elco burners-2011-combustion head and method for combusting fuel

8/12/2019 Elco Burners-2011-Combustion Head and Method for Combusting Fuel

1/11

US007891971B2

1 2 ) United States Patent 1 0 ) P a t e n t N 0 . 2 U S 7 , 8 9 1 , 9 7 1 B2Schmidt e t a ] . 4 5 ) Date o f P a t e n t : F e b . 2 2 , 2011

( 5 4 ) COMBUSTION HEADANDMETHODFOR EP 0 6 3 5 6 7 6 B1 9 / 1 9 9 7COMBUSTINGFUEL EP 0 857 915 B1 6 / 2 0 0 2

OTHERPUBLICATIONS( 7 5 ) I n v e n t o r s : Thomas S c h m i d t , P i r n a ( D E ) ; U r t eD o n n e r s t a g , P i r n a D E ) ; H a n s - J u r g e nS t i t t r i c h , P i r n a ( D E )7 3 ) A s s i g n e e : E l c o B u r n e r s GmbH, P i r n a ( D E )* ) N o t i c e : S u b j e c t t o a n y d i s c l a i m e r , t h e t e r m o f h i s

p a t e n t i s e x t e n d e d o r a d j u s t e d u n d e r 3 5U . S . C . 1 5 4 ( b ) b y 8 3 9 d a y s .

2 1 ) A p p l . N o . : 1 1 / 5 0 2 , 5 0 12 2 ) F i l e d : A u g . 1 0 , 2 0 0 6

( 6 5 ) P r i o r P u b l i c a t i o n DataUS 007/0042308 A1 F e b . 2 2 , 2007

3 0 ) F o r e i g n A p p l i c a t i o n P r i o r i t y D a t aAug. 1 6 , 2005 (DE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2005 038 662

( 5 1 ) I n t . C l .F23C 5 / 0 0 ( 2 0 0 6 . 0 1 )( 5 2 ) US. l . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 1 / 9 ; 4 3 1 / 8 ; 431/12; 431/116(58) Field of Classi?cation Search . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431/9,

4 3 1 / 1 2 , 8 , 1 1 5 , 1 1 6 , 1 7 3 , 1 8 1 , 1 8 5 , 1 8 7S e e a p p l i c a t i on ? l e f o r c o m p l e t e s e a r c h h i s t o r y .( 5 6 ) R e f e r e n c e s C i t e d

U . S . PATENTDOCUMENTS5 / 1 9 9 1 D r e i Z l e r e t a 1 .4/1994 Weidman . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 431/10

5 , 0 1 5 , 1 7 4 A5,299,930 *

FOREIGN PATENTDOCUMENTS7 / 2 0 0 35 / 1 9 9 3

DE 1 9 5 09 219 C2EP 0 347 834 B1

D i e W e i s h a u p t N e u h e i t e n 2 0 0 1 , Max e i s h a u p t GmbH, P r i n t i n gN o . 3 8 0 0 2 0 0 1 , M a r . 2 0 0 1 , 4 4 p a g e s ( w i t h 3 - p a g e E n g l i s h t r a n s l a t i o no f e r t i n e n t p a r t s ) . M o n t a g e - u n d B e t r i e b s a n l e i t u n g W e i s h a u p t - G a s b r e n n e rB a u g r o B e n 3 0 b i s 7 0 , Max W e i s h a u p t GmbH, P r i n t i n g N o .8 3 0 5 5 0 2 0 1 , J a n . 1 9 9 8 , 4 0 p a g e s ( W i t h 6 - p a g e E n g l i s h t r a n s l a t i o n o fp e r t i n e n t p a r t s ) . T e c h n o l o g y T r e n d s i L a r g e B u r n e r s , p r e s e n t a t i o n b y D r . L u c k ,M a x e i s h a u p t GmbH, t 3 r d European o n f e r e n c e on S m a l l B u r n e rT e c h n o l o g y i n A a c h e n , G e r m a n y , S e p . 1 7 , 2 0 0 3 , 1 9 p a g e s . W e i s h a u p t multi?am O l - und Z w e i s t o f f b r e n n e r b i s Z u 12MW,Max e i s h a u p t GmbH, r i n t i n g N o . 8 3 2 0 4 1 0 1 , M a r . 2 0 0 3 , 1 2 p a g e sW i t h 3 - p a g e E n g l i s h t r a n s l a t i o n o f e r t i n e n t p a r t s ) . W e i s h a u p t Z w e i s t o f f b r e n n e r WKGL70, Max W e i s h a u p t GmbH,P r i n t i n g N o . 8 3 2 0 4 6 0 1 , D e c . 2 0 0 4 , 8 p a g e s ( W i t h 6 - p a g e E n g l i s ht r a n s l a t i o n o f p e r t i n e n t p a r t s ) . W e i s h a u p t - G a s b r e n n e r T y p G30 b i s G70 A u s ? i h r u n g LN (LowNOx) Z u s a t Z b l a t t Z u r M o n t a g e - und B e t r i e b s a n l e i t u n g D r u c k - N r .5 0 2 , Max e i s h a u p t GmbH, P r i n t i n g N o . 8 3 0 4 9 7 0 1 , J a n . 1 9 9 9 , 8p a g e s W i t h 2 - p a g e E n g l i s h t r a n s l a t i o n o f e r t i n e n t p a r t s ) .K l a u s Luck e t a 1 . , Der multi?ame von W e i s h a u p t : I n n o v a t i v eLoWNOx-Technik u r O l b r e n n e r , W a r m e t e c h n i k , v o l . 4 5 ( 2 0 0 0 ) , 3p a g e s W i t h S - p a g e E n g l i s h t r a n s l a t i o n ) .* c i t e d by examinerP r i m a r y E x a m i n e r i A l f r e d B a s i c h a s

5 7 ) ABSTRACTC o m b u s t i o n h e a d a n d method o r c o m b u s t i n g l i q u i d a n d / o rg a s e o u s f u e l h a v i n g a ?ame r o n t d i s t a n c e d downstream fromt h e c o m b u s t i o n h e a d , i n Which f u e l i s d i s c h a r g e d i n a doWns t r e a m d i r e c t i o n r a d i a l l y outWard t an n g l e a t t h e end o f h ecom bustion head l o c a t e d downstream toWard t l e a s t s e v e r a lg u i d e d e v i c e s and i n t o a combustion c h a m b e r .

3 2 C l a i m s , 2 Drawing S h e e t s


2/11


3/11

US. Patent F e b . 2 2 , 2 0 1 1 S h e e t 2 0 1 2 US , 8 9 1 , 9 7 1 B2


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US 7 , 8 9 1 , 9 7 1 B21

COMBUSTION HEAD ANDMETHODFORCOMBUSTINGFUEL

FIELD OFTHEINVENTIONThe p r e s e n t i n v e n t i o n r e l a t e s g e n e r a l l y t o a combustion

head and method by Which ?ame r o n t l o c a t e d a t a d i s t a n c efrom h e com bustion head s g e n e r a t e d doWnstream n a c o mb u s t i o n chamber W i t h t h e combustion o f g a s e o u s a n d / o r l i qu i d f u e l s .

BACKGROUNDOFTHEINVENTIONI n t h e c o m b u s t i o n o f f o s s i l f u e l s i n ? r i n g p l a n t s , e n v i r o n

m e n t a l l y h a r m f u l p o l l u t a n t e m i s s i o n s a r e c r e a t e d , p a r t i c ul a r l y i n t h e f o r m o f i t r o g e n o x i d e s e . g . NO, O Z ) , W h i c h a r eu s u a l l y d e s c r i b e d c o l l e c t i v e l y a s NOx. P o l l u t a n t e m i s s i o n sc a n b e a f f e c t e d a n d / o r r e d u c e d by s t e p s t a k e n i n t h e d e s i g n i n? r i n g p l a n t s , p a r t i c u l a r l y i n t h e b u r n e r s u s e d t h e r e i n .

I n t h e c a s e o f n i t r o g e n o x i d e s , t h e r e c i r c u l a t i o n o f e x h a u s tg a s e s c r e a t e d d u r i n g c o m b u s t i o n h a s p r o v e d t o b e e f f e c t i v e .R e c i r c u l a t e d e x h a u s t g a s e s l o W e r t h e ?ame t e m p e r a t u r e s ot h a t t h e q u a n t i t y o f n i t r o g e n o x i d e s t h a t a r e c r e a t e d a t h i g hc o m b u s t i o n t e m p e r a t u r e s i s r e d u c e d .DE 95 09 219 d i s c l o s e s a method and a burner head i n

Which u e l g a s i s c o m b u s t e d W h i l e c o m b u s t i o n a i r i s s u p p l i e d ,W i t h i n e r t g a s t o r e d u c e n i t r o g e n o x i d e s , Where h e f u e l g a s i sbloWn n r e l a t i v e t o t h e combustion i r on tWo l e v e l s l y i n g onebehind t h e o t h e r i n t h e d i r e c t i o n of i r ? o W , W i t h an o v e r s t oi c h i o m e t r i c combustion i r / f u e l g a s m i x t u r e on h e ? r s t l e v e lu p s t r e a m f r o m t h e ?ame t t h e ?ame o o t , a n d W i t h s u p p l em e n t a l f u e l g a s s u p p l y i n t h e s e c o n d p l a n e , a n d W h e r e r e c i rc u l a t e d e x h a u s t g a s s e r v e s a s i n e r t g a s Which s s u p p l i e d ont h e s e c o n d l e v e l , and one a r t o f t h e combustion a s e s bloWni n on h e second l e v e l forms an u n d e r s t o i c h i o m e t r i c mixtureW i t h t h e r e c i r c u l a t i n g e x h a u s t g a s b e f o r e t h e m i x t u r e i sb r o u g h t t o t h e ?ame.

EP 0 3 47 834 d i s c l o s e s a burner head f o r a f o r c e d - d r a f t g a sb u r n e r h a v i n g a b u r n e r t u b e c o n t a i n i n g a d e v i c e f o r d i s t r i b u ti n g t h e f u e l g a s and t h e c o m b u s t i o n a i r and a l s o f u e l g a sn o Z Z l e s a n d a i r p a s s a g e s a n d h a v i n g a ?ame t u b e a d j o i n i n gt h e b u r n e r t u b e , Where t l e a s t one a d i a l o p e n i n g f o r e x h a u s tg a s r e c i r c u l a t i o n i s p r e s e n t betWeen b u r n e r t u b e and ?amet u b e , a n d , i n t h e r o o t a r e a o f t h e ?ame betWeen b u r n e r t u b ea n d ?ame t u b e u p s t r e a m f r o m t h e r a d i a l o p e n i n g b u t doWns t r e a m from t h e f u e l g a s n o Z Z l e s and a i r p a s s a g e s , Webs a r ep r o v i d e d p r o j e c t i n g r a d i a l l y i n W a r d t r a n s v e r s e t o t h e b u r n e rh e a d l o n g i t u d i n a l a x i s .

EP 0 635 676 d i s c l o s e s a method f o r t h e loW-NOx comb u s t i o n o f l i q u i d o r g a s e o u s f u e l s i n ? r i n g p l a n t s W i t h a b u r n e rp r o j e c t i n g i n t o a combustion chamber o f a b o i l e r , Whoseburner t u b e h a s a t l e a s t one f u e l n o Z Z l e l o c a t e d t h e r e i n t os u p p l y t h e f u e l a n d a n a d j a c e n t b a f ? e p l a t e , i n Which methoda c o n s i d e r a b l e p o r t i o n of h e f u e l i s s u p p l i e d t o an r e a doWns t r e a m f r o m t h e b a f ? e p l a t e and d j a c e n t t o t h e i n n e r W a l l o ft h e b u r n e r t u b e , e x h a u s t g a s e s p r e s e n t i n t h e c o m b u s t i o nchamber r e b r o u g h t b a c k t h r o u g h i n t e r n a l r e c i r c u l a t i o n i n t on e g a t i v e p r e s s u r e a r e a s i n t h e b u r n e r t u b e Which b u i l d updoWnstream from t h e baf?e p l a t e and one o r more g u i d ee l e m e n t s p i e r c e t h e b u r n e r t u b e a n d p r o j e c t i n t o t h e n e g a t i v epressure a r e a s .

EP 0 8 5 7 9 1 5 d i s c l o s e s a method f o r c o m b u s t i n g l i q u i dand/ r gaseous f u e l s With a combustion head of a burnerp r o j e c t i n g i n t o t h e c o m b u s t i o n chamber o f a b o i l e r , t h e ?amet u b e o f t h e b u r n e r h a v i n g a t l e a s t one a t o m i Z e r n o Z Z l e l o c a t e dt h e r e i n f o r t h e s u p p l y o f f u e l and s W i r l b o d y , Where p o r t i o no f t h e a i r s t r e a m f o r c o m b u s t i o n i s l e d t h r o u g h a s W i r l b o d y ,

20

25

30

35

4 0

45

50

55

60

6 5

2n e g a t i v e p r e s s u r e i s g e n e r a t e d a t t h e s e c t i o n o f t h e ?ame u b el o c a t e d d o W n s t r e a m b y g u i d e d e v i c e s a n d o p e n i n g s i n t h e?ame t u b e , t h e e x h a u s t g a s from c o m b u s t i o n i s mixed W i t ht h e c o m b u s t i o n a i r , t h e e x h a u s t g a s i s mixed W i t h t h e atomi Z e d b u t n o t y e t i g n i t e d f u e l , and ?ame f r o n t i s g e n e r a t e d a ta d i s t a n c e from h e combustion h e a d .

O v e r a l l , i t can be s a i d t h a t knoWn a p p r o a c h e s a r e n o ta d e q u a t e t o meet t h e i n c r e a s e d r e q u i r e m e n t s f o r e m i s s i o n sr e s u l t i n g f r o m t h e o p e r a t i o n o f ? r i n g p l a n t s , i n p a r t i c u l a r t oa c h i e v e t h e loW i t r o g e n o x i d e l i m i t s Which r e r e q u i r e d , f o re x a m p l e , b y l a W .

OBJECT OFTHEINVENTIONThe o b j e c t o f t h e i n v e n t i o n i s t o r e d u c e f u r t h e r t h e p o l l u t

a n t s c r e a t e d d u r i n g t h e c o m b u s t i o n o f u e l s , p r i n c i p a l l y e m i ss i o n s o f NOx, c o m p a r e d W i t h knoWn p p r o a c h e s , i n p a r t i c ul a r t o e n a b l e h i g h e r c o m b u s t i o n chamber p r e s s u r e s W i t h t h el o W e s t p o s s i b l e l e v e l o f e m i s s i o n s .

BRIEF DESCRIPTIONOFTHEINVENTIONAccording o one a s p e c t , t h e i n v e n t i o n p r e s e n t s a combus

t i o n h e a d a n d method o r c o m b u s t i n g f u e l i n a c c o r d a n c e W i t ht h e p r i m a r y c l a i m s t o a c h i e v e t h i s o b j e c t . A d d i t i o n a l a s p e c t sand f e a t u r e s o f t h e i n v e n t i o n c a n be found i n t h e d e p e n d e n tc l a i m s , t h e s u b s e q u e n t d e s c r i p t i o n o f e m b o d i m e n t s a n d t h ea t t a c h e d d r a W i n g s .

The c o m b u s t i o n head from t h e i n v e n t i o n i s d e s i g n e d t ocombust i q u i d a n d / o r g a s e o u s f u e l s doWnstream i t h a ?amef r o n t l o c a t e d a t a d i s t a n c e from t h e combustion h e a d . I nc o n t r a s t t o c o n v e n t i o n a l combustion h e a d s , i n Which a ?amef r o n t d e v e l o p s e s s e n t i a l l y d i r e c t l y a t a r e a s o f t h e c o m b u s t i o nhead l o c a t e d d o W n s t r e a m , a ?ame f r o n t i s c r e a t e d d u r i n go p e r a t i o n by means o f t h e c o m b u s t i o n h e a d from t h e i n v e nt i o n Which s p o s i t i o n e d i n a combustion chamber d i s t a n c e dfrom h e c o m b u s t i o n h e a d a n d s t a b i l i Z e s i t s e l f f r e e l y a h e a do f t h e c o m b u s t i o n head i n t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r .

The combustion head o m p r i s e s a b u r n e r t u b e Which a s anopen end l o c a t e d doWnstream, i n t e n d e d f o r l o c a t i o n i n acombustion c h a m b e r , a t l e a s t one g u i d e d e v i c e l o c a t e d a t t h ee n d p o s i t i o n e d d o W n s t r e a m Which x t e n d s r a d i a l l y i n W a r d a ta ? r s t a n g l e , i . e . a t an a n g l e betWeen 0 and 9 0 0 i n t h e d i r e ct i o n of t h e burner t u b e a x i s , and one o r more f u e l n o Z Z l e sl o c a t e d i n t h e b u r n e r t u b e .

P r e f e r a b l y , s e v e r a l g u i d e d e v i c e s a r e p r o v i d e d Which r e a ta d i s t a n c e from e a c h o t h e r and e x t e n d r a d i a l l y inWard t t h e? r s t a n g l e a n d i n t h e doWnstream i r e c t i o n .

I n a f u r t h e r embodiment, t h e o r each g u i d e d e v i c e cane x t e n d r a d i a l l y i n W a r d a t t h e ? r s t a n g l e a n d i n a p e r p e n d i c u l a rd i r e c t i o n t o t h e b u r n e r t u b e a x i s o r r a d i a l l y inWard t t h e ? r s ta n g l e a n d i n t h e d o W n s t r e a m d i r e c t i o n .

I n t h e l a s t embodiment, t h e a t l e a s t one g u i d e d e v i c e r u n sd i a g o n a l l y t o t h e l o n g i t u d i n a l a x i s o f t h e b u r n e r t u b e , W h e r ea r e a s o f t h e a t l e a s t one u i d e d e v i c e l y i n g r a d i a l l y inWard r el o c a t e d a t a g r e a t e r d i s t a n c e from h e op en end of h e b u r n e rt u b e t h a n a r e a s l y i n g r a d i a l l y o u t W a r d .

T h e f u e l n o Z Z l e s ) i s / a r e p r e f e r a b l y d e s i g n e d t o d i s c h a r g ef u e l r a d i a l l y outWard a t a s e c o n d a n g l e a t t h e end l o c a t e dd o W n s t r e a m , i n t h e d i r e c t i o n o f t h e a t l e a s t o n e g u i d e d e v i c e ,a n d d u r i n g o p e r a t i o n i n t o t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r . I n o t h e rW o r d s , d u r i n g o p e r a t i o n t h e f u e l n o Z Z l e s ) d i s c h a r g e s ) f u e l a to r a d j a c e n t t o t h e open end of h e burner tube s o t h a t a streamo r j e t o f f u e l r e s u l t s W h i c h , s t a r t i n g from a r e a s o f t h e b u r n e rt u b e l y i n g r a d i a l l y i n W a r d , r u n s d i a g o n a l l y o u t W a r d t o a r e a so f t h e b u r n e r t u b e l y i n g r a d i a l l y f u r t h e r o u t W a r d W h e r e i t i s


5/11

US 7 , 8 9 1 , 9 7 1 B23

d i s c h a r g e d a t t h e a t l e a s t one g u i d e d e v i c e a n d / r , i f p r e s e n t ,t h r o u g h t h e i n t e r s p a c e s b e t w e e n t h e s e v e r a l g u i d e d e v i c e si n t o t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r .

The a t l e a s t one guide d e v i c e can comprise a r i n g o r a d i s cW i t h a c e n t r a l o p e n i n g a t t h e end l o c a t e d doWnstream. T h i sembodiment can be c h i e v e d by g u i d e d e v i c e d e s i g n e d a s ani n d e p e n d e n t c o m p o n e n t , W i t h a b a f ? e p l a t e , d e s c r i b e d i n W h a tf o l l o W s , p e r f o r m i n g a t l e a s t p a r t l y t h e f u n c t i o n o f t h e g u i d ed e v i c e .

As an l t e r n a t i v e , o r i n a d d i t i o n , s e v e r a l g u i d e d e v i c e s canb e p r o v i d e d Which r e s p a c e d a t l e a s t p a r t l y from e a c h o t h e ri n s u c h a Way h a t i n t e r s p a c e s a r e form ed betWeen h e g u i d ed e v i c e s .

I n a c c o r d a n c e W i t h one embodiment, t h e o r each g u i d ed e v i c e can c o m p r i s e a s u r f a c e a g a i n s t Which t h e f u e l d i sc h a r g e d from t h e f u e l n o Z Z l e s can ?oW. These s u r f a c e s i np a r t i c u l a r c a n b e d e l t a - s h a p e d .

P r e f e r a b l y t h e f u e l n o Z Z l e s ) i s / a r e d e s i g n e d t o d i s c h a r g ef u e l a t t h e s e c o n d a n g l e and t o W a r d t h e a t l e a s t one g u i d ed e v i c e a n d / o r t o W a r d t h e i n t e r s p a c e s b e t W e e n g u i d e d e v i c e s .T h i s c a n b e a c h i e v e d , f o r e x a m p l e , by a n a r r a n g e m e n t o f t h ef u e l n o Z Z l e s a n g l e d t o t h e l o n g i t u d i n a l a x i s o f h e b u r n e r t u b e ,o r r a t h e r t o i t s r a d i a l d i r e c t i on , a t t h e open end of h e b u r n e rt u b e a n d / o r by s u i t a b l y d i r e c t e d o r i ? c e s o f t h e f u e l n o Z Z l e s .

I n a c c o r d a n c e W i t h a p r e f e r r e d e m b o d i m e n t , t h e f u e ln o Z Z l e s a r e s u i t a b l e f o r d i s c h a r g i n g g a s e o u s f u e l . H o W e v e r ,p r o v i s i o n i s a l s o made o r d i s c h a r g i n g l i q u i d f u e l b y means o fa t l e a s t one or more d d i t i o n a l f u e l noZZles.

P r e f e r a b l y s e v e r a l f u e l n o Z Z l e s a r e l o c a t e d a t t h e op en endo f h e b u r n e r t u b e , i n e a c h c a s e betWeen one o f h e i n t e r s p a c e sb e t W e e n g u i d e d e v i c e s .

I n a c c o r d a n c e W i t h o n e e m b o d i m e n t , t h e c o m b u s t i o n headi n c l u d e s an n n u l a r d i s c Which u n c t i o n s a s a baf?e l a t e . Thed i s c i s p o s i t i o n e d a t t h e open end o f t h e b u r n e r t u b e ande x t e n d s f r o m t h e b u r n e r t u b e e s s e n t i a l l y r a d i a l l y i n W a r d , i np a r t i c u l a r p e r p e n d i c u l a r t o t h e l o n g i t u d i n a l a x i s o f t h e b u r n e rt u b e .

I n a c c o r d a n c e W i t h a p r e f e r r e d e m b o d i m e n t , t h e d i s c i scon?gured t o f u n c t i o n a t l e a s t p a r t l y a s a g u i d e d e v i c e , i np a r t i c u l a r a r e a s o f t h e d i s c l y i n g r a d i a l l y i n W a r d . P r o v i s i o n i sa l s o made o r t h e d i s c a s a Whole o a c t a s a guide device andperform t h e f u n c t i o n o f a b a f ? e .

I n a c c o r d a n c e W i t h a f u r t h e r embodiment, t i s p o s s i b l e t od e s i g n t h e d i s c a s a s e p a r a t e co mp onent and t o l o c a t e t h e a tl e a s t one u i d e d e v i c e on h e d i s c . I n t h e c a s e o f , f o r e x a m p l e ,a n a n n u l a r g u i d e d e v i c e , t h e g u i d e d e v i c e c a n e x t e n d r a d i a l l yi n W a r d a t t h e ? r s t a n g l e from r a d i a l l y i n W a r d l y i n g a r e a s o ft h e d i s c and i n t h e doWnstream d i r e c t i o n .I f s e v e r a l g u i d e d e v i c e s a r e u s e d , t h e y c a n b e l o c a t e d i nr a d i a l l y i n W a r d l y i n g a r e a s o f t h e d i s c , i n p a r t i c u l a r e s s e nt i a l l y d i r e c t l y on h e i n n e r c i r c u m f e r e n c e o f h e d i s c i . e . a t t h ee d g e o f t h e d i s c b o u n d i n g t h e o p e n i n g o f t h e a n n u l a r d i s c ) ,a n d e x t e n d f r o m t h e r e r a d i a l l y i n W a r d a t t h e ? r s t a n g l e .

D e p e n d i n g on h e a p p l i c a t i o n o f t h e c o m b u s t i o n h e a d , f o re x a m p l e i n a ? r i n g p l a n t f o r g a s e o u s a n d l i q u i d f u e l , a t l e a s tone a d d i t i o n a l f u e l n o Z Z l e m a y b e p r e s e n t . P r e f e r a b l y t h e a tl e a s t o n e a d d i t i o n a l f u e l n o Z Z l e i s d e s i g n e d t o d i s c h a r g e f u e li n a s p r a y r a d i a l l y o u t W a r d a t a s p r a y a n g l e t h i r d a n g l e )d e t e r m i n e d by t h e a t o m i Z e r n o Z Z l e . I n a c c o r d a n c e W i t h af u r t h e r embodiment, When steam o r a i r atomiZer o Z Z l e s a r eu s e d , t h e f u e l i s i n t r o d u c e d i n s e v e r a l s t r e a m s a t an a n g l e t ot h e b u r n e r t u b e a x i s r a d i a l l y o u t W a r d b e t W e e n t h e g u i d ed e v i c e s . T h i s h a s , f o r e x a m p l e , t h e a d v a n t a g e o f b e i n g a b l e t os e l e c t t h e f u e l s u p p l y a s a f u n c t i o n of t h e f u e l i n o r d e r t oo p t i m i Z e i t s c o m b u s t i o n .

I f t h e f u e l n o Z Z l e s named above a r e p r o v i d e d f o r g a s e o u sf u e l , i t i s p r e f e r r e d t h a t t h e a t l e a s t one d d i t i o n a l f u e l n o Z Z l e

20

25

30

35

4 0

45

50

55

60

6 5

4d i s c h a r g e s l i q u i d f u e l d u r i n g o p e r a t i o n . The t l e a s t o n e a d d it i o n a l f u e l n o Z Z l e m a y , h o W e v e r , b e s i m i l a r l y d e s i g n e d t os u p p l y g a s e o u s f u e l . The same a p p l i e s i n t h e e v e n t t h a t t h ea b o v e mentioned f u e l n o Z Z l e s a r e t o s u p p l y l i q u i d f u e l .

P r e f e r a b l y t he c o m b u s t i o n head l s o h a s a s W i r l d e v i c e , f o re x a m p l e , i n t h e form o f a s W i r l body Which s ?xed o r Whichc a n be moved n t h e l o n g i t u d i n a l d i r e c t io n o f t h e b u r n e r t u b et o s W i r l c o m b u s t i o n a i r s u p p l i e d t h r o u g h t h e b u r n e r t u b e , i np a r t i c u l a r i t s m i d d l e , c e n t r a l a r e a , t h a t i s t o i m p a r t a s W i r lmomentum t o s a i d a i r . The i n t e n t i o n i s t o l o c a t e t h e s W i r ld e v i c e u p s t r e a m from t h e f u e l n o Z Z l e s i n t h e b u r n e r t u b e .

I n a c c o r d a n c e W i t h a f u r t h e r p r e f e r r e d e m b o d i m e n t , t h ec o m b u s t i o n h e a d c o m p r i s e s a p i l o t b u r n e r o r s u p p o r t i n gb u r n e r . U s i n g t h e p i l o t b u r n e r , c o m b u s t i o n g a s e s c a n b e s u pp l i e d W h i c h c a n p r o v i d e p r e - h e a t i n g d u r i n g o p e r a t i o n u p t oi n i t i a l i g n i t i o n ( W i t h o u t f o r m i n g a ?ame r o n t ) , W h e r e b y s t ab i l i Z a t i o n of t h e ?ame f r o n t l o c a t e d a t a d i s t a n c e from t h ec o m b u s t i o n h e a d c a n b e a c h i e v e d . P r e f e r a b l y t h e p i l o t b u r n e ri s l o c a t e d u p s t r e a m from t h e f u e l n o Z Z l e s i n t h e b u r n e r t u b ea n d , i f p r e s e n t , a l s o u p s t r e a m f r o m t h e s W i r l d e v i c e .

The ? r s t a n g l e i s p r e f e r a b l y i n a r a n g e betWeen a b o u t 3 5 and 6 5 .

The s e c o n d a n g l e i s p r e f e r a b l y i n a r a n g e betWeen a b o u t3 0 and 6 0 .

I n t h e method i n a c c o r d a n c e W i t h t h e i n v e n t i o n , f u e l i scombusted by employing a combustion head Which c o mp r i s e s a b u r n e r t u b e Which h a s an open end l o c a t e d upstreamWhich e x t e n d s i n t o a combustion chamber, and a t l e a s t oneg u i d e d e v i c e l o c a t e d a t t h e doWnstream end Which e x t e n d sr a d i a l l y i n W a r d a t a ? r s t a n g l e . E x p l a n a t i o n s g i v e a b o v e i nr e f e r e n c e t o t h i s a p p l y e q u a l l y h e r e

I n t h e method i n a c c o r d a n c e W i t h t h e i n v e n t i o n , f u e l i sd i s c h a r g e d a t t h e doWnstream end r a d i a l l y outWard t a s e co n d a n g l e , t o W a r d t h e g u i d e d e v i c e s a n d i n t o t h e c o m b u s t i o nc h a m b e r .

F u r t h e r , i n t h e method i n a c c o r d a n c e W i t h t h e i n v e n t i o n , a?ame r o n t i s g e n e r a t e d a t a d i s t a n c e doWnstream ahead f h ec o m b u s t i o n h e a d , i . e . a f r e e l y s e l f - s t a b i l i z i n g ?ame r o n t i sg e n e r a t e d i n t h e c o m b u s t i o n chamber a h e a d o f t h e combust i o n h e a d .

The f u e l i s p r e f e r a b l y d i s c h a r g e d a t t h e s e c o n d a n g l et o W a r d t h e a t l e a s t o n e g u i d e d e v i c e a n d / o r , i f p r e s e n t , t o W a r di n t e r s p a c e s b e t W e e n g u i d e d e v i c e s .

I n a c c o r d a n c e W i t h one m b o d i m e n t , i t i s p r e f e r r e d t h a t t h ef u e l i s d i s c h a r g e d i n s u c h a Way h a t i t m i x e s i n t e n s i v e l y W i t ht h e combustion a i r and t h e r e c i r c u l a t e d g a s e s doWnstreamfrom h e b u r n e r t u b e i n t h e a r e a o f t h e g u i d e d e v i c e s . Only as m a l l amount o f e x c e s s a i r , Which a p p r o a c h e s t h e s t o i c h i om e t r i c f u e l - a i r r a t i o v e r y c l o s e l y , i s r e q u i r e d t o o p e r a t e t h ec o m b u s t i o n h e a d .

To s t a b i l i Z e t h e ?ame f r o n t , a n i n i t i a l combustion o f f u e lc a n b e e f f e c t e d a h e a d o f t h e ?ame f r o n t , b y , f o r e x a m p l e ,g e n e r a t i n g h o t c o m b u s t i o n g a s by means o f a p i l o t b u r n e ru p s t r e a m f r o m t h e f u e l s u p p l y a n d i n t r o d u c i n g i t i n t o t h e r o o to f t h e ?ame.

The u e l d i s c h a r g e d a t t h e s e c o n d a n g l e i s p r e f e r a b l y d i sc h a r g e d ed i n a r a n g e betWeen a b o u t 3 0 and 6 0 .

I n a c c o r d a n c e W i t h a f u r t h e r a s p e c t , t h e p r e s e n t i n v e n t i o np r e s e n t s a method f o r c o m b u s t i n g f u e l u s i n g a c o m b u s t i o nhead W i t h a b u r n e r t u b e e x t e n d i n g p a r t l y i n t o a combustionc h a m b e r , Where a f r e e ?ame f r o n t i s g e n e r a t e d i n t h e c o mb u s t i o n chamber l o c a t e d a t a d i s t a n c e from t h e b u r n e r t u b ea n d doWnstream from a i d b u r n e r t u b e , and e g a t i v e - p r e s s u r eZones With turbulence a r e a s a r e formed i n t h e combustionchamber s u c h t h a t e x h a u s t g a s e s p r e s e n t i n t h e c o m b u s t i o nchamber r e r e c i r c u l a t e d i n t e r n a l l y and mixed i t h f u e l s u p


6/11

US 7 , 8 9 1 , 9 7 1 B25

p l i e d t h r o u g h t h e b u r n e r t u b e a t t h e d o w n s t r e a m e n d r a d i a l l youtward a t an a n g l e i n a downstream d i r e c t i o n .

BRIEF DESCRIPTIONOFTHEFIGURESI n w h a t f o l l o w s , p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s o f t h e p r e s e n t

i n v e n t i o n a r e d e s c r i b e d w i t h r e f e r e n c e t o t h e a t t a c h e d ? g u r e s .FIGS. 1 a and 1b show s c h e m a t i c r e p r e s e n t a t i o n s o f a p r e

f e r r e d embodiment o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , i n a s e c t i o n e dview and a s a view from t h e d i r e c t i o n of t h e combustionc h a m b e r ; a n d

F I G . 2 shows a s c h e m a t i c r e p r e s e n t a t i o n o f an o p e r a t i n gs t a t e when u s i n g a com bustion head i n a c c o r d a n c e w i t h t h ei n v e n t i o n .

DESCRIPTIONOFPREFERREDEMBODIMENTS

FIGS. 1a and 1b show s c h e m a t i c r e p r e s e n t a t i o n s o f a comb u s t i o n head i d e n t i ? e d o v e r a l l w i t h 2 .

The c o m b u s t i o n h e a d c o m p r i s e s a h o u s i n g 4 w i t h whicht h e c o m b u s t i o n head 2 c a n b e c o n n e c t e d , f o r e x a m p l e , t oc o r r e s p o n d i n g a r e a s a n d / o r c o m p o n e n t s o f a ? r i n g p l a n t .A r s t c o n n e c t i o n 6 i s p r o v i d e d t o s u p p l y g a s e o u s f u e l s a n da s e c o n d c o n n e c t i o n 8 i s p r o v i d e d o s u p p l y l i q u i d f u e l s whichcan r e s p e c t i v e l y be c o n n e c t e d t o c o r r e s p o n d i n g s o u r c e s off u e l t o o b t a i n f u e l from same.

Gaseous f u e l i s s u p p l i e d t h r o u g h t h e ? r s t c o n n e c t i o n 6 t o af u e l g a s tube 10 w hich comprises an a r e a con?gured a s ad o u b l e j a c k e t t u b e 1 2 .

L i q u i d f u e l i s s u p p l i e d t h r o u g h t h e s e c o n d c o n n e c t i o n 8 t oa f u e l l i n k a g e 1 4 w h i c h s p a r t l y e n c l o s e d b y t h e d o u b l e j a c k e tt u b e 1 2 .

T h e f u e l l i n k a g e 1 4 i s m o v e a b l e a x i a l l y i n t h e d o u b l e j a c k e tt u b e by an a s s i s t mechanism, e . g . a l i n e a r d r i v e . When pera t i n g t h e c o m b u s t i o n h e a d w i t h g a s e o u s f u e l s , t h i s f u e l l i n kage and h e f u e l n o Z Z l e 26 connected o i t can be e t r a c t e d i n t ot h e d o u b l e j a c k e t t u b e t o p r e v e n t t h e r m a l o v e r l o a di n g o f t h ef u e l n o Z Z l e .

At h e end shown on h e l e f t i n F I G . 1 a , t h e h o u s i n g 4 h a sa n o p e n i n g 1 6 t h r o u g h which c o m b u s t i o n a i r c a n b e s u p p l i e dt o t h e combustion head .A u r n e r t u b e 1 8 i s c o n n e c t e d a t t h e o p p o s i t e end o f t h e

h o u s i n g 4 t h r o u g h w h i c h t h e d o u b l e j a c k e t t u b e 1 2 a n d t h ef u e l n o Z Z l e l i n k a g e 14 e x t e n d , a s can be s e e n i n FIG. 1 a .

B a s e d o n t h e s u p p l y o f c o m b u s t i o n a i r t h r o u g h t h e o p e n i n g1 6 and b a s e d on t h e way f u e l i s d i r e c t e d i n t h e l o n g i t u d i n a ld i r e c t i o n o f t h e c o m b u s t i o n h e a d 2 a n d e s p e c i a l l y o f t h eb u r n e r t u b e 1 8 , t h e d i r e c t i o n i n d i c a t e d by t h e a r r o w 2 0 i sd e s c r i b e d a s d o w n s t r e a m , w h i l e t h e d i r e c t i o n i n d i c a t e d by h earrow 22 i s described a s upstream.

F u e l n o Z Z l e s 24 a r e l o c a t e d a t t h e downstream end of h ed o u b l e j a c k e t t u b e 1 2 . The f u e l n o Z Z l e s 2 4 a r e a l i g n e d d i a g on a l l y i n t h e downstream d i r e c t i o n w i t h r e f e r e n c e t o t h e l o ng i t u d i n a l a x i s o f t h e b u r n e r t u b e 1 8 , i n o t h e r w o r d s , e x t e n dr a d i a l l y o u t w a r d a t a n a n g l e . I t i s assumed h a t t h e a l i g n m e n to f t h e f u e l n o Z Z l e s 24 a l s o d e t e r m i n e s t h e d i r e c t i o n i n whicht h e y d i s c h a r g e f u e l . T h a t means n t h e c a s e o f h e embodimentshown h e r e t h a t t h e f u e l n o Z Z l e s 2 4 d i s c h a r g e f u e l r a d i a l l yo u t w a r d a t an n g l e . T h i s a n g l e o f f u e l d i s c h a r g e c a n a l s o bea c h i e v e d , f o r e x a m p l e , b y t h e d o u b l e j a c k e t t u b e 1 2 h a v i n gf u e l o u t l e t o r i ? c e s a t i t s downstream end which l l o w f u e l t ob e d i s c h a r g e d r a d i a l l y o u t w a r d a t a n a n g l e , a n d / o r , f o re x a m p l e , b y f u e l b e i n g d i s c h a r g e d a t t h e d o w n s t r e a m e n d o ft h e d o u b l e j a c k e t t u b e 1 2 e s s e n t i a l l y i n t h e l o n g i t u d i n a l d i r e ct i o n o f t h e b u r n e r t u b e 1 8 and b e i n g d e ? e c t e d r a d i a l l y o u tward t an a n g l e by d e ? e c t i o n means.

20

30

35

4 0

45

50

55

60

6 5

6The f u e l n o Z Z l e l i n k a g e h a s an d d i t i o n a l f u e l n o Z Z l e 26 t

i t s downstream end which can d i s c h a r g e f u e l a s a s p r a y withd i f f e r e n t s p r a y a n g l e s a n d p r o ? l e s .The b u r n e r t u b e 1 8 i s open t i t s u p s t r e a m end 2 8 i n o r d e rt o b e a b l e t o r e c e i v e c o m b u s t i o n a i r s u p p l i e d t h r o u g h t h e

o p e n i n g 1 6 . An n n u l a r d i s c 32 i s l o c a t e d a t t h e downstreamend 30 o f t h e b u r n e r t u b e 1 8 .

The d i s c 32 can a l s o be d e s c r i b e d a s a baf?e p l a t e s i n c e i tb a c k s u p c o m b u s t i o n a i r ?owing i n t h e downstream i r e c t i o na n d , i f p r e s e n t , f u e l and d e ? e c t s them t o t h e m i d d l e o f t h edownstream end 30 o f t h e b u r n e r t u b e 1 8 . Guide d e v i c e s 3 4a r e l o c a t e d a t t h e i n n e r e d g e o f t h e b a f ? e p l a t e 3 2 , which d g eb o u n d s t h e c e n t r a l o p e n i n g o f t h e b u r n e r t u b e . R e g a r d i n g t h em a n u f a c t u r i n g m e t h o d , t h e b u r n e r t u b e 1 8 , t h e d i s c 3 2 a n d t h eg u i d e d e v i c e s 3 4 can be p r e p a r e d a s s e p a r a t e components o rc o n ? g u r e d i n o n e p i e c e .

S t a r t i n g f r o m t h e d i s c 3 2 , t h e g u i d e d e v i c e s 3 4 e x t e n dd i a g o n a l l y i n w a r d i n t h e d o w n s t r e a m d i r e c t i o n , i n o t h e rw o r d s , r a d i a l l y i n w a r d a t a n a n g l e and i n t h e downstreamd i r e c t i o n . I n t h e embodiment s h o w n , t h e g u i d e d e v i c e s 3 4 a r ef o r m e d b y d e l t a - s h a p e d , t r i a n g u l a r s u r f a c e s .

The f u e l n o Z Z l e s 24 a r e d e s i g n e d a n d / o r l o c a t e d s u c h t h a tt h e y d o n o t d i r e c t f u e l d i r e c t l y o n t o t h e g u i d e d e v i c e s 3 4 b u tt o w a r d t h e i n t e r s p a c e s b e t w e e n t h e g u i d e d e v i c e s 3 4 .

Upstream from h e f u e l n o Z Z l e s 24 a nd 6 , a s w i r l d e v i c e o ra s w i r l body 3 6 i s p r o v i d e d c i r c u m f e r e n t i a l l y on t h e d o u b l ej a c k e t t u b e 1 2 . With h e s w i r l d e v i c e 3 6 , a s w i r l momentum si m p a r t e d t o combustion i r s u p p l i e d , o r a t l e a s t a p o r t i o n o fsame (eg t h e m i d d l e , c e n t r a l a r e a ) , s o t h a t a n i n t e r n a l a i rs t r e a m s w i r l i s g e n e r a t e d downstream from t h e s w i r l d e v i c e3 6 . The d i a m e t e r o f t h e s w i r l d e v i c e 3 6 and h e d i s t a n c e fromt h e d i s c 3 2 a f f e c t t h e p u l s e r a t i o b e t w e e n t h e s w i r l e d combust i o n a i r and h e u n s w i r l e d i r ?owing between h e s w i r l d e v i c e36 and t h e b u r n e r t u b e 1 8 . The s w i r l d e v i c e 3 6 i s a d v a n t ag e o u s l y m o v e a b l e i n t h e l o n g i t u d i n a l d i r e c t i o n o f t h e b u r n e rt u b e 1 8 s o t h a t by d j u s t i n g t h e s w i r l d e v i c e 36 e l a t i v e t o t h ed i s c 3 2 , o r t h e g u i d e d e v i c e s 3 4 , a n o p t i m i Z e d a i r s t r e a m s w i r li s g e n e r a t e d w i t h r e s p e c t t o t h e a i r s t r e a m a n d p r e s s u r e r a t i o s ,which a r e d e s c r i b e d i n what f o l l o w s , u p s t r e a m and downs t r e a m from h e d i s c 32 a nd h e g u i d e d e v i c e 3 4 .P a r t i c u l a r l y d u r i n g o p e r a t i o n w i t h l i q u i d f u e l , t h e s w i r lmomentum a s s e s a t l e a s t p a r t l y t o t h e f u e l s p r a y e m a n a t i n gfrom h e n o Z Z l e 2 6 .A i l o t b u r n e r o r s u p p o r t b u r n e r 3 8 i s l o c a t e d u p s t r e a m

f r o m t h e s w i r l d e v i c e 3 6 . The i l o t b u r n e r 3 8 i s u s e d p a r t i c ul a r l y i n p a r t - l o a d o p e r a t i o n i n o r d e r t o g i v e o f f c o m b u s t i o ng a s e s which c a n p r o v i d e h e a t i n g up o i n i t i a l i g n i t i o n o f f u e l sd i s c h a r g e d by means o f t h e f u e l n o Z Z l e s 2 4 a n d / o r 2 6 . T h i s p r e t r e a t m e n t o f u e l i n p a r t i c u l a r p r o v i d e s a d d i t i o n a l s t a b il i Z a t i o n of ?ame r o n t l o c a t e d a t a d i s t a n c e from t h e comb u s t i o n head and s d e s c r i b e d i n more e t a i l i n what o l l o w s .One embodiment o f t h e method i n a c c o r d a n c e w i t h t h ei n v e n t i o n and h e o p e r a t i o n o f t h e combustion head i n a c c o rd a n c e w i t h t h e i n v e n t i o n a r e e x p l a i n e d i n g r e a t e r d e t a i l i nwhat f o l l o w s w i t h r e f e r e n c e t o F I G . 2 .

F I G . 2 r e p r e s e n t s s c h e m a t i c a l l y t h e u s e o f t h e c o m b u s t i o nhead from F I G S . 1 a and 1b n a ? r i n g p l a n t i n d i c a t e d i n F I G .2 . B e c a u s e o f h e a s s u m e d r o t a t i o n a l l y s y m m e t r i c a l d e s i g n o ft h e ? r i n g p l a n t , t h e c o m b u s t i o n h e a d 2 a n d t h e c o n d i t i o n sa r i s i n g d u r i n g o p e r a t i o n , F I G . 2 i s a s c h e m a t i c s e c t i o n a l r e pr e s e n t a t i o n w i t h r e s p e c t t o an a x i s of symmetry 4 0 .

The combustion head 2 , more p r e c i s e l y an a r e a of t h eb u r n e r t u b e 1 8 l o c a t e d d o w n s t r e a m , p r o j e c t s i n t o a combust i o n chamber 4 2 . The c o m b u s t i o n chamber i s bounded byw a l l s 4 4 .

I n o p e r a t i o n , t h e c o m b u s t i o n a i r ? o w i n g a g a i n s t d i s c 3 2and h e g u i d e d e v i c e s 34 c a u s e s n e g a t i v e p r e s s u r e s Z o n e s w i t h


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US 7 , 8 9 1 , 9 7 1 B27

t u r b u l e n c e a r e a s t o be formed a t t h e d i s c 32 and t t h e g u i d ed e v i c e s 3 4 on h e downstream s i d e , t h a t i s t o s a y on h e s i d e so f h e d i s c 3 2 a n d t h e g u i d e d e v i c e s 3 4 f a c i n g t h e c o m b u s t i o nchamber 4 2 . I n p a r t i c u l a r , t W o c o u n t e r - r o t a t i n g v o r t i c e s 4 6and 48 form t each u i d e d e v i c e 34 Which can x t e n d f a r i n t oa ?ame f r o n t Which forms doWnstream from t h e combustionhead 2 and a t a d i s t a n c e from same. The n e g a t i v e p r e s s u r eZ o n e s and r e a s of u r b u l e n c e , p a r t i c u l a r l y t h e v o r t i c e s 46 and4 8 , p r o v i d e i n t e n s i v e i n t e r n a l r e c i r c u l a t i o n o f g a s e s , o re x h a u s t g a s e s , p r e s e n t i n t h e c o m b u s t i o n chamber 42 Whicha r e c r e a t e d d u r i n g t h e c o m b u s t i o n o f f u e l s s u p p l i e d by meansof h e combustion head 2 . S i m u l t a n e o u s l y , t h e a r e a s o f t u rb u l e n c e c a u s e i n t e n s i v e mixing o f r e c i r c u l a t e d combustiong a s e s a n d f u e l s u p p l i e d .

I n t h e c a s e o f t h e com bustion head 2 , t h e ?ame f r o n t 50d o e s n o t form i m m e d i a t e l y a t t h e c o m b u s t i o n head 2 i t s e l f ,b u t a t a d i s t a n c e from s a m e , f r e e l y i n t h e combustion cha mb e r 4 2 . The ?ame f r o n t 50 l o c a t e d a t a d i s t a n c e from t h ecombustion head 2 a l l o W s r e c i r c u l a t e d combustion a s e s andf u e l s u p p l i e d t o b e m i x e d , W h e r e b y ?ame t e m p e r a t u r e i sr e d u c e d a n d n i t r o g e n o x i d e s c r e a t e d d u r i n g c o m b u s t i o n a r er e d u c e d . F u r t h e r m o r e , t h e ?ame r o n t 50 l o c a t e d a t a d i s t a n c efrom h e c o m b u s t i o n head a l l o W s f u e l t o b e p r e p a r e d , Whichi s e x p l a i n e d i n more d e t a i l i n What f o l l o W s .

Because of t s e x i t momentum s W e l l a s t h e aforement i o n e d n e g a t i v e p r e s s u r e Z o n e s and a r e a s o f t u r b u l e n c e , f u e ls u p p l i e d by means o f t h e f u e l n o Z Z l e s 24 a n d / o r 26 l a t t e r n o tshoWn n F I G . 2 ) r e a c h e s t h e a r e a s o f h e combustion chamber42 i n Which h e v o r t e x 48 s p r e s e n t . T h i s a r e a i s d e s c r i b e d i nWhat folloWs a s t h e o u t e r r e c i r c u l a t i o n Z o n e . I n t h e o u t e rr e c i r c u l a t i o n Z o n e , t h e r e s u l t i s h e a v y f u e l e n r i c h m e n t , W i t ha n u n d e r s t o i c h i o m e t r i c r e d u c t i v e a t m o s p h e r e .

I n t h e c a s e o f a l i q u i d f u e l , f o r example i l , f u e l i n t h e o u t e rr e c i r c u l a t i o n Z o n e i s a l r e a d y more t r o n g l y g a s i ? e d c o m p a r e dW i t h t h e p r i o r a r t b e c a u s e r e c i r c u l a t e d e x h a u s t g a s e s a r edraWn i n c o n t i n u o u s l y a t t h e end 30 o f t h e b u r n e r t u b e 1 8because of h e n e g a t i v e p r e s s u r e Zones and t h e a r e a s of u rb u l e n c e on h e doWnstream s i d e o f t h e d i s c 3 2 and h e g u i d ed e v i c e s 3 4 .

I n g e n e r a l , b u t p a r t i c u l a r l y i n t h e c a s e o f g a s e o u s f u e lW h i c h i s s u p p l i e d b y f u e l n o Z Z l e s 2 4 , f u e l i s p r e p a r e d a n d / o rs p l i t i n t h e o u t e r r e c i r c u l a t i o n Z o n e s u r r o u n d i n g t h e combust i o n headiin a d d i t i o n t o t h e i n t e r n a l e x h a u s t g a s r e c i r c u l at i o n d e s c r i b e d a b o v e , i n p a r t i c u l a r o f i n e r t c o m b u s t i o n g a s e sa n d t h e i r b e i n g mixed W i t h f u e l .

I n d e t a i l , t h e r e s u l t i s t h a t f u e l m o l e c u l e s a r e s p l i t i n t or a d i c a l s i n t h e o u t e r r e c i r c u l a t i o n Zone and f u e l i s a t l e a s tp a r t l y o x i d i Z e d .

T e s t s u s i n g a combustion head i n a c c o r d a n c e W i t h t h ei n v e n t i o n W i t h a n o u t p u t o f a b o u t 2 , 3 0 0 kW a v e p r o v i d e d t h ef o l l o W i n g r e s u l t s measured i n a r e a s a r o u n d t h e combustionh e a d :

C O 2 : a b o u t 1 1 . 3 b y v o l u m e0 2 : a b o u t 0.1 b y v o l u m eCO: more t h a n a b o u t 1.0 by volumeCXHy: about 0.05 0.1 by volume

I n t h e o u t e r r e c i r c u l a t i o n Z o n e , t h e r e f o r e , t h e r e i s a m i x t u r eW i t h l o W oxygen c o n t e n t a n d h i g h c a r b o n monoxide (CO)c h a r g e a n d u n b u r n e d c a r b o h y d r a t e s C x H y ) . A t l e a s t p a r t l yh i g h e r CO2 e a d i n g s W e r e f o u n d t h a n i n , o r b e h i n d , t h e ?amea t t h e end o f t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r . O v e r a l l , t h e s e anda d d i t i o n a l t e s t s a r e e v i d e n c e of p r e p a r a t i o n a n d / o r s p l i t t i n gof u e l i n t h e o u t e r r e c i r c u l a t i o n Z o n e .

1 0

20

25

30

35

4 0

45

50

55

60

6 5

8The r e s u l t i n g r a d i c a l s formedimixed W i t h e x h a u s t g a s e s

f r o m t h e ?ameiare e a s t p a r t l y i n d u c t e d b y t h e c o m b u s t i o nhead 2 . The r a d i c a l s a r e h i g h l y r e a c t i v e and i g n i t e a t l e a s tp a r t l y doWnstream from t h e com bustion head 2 i n a r e a s i nWhich r e c i r c u l a t e d combustion g a s mixes W i t h combustiona i r s u p p l i e d a t t h e e n d l o c a t e d u p s t r e a m f r o m t h e c o m b u s t i o nhead 2 . As a r e s u l t , t h e p a r t i a l oxygen p r e s s u r e of h e c o mb u s t i o n a i r i s a d d i t i o n a l l y l o W e r e d t o c h a r g e t h e c o m b u s t i o na i r s t r e a m W i t h r e c i r c u l a t e d i n e r t combustion a s e s b e f o r e t h em i x t u r e o f combustion i r and e c i r c u l a t e d combustion a s e sc a n mix i t h f u e l and g n i t e . The a d i c a l s and n t e r i m r e a c t i o np r o d u c t s c r e a t e d i n t h e p r e p a r a t i o n a n d / o r s p l i t t i n g o f f u e le . g . C H , HCH, H 3 , OH n d CO) e p r e s e n t u n s t a b l e i n t e r i mr e a c t i o n p r o d u c t s i n s i d e ? a m e s . I n c o m p a r i s o n , i t i s a d v a n t ag e o u s n o t t o s p l i t s t a b l e m e t h a n o l m o l e c u l e s ( C H 4 ) , f o re x a m p l e , i n t o i n t e r i m r e a c t i o n p r o d u c t s f o r c o m b u s t i o n u n t i lt h e p r o d u c t s o f c o m b u s t i o n e . g . C O 2 , H2O) a r e f o r m e d b yc o m p l e t i n g t h e c o m b u s t i o n p r o c e s s .S p l i t t i n g o f t h i s k i n d o f s t a b l e c o m p o n e n t s (eg m e t h a n o lm o l e c u l e s ) i n t o r a d i c a l s and a r e l a t e d o x id a t i o n p r o c e s sb e g i n s W i t h a n e n d o t h e r m i c r e a c t i o n , f o r e x a m p l e :

CH4>CH3+H(With o r e x a m p l e a b o u t 3 8 k J / m o l )For t h i s r e a s o n , combustion of t h e c o m b u s t i b l e com po

n e n t s d i l u t e d W i t h r e c i r c u l a t e d i n e r t combustion g a s e s p r oc e e d s s l o W l y e n o u g h d o W n s t r e a m f r o m t h e c o m b u s t i o n h e a d2 on h e one hand o p r e v e n t t h e formation of r e a s With high( c o m b u s t i o n ) t e m p e r a t u r e s . On h e o t h e r h a n d , t h i s combust i o n p r o c e e d s q u i c k l y e n o u g h t o s t a b i l i Z e t h e ?ame r o n t 5 0 ,l o c a t e d a t a d i s t a n c e from t h e c o m b u s t i o n head , t h e r m a l l yby o x i d a t i o n h e a t a n d t o l o W e r t h e oxygen a r t i a l p r e s s u r e o ft h e m i x t u r e o f c o m b u s t i o n a i r a n d r e c i r c u l a t e d c o m b u s t i o ne x h a u s t g a s by h e b i n d i n g o f oxygen o r t h e o x i d a t i o n o f t h er a d i c a l s a n d p a r t l y b u r n e d c o m p o n e n t s i n p a r t i c u l a r p a r t l ybumed a s e s ) .

Through h e i n d u c t i o n o f n e r t g a s e s a n d r a d i c a l s , o r p a r t l ybumed g a s e s r e s p e c t i v e l y , i n t h e n e g a t i v e p r e s s u r e Z o n e s o ft h e g u i d e d e v i c e s 3 4 a n d t h e d i s c 3 2 , o n l y a s m a l l amount o fe n e r g y i s r e q u i r e d t o mix t h e media s t r e a m s t h o r o u g h l yb e c a u s e t h e m i x i n g p r o c e s s i s c a r r i e d o u t a t l e a s t p a r t l y b e f o r et h e s t a r t of h e combustion processiand h u s i n a comparat i v e l y c o l d Z o n e . I n t h i s Zone t h e media s t r e a m s have a loWv i s c o s i t y . The i s c o s i t y o f i r and x h a u s t g a s i s knoWn o r i s es h a r p l y W i t h t e m p e r a t u r e s o t h a t t h e m i x i n g o f e x h a u s t g a s e sd i r e c t l y i n t o t h e ?ame a r e a Would make c o n s i d e r a b l y h i g h e rm i x i n g e n e r g y n e c e s s a r y .

The p e r c e n t a g e of e d u c t i v e CO n t h e r e c i r c u l a t e d c o mb u s t i o n e x h a u s t g a s p r e v e n t s t h e p r o p a g a t i o n o f a h o t ?amef o r m a t i o n b e c a u s e CO, compared W i t h m e t h a n e , h a s a l o W e rl a m i n a r ?ame e l o c i t y . The ?ame e m p e r a t u r e i s a d d i t i o n a l l yr e d u c e d , W h e r e b y t h e q u a n t i t y o f n i t r o g e n o x i d e s c r e a t e dd u r i n g com bustion can be k e p t t o a loW l e v e l . T h i s i s con?rmed by e s t s i n Which e r y l o W amounts o f n i t r o g e n o x i d e sWere measu red even t high combustion chamber pressureiWhich a r e c l e a r l y l o W e r t h a n t h o s e o f t h e knoWn p r o c e s s e s .F u r t h e r m o r e , c o m b u s t i o n p r o c e e d s m o r e s t a b l y c o m p a r e dW i t h knoWn p p r o a c h e s , i n p a r t i c u l a r t h e p u l s a t i o n s g e n e r a l l yc u s t o m a r y a t h i g h r e c i r c u l a t i o n r a t e s o f c o m b u s t i o n e x h a u s tg a s e s a r e m i s s i n g .

The e x p l a n a t i o n s a b o v e W i t h r e s p e c t t o t h e o u t e r r e c i r c ul a t i o n Zone a l s o a p p l y t o t h e a r e a s i n t h e combustion chamber4 2 i n Which h e v o r t e x 4 6 f o r m s . These a r e a s a r e d e s c r i b e d i nWhat f o l l o W s a s t h e i n n e r r e c i r c u l a t i o n Z o n e .

T h e r e , i n p a r t i c u l a r i n t h e a r e a betWeen t h e c o m b u s t i o nh e a d 2 a n d t h e ?ame f r o n t 5 0 , t h e c r o s s i n g o f t h e medias t r e a m s i s e x t r e m e l y e f f e c t i v e . W h i l e t h e f u e l ?oWs t h r o u g ht h e f u e l n o Z Z l e s 24 a n d / o r 26 a t an a n g l e i n a r a d i a l d i r e c t i o n


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US 7 , 8 9 1 , 9 7 1 B2from t h e l o n g i t u d i n a l a x i s o f t h e c o m b u s t i o n head 2 t o t h eo u t e r r e c i r c u l a t i o n Z o n e , r e c i r c u l a t e d combustion x h a u s t g a si s d i v e r t e d e s s e n t i a l l y t h r o u g h t h e a r r a y o f g u i d e d e v i c e s 3 4i n t o t h e c o r e Zone o f h e ?ame n t h e v i c i n i t y of h e ?ame x i s .T h i s c r e a t e s a f u e l - p r e p a r a t i on mechanism i n t e r n a l t o t h ec o m b u s t i o n c h a m b e r W h i c h s p a t i a l l y s e p a r a t e s t h e f o r m a t i o nand o x i d a t i o n o f r a d i c a l s . As m e n t i o n e d a b o v e , t h e r e s u l t i s( t h e r m a l ) p r e p a r a t i o n o f f u e l i n t h e r e c i r c u l a t i o n Z o n e , o rZ o n e s , around t h e com bustion head Which r e formed by t h ec o m b u s t i o n chamber a l l s 4 4 , t h e c o m b u s t i o n head and h e?ame f r o n t 5 0 , i n a d d i t i o n t o t h e r e c i r c u l a t i o n o f e x h a u s tg a s e s from h e ?ame.

T h e p r e s e n t i n v e n t i o n , c o m p a r e d W i t h t h e p r i o r a r t , a l l o W sa f u r t h e r r e d u c t i o n o f n i t r o g e n o x i d e s i n e x h a u s t g a s e s from? r i n g p l a n t s , a c h i e v e d i n p a r t i c u l a r W i t h g a s , h e a t i n g o i l a n dm u l t i - f u e l b u r n e r s , t h r o u g h t h e p r e p a r a t i o n o f f u e l d e s c r i b e da b o v e a n d / o r f u e l s p l i t t i n g i n p a r t i c u l a r i n t o r a d i c a l s i n t h ea r e a s i n t o Which combustion gases a r e r e c i r c u l a t e d t o i n t e r a c tW i t h f u e l s u p p l i e d .

F u r t h e r m o r e , t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i m p r o v e s t h e s t a b i l i t yo f t h e f r e e ?ame r o n t , p a r t i c u l a r l y When a p i l o t b u r n e r i su s e d i n p a r t - l o a d o p e r a t i o n t o a c h i e v e p r e - h e a t i n g u p t o t h ep o i n t o f i n i t i a l i g n i t i o n o f f u e l .I n t h e c a s e o f l i q u i d f u e l , t h e p r e s e n t i n v e n t i o n a d d i t i o n a l l yr e d u c e s t h e f o r m a t i o n o f s o o t , p a r t i c u l a r l y i n t h e a r e a s i n t oWhich combustion g a s e s from t h e combustion chamber a r er e c i r c u l a t e d b e c a u s e t h e r e - i n d u c t i o n a n d / o r mixing i n o f t h ec o m b u s t i o n g a s e s t a k e s p l a c e c o n t i n u o u s l y a t t h e i n n e r e d g eo f t h e d i s c 3 2 a n d a d d i t i o n a l l y a t t h e e d g e s o f t h e g u i d ed e v i c e s 3 4 . The p r e - g a s i ? c a t i o n o f t h e f u e l s p r a y i s t h e r e b yc o n s i d e r a b l y i m p r o v e d a n d t h e m i x i n g o f t h e r e c i r c u l a t e dg a s e s W i t h c o m b u s t i o n a i r i s i n t e n s i ? e d .What s c l a i m e d i s :

1 . A o m b u s t i o n head f o r c o m b u s t i n g f u e l h a v i n g a ?amef r o n t doWnstream d i s t a n c e d from h e combustion e a d , c o mp r i s i n g :

a burner t u b e Which h a s an open doWnstream end l o c a t e ddoWnstream and i n t e n d e d f o r l o c a t i o n i n a combustionc h a m b e r ,a t l e a s t o n e g u i d e d e v i c e p o s i t i o n e d a t t h e doWnstream n d ,t h e a t l e a s t o n e g u i d e d e v i c e e x t e n d i n g beyond h e doWns t r e a m e n d o f t h e b u r n e r t u b e a n d e x t e n d i n g r a d i a l l yinWard t an a n g l e , and

a t l e a s t one u e l n o Z Z l e p r o v i d e d i n o r a t t h e b u r n e r t u b e , t h ea t l e a s t one f u e l n o Z Z l e p o s i t i o n e d and c on?gured t od i s c h a r g e f u e l a t t h e doWnstream n d r a d i a l l y o u t W a r d a ta s e c o n d a n g l e i n t h e doWnstream d i r e c t i o n , t h e a t l e a s tone f u e l n o Z Z l e d i r e c t e d d i r e c t l y a t t h e open doWnstreamend and toWard t h e a t l e a s t one g u i d e d e v i c e i n t o t h ec o m b u s t i o n c h a m b e r .

2 . The c o m b u s t i o n h e a d o f c l a i m 1 , W h e r e i n s e v e r a l g u i d ed e v i c e s Which a r e s p a c e d a p a r t from e a c h o t h e r e x t e n d r a d ia l l y i n W a r d a t t h e ? r s t a n g l e and i n a doWnstream d i r e c t i o n .3 . The c o m b u s t i o n head o f c l a i m 2 , W h e r e i n e a c h o f t h eg u i d e e l e m e n t s h a s a d e l t a - s h a p e d s u r f a c e .

4 . The combustion head of l a i m 1 , Wherein h e a t l e a s t oneg u i d e d e v i c e e x t e n d s r a d i a l l y i n W a r d a n d i n a d i r e c t i o n p e rp e n d i c u l a r t o t h e b u r n e r t u b e a x i s .

5 . The combustion head of l a i m 1 , Wherein h e a t l e a s t oneg u i d e d e v i c e c o m p r i s e s a c l o s e d r i n g W h i c h e x t e n d s r a d i a l l yi n W a r d a t t h e ? r s t a n g l e .

6 . The c o m b u s t i o n head o f c l a i m 1 , W h e r e i n t h e s e v e r a lg u i d e d e v i c e s c o m p r i s e a r e a s Which a r e s p a c e d a p a r t f r o mone a n o t h e r and form i n t e r s p a c e s .

7 . The c o m b u s t i o n head o f c l a i m 6 , W h e r e i n e a c h f u e ln o Z Z l e i s d e s i g n e d t o d i s c h a r g e f u e l a t t h e s e c o n d a n g l et o W a r d t h e i n t e r s p a c e s b e t W e e n t h e g u i d e d e v i c e s .

20

25

30

35

4 0

45

50

55

60

6 5

1 08 . The c o m b u s t i o n head f c l a i m 5 , W h e r e i n e a c h o f h e f u e l

n o Z Z l e s i s l o c a t e d betWeen one o f t h e i n t e r s p a c e s betWeen h eg u i d e e l e m e n t s .

9 . The c o m b u s t i o n head o f c l a i m 1 , W h e r e i n e a c h f u e ln o Z Z l e i s d e s i g n e d t o d i s c h a r g e g a s e o u s f u e l .

1 0 . The c o m b u s t i o n head o f c l a i m 1 h a v i n g a r i n g - s h a p e dd i s c Which x t e n d s r a d i a l l y i n W a r d from h e doWnstream n d .1 1 . The combustion head o f c l a i m 1 0 , W h e r e i n t h e a t l e a s to n e g u i d e e l e m e n t e x t e n d s r a d i a l l y i n W a r d a t t h e ? r s t a n g l efrom h e i n n e r c i r c u m f e r e n c e o f t h e d i s c .

1 2 . The c o m b u s t i o n head o f c l a i m 1 , h a v i n g a n a d d i t i o n a lf u e l n o Z Z l e Which s d e s i g n e d t o d i s c h a r g e f u e l r a d i a l l y o u tWard t a t h i r d a n g l e i n a doWnstream i r e c t i o n and toWard h ea t l e a s t one g u i d e e l e m e n t .

1 3 . The c o m b u s t i o n head o f c l a i m 1 2 , W h e r e i n t h e a d d it i o n a l f u e l n o Z Z l e i s d e s i g n e d t o d i s c h a r g e l i q u i d f u e l .1 4 . The c o m b u s t i o n head o f c l a i m 1 , h a v i n g a s W i r l d e v i c e

Which s l o c a t e d u p s t r e a m from h e f u e l n o Z Z l e s i n t h e b u r n e rt u b e .

1 5 . The o m b u s t i o n h e a d o f c l a i m 1 4 , h a v i n g a p i l o t b u r n e rWhich s l o c a t e d u p s t r e a m from t h e f u e l n o Z Z l e i n t h e b u r n e rt u b e .1 6 . The c o m b u s t i o n head o f c l a i m 1 5 , W h e r e i n t h e s W i r ld e v i c e i s l o c a t e d doWnstream from h e p i l o t b u r n e r .

1 7 . The c o m b u s t i o n h e a d o f c l a i m 1 , W h e r e i n t h e ? r s t a n g l ei s i n a r a n g e betWeen a b o u t 3 5 and 6 0 .

1 8 . The c o m b u s t i o n head o f c l a i m 1 , W h e r e i n t h e s e c o n da n g l e i s i n a r a n g e betWeen a b o u t 3 0 and 6 0 .

1 9 . A ethod o r c o m b u s t i n g f u e l u s i n g a c o m b u s t i o n headhaving a b u r n e r t u b e Which h a s an open doWnstream endl o c a t e d doWnstream Which x t e n d s i n t o a combustion cha mb e r and t l e a s t one g u i d e d e v i c e , Which s l o c a t e d a t t h e opend o W n s t r e a m e n d , e x t e n d s b e y o n d t h e o p e n d o W n s t r e a m e n do f t h e b u r n e r t u b e and e x t e n d s r a d i a l l y i n W a r d a t a ? r s t a n g l e ,s a i d method c o m p r i s i n g t h e s t e p s o f :

d i s c h a r g i n g f u e l a t t h e open doWnstream end o f t h e b u r n e rt u b e r a d i a l l y o u t W a r d a t a s e c o n d a n g l e i n t h e doWns t r e a m d i r e c t i o n and d i r e c t l y toWard t h e a t l e a s t oneg u i d e d e v i c e , W h i c h e x t e n d s b e y o n d t h e o p e n doWns t r e a m end o f t h e b u r n e r t u b e , and i n t o t h e c o m b u s t i o nc h a m b e r , a n d

g e n e r a t i n g a ?ame f r o n t a t a d i s t a n c e doWnstream anda h e a d o f t h e op en doWnstream end o f t h e combustionh e a d .

2 0 . The m ethod f c l a i m 1 9 , W h e r e i n t h e f u e l i s d i s c h a r g e da t t h e s e c o n d a n g l e t o W a r d i n t e r s p a c e s b e t W e e n s e v e r a l g u i d ee l e m e n t s Which a r e s p a c e d a p a r t from e a c h o t h e r and formi n t e r s p a c e s .

2 1 . The m ethod f c l a i m 1 9 , W h e r e i n t h e f u e l i s d i s c h a r g e dsuch t h a t n e g a t i v e p r e s s u r e Zones having one o r more t u r b ul e n c e a r e a s a r e formed doWnstream from each u i d e e l e m e n t .

2 2 . The method o f c l a i m 1 9 , W h e r e i n t h e f u e l i s g a s e o u sf u e l .2 3 . The m ethod f c l a i m 1 9 , Wherein an d d i t i o n a l f u e l i s t o

be d i s c h a r g e d r a d i a l l y o u t W a r d a t a t h i r d a n g l e i n a doWns t r e a m d i r e c t i o n and toWard t h e a t l e a s t one g u i d e d e v i c e .

2 4 . The method o f c l a i m 2 3 , W h e r e i n t h e a d d i t i o n a l f u e l i sl i q u i d f u e l .2 5 . The method o f c l a i m 1 9 , W h e r e i n c o m b u s t i o n g a s i s

g e n e r a t e d u p s t r e a m f r o m t h e f u e l s u p p l y , Which e f f e c t s a ni n i t i a l i g n i t i o n o f f u e l a h e a d o f t h e ?ame f r o n t t o s t a b i l i Z e t h e?ame r o n t .

2 6 . The m ethod o f c l a i m 1 9 , W h e r e i n t h e f u e l d i s c h a r g e d a tt h e s e c o n d a n g l e i s d i s c h a r g e d i n a r a n g e betWeen a b o u t 3 0 and 6 0 .


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US 7 , 8 9 1 , 9 7 1 B21 1

2 7 . A ethod o r c o m b u s t i n g f u e l u s i n g a c o m b u s t i o n h e a dh a v i n g a b u r n e r t u b e e x t e n d i n g p a r t l y i n t o a c o m b u s t i o nc h a m b e r , s a i d m e t h o d c o m p r i s i n g t h e s t e p s o f :

c r e a t i n g a f r e e ?ame f r o n t i n t h e combustion chambers p a c e d aWay f r o m t h e b u r n e r t u b e a n d c o m p l e t e l y doWns t r e a m from h e t u b e , and

f o r m i n g n e g a t i v e p r e s s u r e Z o n e s W i t h t u r b u l e n c e a r e a ss u c h t h a t e x h a u s t g a s e s p r e s e n t i n t h e c o m b u s t i o n chamb e r a r e r e c i r c u l a t e d i n t e r n a l l y and mixed i t h f u e l Whichi s s u p p l i e d v i a t h e b u r n e r t u b e a t t h e doWnstream endr a d i a l l y outWard t an a n g l e i n a doWnstream d i r e c t i o n ,t h e f u e l d i r e c t e d o u t s i d e o f t h e b u r n e r t u b e f o r combust i o n o n l y o u t s i d e o f t h e b u r n e r t u b e a n d o n l y i n t h ec o m b u s t i o n c h a m b e r .

2 8 . The method o f c l a i m 2 7 , W h e r e i n c o u n t e r - r o t a t i n g v o rt i c e s a r e g e n e r a t e d i n t h e t u r b u l e n c e a r e a s .

5

1 5

1 22 9 . The method of c l a i m 2 8 , Wherein i n an o u t e r r e c i r c u

l a t i o n Zone comprising an o u t e r v o r t e x and an i n n e r r e c i r c ul a t i o n Zone c o m p r i s i n g an i n n e r v o r t e x , f u e l e n r i c h m e n t W i t han u n d e r s t o i c h o m e t r i c r e d u c t i v e a t m o s p h e r e i s c r e a t e d .

3 0 . The method o f c l a i m 2 9 , W h e r e i n m o l e c u l e s from t h ef u e l a r e a t l e a s t p a r t l y s p l i t i n t o r a d i c a l s and f u e l i s a t l e a s tp a r t l y o x i d i Z e d i n t h e a t l e a s t one r e c i r c u l a t i o n Z o n e .

3 1 . The method of l a i m 2 9 , Wherein a d i c a l s a r e i n d u c t e dt o g e t h e r W i t h r e c i r c u l a t e d e x h a u s t g a s e s f r o m t h e c o m b u s t i o nc h a m b e r u s i n g t h e c o m b u s t i o n h e a d a t l e a s t p a r t l y .

3 2 . The method of l a i m 3 1 , Wherein i n d u c t e d r a d i c a l s a r ea t l e a s t p a r t l y i g n i t e d i n a r e a s i n Which r e c i r c u l a t e d e x h a u s tg a s e s from h e combustion chamber mix i t h t h e combustiona i r s u p p l i e d a t t h e com bustion head t a n upstream end f s a i dc o m b u s t i o n h e a d .


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UNITED TA TE S PATENTAND TRADEMARK FFICECERTIFICATEOFCORRECTION

PATENT No. 7 , 8 9 1 , 9 7 1 B2 Page 1 ofAPPLICATION O. : 11/502501DATED : F e b r u a r y 2 2 , 2 0 1 1INVENTOR(S) : Thomas S c h m i d t e t a 1 .I t i s c e r t i f i e d t h a t e r r o r appears i n t h e a b o v e - i d e n t i ? e d p a t e n t and t h a t s a i d L e t t e r s P a t e n t i s h e r e b y c o r r e c t e d a s shown b e l o w :

C o l u m n 4 , l i n e 3 0 , g i v e s h o u l d b e - - g i v e n - - .Column , l i n e 5 8 , a f t e r c h a r g e d d e l e t e e d .

S i g n e d a n d S e a l e d t h i sT h i r d Day o f A p r i l , 2 0 1 2

D a v i d J . KapposD i r e c t o r a f t h e U n i t e d S t a t e s P a t e n t and Trademark O ? i c e


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UNITED TA TE S PATENTAND TRADEMARK FFICECERTIFICATEOFCORRECTION

PATENT No. 7 , 8 9 1 , 9 7 1 B2 Page 1 ofAPPLICATION O. : 11/502501DATED : F e b r u a r y 2 2 , 2 0 1 1INVENTOR(S) : Thomas S c h m i d t e t a 1 .I t i s c e r t i f i e d t h a t e r r o r appears i n t h e a b o v e - i d e n t i ? e d p a t e n t and t h a t s a i d L e t t e r s P a t e n t i s h e r e b y c o r r e c t e d a s shown b e l o w :

C o l u m n 4 , l i n e 3 0 , g i v e s h o u l d b e - - g i v e n - - .Column , l i n e 5 8 , a f t e r c h a r g e d d e l e t e e d .Column 1 0 , l i n e 1 ( C l a i m 8 , l i n e 1 ) c l a i m 5 s h o u l d r e a d - - c l a i m 6 - - .

T h i s c e r t i ? c a t e s u p e r s e d e s t h e C e r t i f i c a t e o f C o r r e c t i o n i s s u e d A p r i l 3 , 2 0 1 2 .

S i g n e d a n d S e a l e d t h i sF i r s t Day o f M a y , 2 0 1 2

D a v i d J . KapposD i r e c t o r a f t h e U n i t e d S t a t e s P a t e n t and Trademark O ? i c e

elco burners-2011-combustion head and method for combusting fuel

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