Способ сжигания углеводородного топлива и устройство для его реализации

Изобретение относится к способу сжигания топлива и может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтехимической, химической, коксохимической и в других отраслях промышленности и энергетике для уменьшения выбросов окислов азота из горелочных устройств при сжигании углеводородных газов, а также для создания контролируемых защитных атмосфер. Задачей, на которую направлено изобретение, является создание устройства и способа для сжигания газообразного топлива, позволяющего повысить уровень снижения концентрации оксидов азота в продуктах сгорания. Поставленная задача решается тем, что в отличие от способа сжигания топлива, при котором раздельно инжектируют, по меньшей мере, один вид топлива и, по меньшей мере, один из потоков окислителя перед инжектированием подвергают предварительному нагреванию, предусматривается сжигание топлива в двух зонах факела, в одной из которых, на начальном участке, создается недостаток топлива, а во второй приблизительно стехиометрический относительно потока окислителя, для этого окислитель и топливо перед инжектированием очищают от механических примесей, очищенный от примесей окислитель нагревают и инжектируют в поток топлива на начальном участке факела, одновременно очищенное от примесей топливо разделяют, по меньшей мере, на два потока и, по меньшей мере, один неохлаждаемый поток топлива подают во внутреннюю область потока окислителя и сжигают его с избытком окислителя на начальном участке факела, одновременно второй поток топлива охлаждают, охлажденный поток топлива подают во вторую зону факела с температурой и в количестве, обеспечивающими минимальное содержание оксидов азота в продуктах сгорания топлива. В отличие от известного устройства для сжигания топлива с раздельным инжектированием, образуемого блоком, имеющим, по меньшей мере, одно отверстие для инжектирования топлива и, по меньшей мере, одно отверстие для инжектирования окислителя, согласно изобретению устройство имеет, по меньшей мере, одно отверстие для инжектирования охлажденного потока топлива, анализаторы топлива и окислителя, узлы переключения, замера и регулирования расхода топлива и окислителя, управляемые краны, теплообменники, или вихревые трубы, или турбодетандеры, или дроссели, датчики температуры, регуляторы давления, обвязочные трубопроводы. Предложенный способ сжигания газообразных углеводородов позволяет сжигать топливо с невысоким уровнем образования оксидов азота, ниже, чем в прототипе, и при этом уверенно выжигать топливо без образования коксовых остатков и уменьшения КПД энергоустановки за счет подачи охлажденного потока топлива именно в переобогащенную окислителем центральную область корневого сечения факела. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способу сжигания топлива и может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтехимической, химической, коксохимической и в других отраслях промышленности и энергетике для уменьшения выбросов окислов азота из горелочных устройств при сжигании углеводородных газов, а также для создания контролируемых защитных атмосфер.

Нормативные документы по охране окружающей среды требуют, чтобы сжигание газов производилось бездымно (без образования сажи) и с минимальным содержанием окиси углерода (СО) в продуктах сгорания.

Источником оксидов азота может быть молекулярный азот воздуха, используемого в качестве окислителя при горении углеводородных газов. Воздушные оксиды азота, в свою очередь, можно разделить на термические, образующиеся при высоких температурах за счет окисления молекулярного азота атомарным кислородом (механизм Зельдовича), и так называемые "быстрые" оксиды азота, образующиеся в зоне сравнительно низких температур в результате реакции углеводородных радикалов с молекулой азота и последующего взаимодействия атомарного азота с гидроксилом ОН (см. Зельдович Я.Б., Садовников П.Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. М.: Изд-во АН СССР, 1947).

Известны формула (1) условия протекания цепной реакции окисления атмосферного азота свободным кислородом при горении, формальная кинетика которой описывается уравнением (см. Сигал И.Я., Защита воздушного бассейна при сжигании топлива, Л.: Недра 1988, с.65)

и формула (2) скорости обратимой реакции образования - разложения оксида азота (см.

Котлер В.Р., Оксиды азота в дымовых газах котлов, М.: Энергоатомиздат, 1987, с.18)

где O₂, N₂ и NO - мгновенные концентрации избыточного кислорода, азота и оксида азота, моль/л; τ - время, сек; Т - температура в зоне реакции, град. К; R - газовая постоянная, Дж/(К·моль); энергия активации выражена в джоулях на моль.

Из выражений (1, 2) следует, что для уменьшения образования оксидов азота необходимо снижать температуру в топке, уменьшать концентрацию кислорода в зоне реагирования и сокращать время пребывания газов в зоне высоких температур.

Температура в зоне реакции оказывает решающее влияние на равновесную концентрацию оксидов азота в воздухе.

При температуре 300, 700, 800, 1800 и 2500 градусов К равновесная концентрация оксидов азота составляет 0,00127, 0,38, 2,54, 4700 и 31700 мг/м³ соответственно (см. Фиг.2, Сигал И.Я., Защита воздушного бассейна при сжигании топлива, Л.: Недра 1988, с.65). Поэтому одним из основных технических решений по снижению выбросов оксидов азота являются мероприятия, основанные на снижении температуры сжигания топлива.

Это обеспечивается при сжигании газа с коэффициентом избытка воздуха α, близким к единице (α=1,15-1,3). Температура продуктов сгорания при этом составит 1200-1300°С.

Известен способ снижения температурного уровня, а следовательно, и концентрации оксидов азота в дымовых газах путем их рециркуляции (см. Котлер В.Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов, М.: Энергоатомиздат, 1987, с.98).

При рециркуляции дымовых газов через горелки уменьшается также концентрация кислорода, что приводит к дополнительному снижению образования NO_X

Недостатки этого способа снижения выбросов оксидов азота объясняются тем, что рециркуляция дымовых газов снижает экономические показатели (возрастают потери с уходящими газами и расход электроэнергии на собственные нужды) и возрастают концентрации бенз(а)пирена по мере увеличения рециркуляции дымовых газов.

К недостаткам способа следует отнести низкую эффективность подавления процессов образования вредных примесей в продуктах сгорания, сложность технической реализации способа.

Известен способ снижения температуры топочного процесса и концентрации оксидов азота в дымовых газах путем снижения температуры горячего воздуха (Rawdon А.Н., Sadowski R.S. An experimental correlation of oxide of nitrogen emissions from power boilers based on field data, Transaction of ASME, 1973, Vol.95, N3, P.32-39).

Недостаток этого способа заключается в том, что существенное снижение температуры горячего воздуха приводит к повышению температуры уходящих газов и соответствующему снижению КПД топочного процесса.

Известны способы снижения температурного уровня и концентрации оксидов азота в дымовых газах за счет ввода влаги в зону горения при сжигании природного газа (см. Цирульников Л.М., Васильев В.П., Нурмухамедов М.Н. Подавление вредных выбросов при сжигании газа в топках котлов, (Обзорная информация. Сер. Газовая промышленность, М.: Недра, 1981, №3; заявка RU №2003135466 от 04.12.2003, кл. F 23 C 11/00).

Недостатки этих способов заключаются в том, что эффективность метода зависит не только от количества вводимой в топку влаги, но и от способа ввода, а также от коэффициента избытка воздуха в топочной камере. Водяные пары не всегда попадают в зону максимальных температур и вследствие этого могут не оказывать влияния на процесс образования оксида азота.

Известен метод уменьшения концентрации оксидов азота в продуктах сгорания газа путем снижение избытка воздуха, подаваемого через горелки (см. Котлер В.Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов, М.: Энергоатомиздат, 1987, с.100).

Недостаток этого метода заключается в ограниченности применения: только к тому диапазону избытков воздуха, который применяется обычно в энергетических котлах (1,0<α<1,2).

Известен способ снижения выбросов оксидов азота путем нестехиометрического (например, ступенчатого) сжигания. При этом вместе с топливом подают 90% теоретически необходимого количества воздуха (номинальная нагрузка и избыток воздуха α_т=1,10) и еще 20% - в верхнюю часть факела (см. Абрамов В.Н. О предельных возможностях снижения выбросов оксидов азота за счет выборочного отключения горелок по топливу при сжигании газа и мазута в топках котлов. Пути снижения пылегазовых выбросов тепловых электростанций, М.: ЭНИН, 1983).

Недостаток этого способа заключается в ограниченности применения, например, если увеличить перераспределение воздуха во вторую ступень до 40%, то для сохранения концентрации продуктов неполного сгорания на прежнем уровне придется повысить коэффициент избытка воздуха за топкой до α_т=1,17, что значительно увеличит потерю теплоты с уходящими газами.

Известен способ сжигания газа путем подачи в зону горения смеси и рециркуляции в корневую часть факела горячих продуктов сгорания (см. Хзмалян Д.М. и др. Теория горения и топочные устройства. М.: Энергия, 1976, с.165-166; патент RU №2008559 от 15.04.1991).

Недостатком данного способа является неустойчивость процесса рециркуляции продуктов сгорания, низкая эффективность подавления процессов образования оксидов азота в продуктах сгорания.

Известен способ сжигания газа в топках, оборудованных серийными, широко распространенными дутьевыми горелками, работающими с коэффициентом избытка воздуха α, близким к единице (α=1,15-1,3). Температура продуктов сгорания при сжигании газа с такими избытками воздуха составит 1200-1300°С. (см. Столпнер Е.Б. Справочник эксплуатационника газовых котельных. - Л.: Недра, 1976, с.274).

Недостатком такого способа сжигания газа в топочных устройствах для получения низкотемпературного носителя является необоснованно высокая температура в зоне горения, обусловленная сжиганием газа с малыми избытками воздуха.

Известен способ многостадийного сжигания газообразного топлива (пат. РФ 2180948, кл. 7 F 23 D 14/02, 2000 г.), в котором газообразное топливо сжигают в две стадии и по мере возрастания концентрации кислорода в окислителе увеличивают подачу газообразного топлива в камеру предварительного горения.

Недостатками этого способа является то, что он не обеспечивает в большей степени эффективность процесса горения; например, применение кислорода приводит к удорожанию данного способа и делает его небезопасным, а применение камеры предварительного сгорания приводит к ограничению времени пребывания в ней газообразного топлива, в противном случае способ не сможет достигнуть своей цели.

Известны способы сжигания углеводородного топлива (см. патент ФРГ NOS 3327597, кл. F 23 С 7/02, опубл. 07.02.85 г.; Котлер В.Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов. М.: Энергоатомиздат, 1987 г., с.103), заключающиеся в раздельном подводе топлива и воздуха в горелку, распыливании топлива в двухслойном коаксиальном воздушном потоке и сжигании топлива при нестехиометрическом соотношении компонентов в объеме факела.

Подаваемый в горелку воздух разделяется: на первичный, участвующий в горении топлива в корневой области факела, и вторичный, участвующий в дожигании хвоста факела. Вторичный воздух подается в зону горения порционно, за счет чего снижается температура в ядре факела и, как следствие, уменьшается образование оксидов азота.

Эти способы сжигания топлива не позволяет снизить выбросы окислов азота без существенного ухудшения горения и увеличения образования других окислов - углерода. Снижение температуры факела при нестехиометрическом горении непременно приводит к неполному выгоранию углерода и образованию коксовых остатков. Двухступенчатое сжигание топлива не получило распространения в энергетике, поскольку этот способ связан с существенным ухудшением полноты выгорания топлива и, как следствие, снижением КПД котла в целом.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ сжигания топлива в печи, при котором раздельно инжектируют, по меньшей мере, один вид топлива и, по меньшей мере, один окислитель; один из потоков окислителя перед инжектированием подвергают предварительному нагреванию и устройство для сжигания с раздельным инжектированием, образуемое блоком, имеющим, по меньшей мере, одно отверстие для инжектирования топлива и, по меньшей мере, одно отверстие для инжектирования окислителя, (см. заявка №200313 2461 от 04.04.2002, кл. F 23 D 14/22).

Недостатки способа заключаются в неустойчивости процесса рециркуляции продуктов сгорания, низкой эффективности подавления процессов образования оксидов азота в продуктах сгорания, а устройства - в сложности конструкции.

Задачей, на которую направлено изобретение, является создание устройства и способа для сжигания газообразного топлива, позволяющего повысить уровень снижения концентрации оксидов азота в продуктах сгорания.

Поставленная задача решается тем, что в отличие от способа сжигания топлива, при котором раздельно инжектируют, по меньшей мере, один вид топлива и, по меньшей мере, один из потоков окислителя перед инжектированием подвергают предварительному нагреванию, предусматривает, что сжигают топливо в двух зонах факела, в одной из которых, на начальном участке, создается недостаток топлива, а во второй приблизительно стехиометрический относительно потока окислителя, для этого окислитель и топливо перед инжектированием очищают от механических примесей, очищенный от примесей окислитель нагревают и инжектируют в поток топлива на начальном участке факела, одновременно очищенное от примесей топливо разделяют, по меньшей мере, на два потока и, по меньшей мере, один неохлаждаемый поток топлива подают во внутреннюю область потока окислителя и сжигают его с избытком окислителя на начальном участке факела, одновременно второй поток топлива охлаждают, охлажденный поток топлива подают во вторую зону факела с температурой и в количестве, обеспечивающих минимальное содержание оксидов азота в продуктах сгорания топлива.

Вариант предусматривает, что в качестве топлива используют природные, попутные нефтяные, искусственные горючие газы, в качестве окислителя - атмосферный воздух или кислород или их смесь; неохлаждаемый поток топлива сжигают с α≥1,05 на начальном участке факела, охлажденный поток топлива инжектируют на расстоянии от входа в факел неохлаждаемого потока топлива L₁, равном от 0,1 до 1 длины факела Lф.

Вариант предусматривает, что, по меньшей мере, один поток топлива пропускают через теплообменник и охлаждают на 5÷100°С ниже температуры потока на входе или пропускают, по меньшей мере, один поток топлива через вихревую трубу для его охлаждения и нагрева, в вихревой трубе поток топлива разделяют на два потока: холодный и горячий, холодный поток имеет температуру на 5÷100°С ниже, а горячий на 5÷100°С выше температуры первичного потока на входе, холодный поток топлива подают в центральную область факела; горячий поток топлива подают в теплообменник для нагрева окислителя; инжектирование холодного потока топлива осуществляют с помощью инжекторов, выполненных из жаропрочного материала, неохлаждаемый поток топлива сжигают с α=1,15-1,3 на начальном участке факела, поддерживают температуру продуктов сгорания в факеле 1200-1300°С.

Вариант предусматривает, что расширяют, по меньшей мере, один поток топлива с уменьшением его температуры от +10°С до -100°С, например, дросселированием или детандированием сжатого топлива.

Вариант предусматривает, что количество сжатого топлива (например, углеводородного газа) составляет от 0,1 до 100 мас.% от общего количества топлива.

Вариант предусматривает, что количество охлажденного потока топлива составляет от 0,1 до 50 мас.% от общего количества топлива.

Вариант предусматривает сжатие очищенного от механических примесей воздуха, разделение его в газоразделительном блоке на воздух, обогащенный кислородом с содержанием кислорода до 99%, и инертную газовую смесь на основе азота.

Вариант предусматривает, что поток окислителя является приблизительно стехиометрическим относительно суммы горячего и охлажденного потоков топлива, предпочтительно в пределах ±20% относительно стехиометрического потока.

В отличие от известного устройства для сжигания топлива с раздельным инжектированием, образуемое блоком, имеющим, по меньшей мере, одно отверстие для инжектирования топлива и, по меньшей мере, одно отверстие для инжектирования окислителя, согласно изобретению устройство имеет, по меньшей мере, одно отверстие для инжектирования охлажденного потока топлива, анализаторы топлива и окислителя, узлы переключения, замера и регулирования расхода топлива и окислителя, управляемые краны, теплообменники или вихревые трубы или турбодетандеры или дроссели, датчики температуры, регуляторы давления, обвязочные трубопроводы.

Вариант предусматривает размещение инжектора, неохлажденного потока топлива в отверстии инжектора окислителя.

Вариант предусматривает размещение инжектора охлажденного поток топлива в отверстии инжектора неохлажденного потока топлива.

Вариант предусматривает, что узел замера расхода топлива конструктивно состоит из корпуса, сужающего устройства (трубки Вентури), датчика температуры и двух датчиков давления.

Вариант предусматривает применение фильтров для очистки топлива и окислителя, сжимающего устройства, регуляторов давления, газоразделительного блока, имеющего, по меньшей мере, один мембранный или короткоцикловый адсорбционный или газодиффузионный газоразделительный сосуд.

Анализ информации показал, что заявленное техническое решение неизвестно из достигнутого уровня техники, в связи с чем оно соответствует критерию "новизна".

Подобное техническое решение явным образом не следует из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется чертежом, на которой схематично изображено устройство и схема сжигания топлива, которые принципиально не отличается от других вариантов исполнения предложенного изобретения.

Устройство имеет два входа: атмосферного воздуха и углеводородного газа, по одному выходу азотной газовой смеси и кислорода к потребителю, один выход смеси атмосферного воздуха и кислорода, два фильтра: воздушный 11 и газовый 19, краны 15, 18, 29, управляемые краны 13, 14, задвижки дросселирующие 20, измеритель расхода газа 21, содержащий датчик температуры 22, два датчика давления 24, 24 и сужающее устройство (трубка Вентури) 25, регуляторы давления 16, 26, газоразделительный блок 12, теплообменники 17, 30, блок сжигания топлива 7 с отверстием для окислителя, инжекторы неохлажденного 8 и охлажденного топлива 9, датчики анализаторов газа 10, анализаторы газа и сжимающее устройство (не показаны).

На чертеже показаны окислитель 1, потоки неохлажденного 2 и охлажденного топлива 3. При ламинарном диффузионном горении в зоне факела можно обнаружить пять зон: окислитель 1, топливо (смесь неохлажденного и охлажденного топлива 2+3), топливо и продукты сгорания 4, продукты сгорания 5, окислитель и продукты сгорания 6.

При этом зона горения располагается там, где за счет молекулярной диффузии получается смесь, близкая к стехиометрической. Толщина этой зоны зависит от скорости химических реакций и при чисто диффузионном горении принимается бесконечно малой.

Устройство работает следующим образом.

Атмосферный воздух предварительно очищают от механических примесей в воздушном фильтре 11 и подают через управляемый кран 13, регулятор давления 16, теплообменник 17 в отверстие для инжектирования окислителя.

При открытом кране 14 и закрытом кране 13 очищенный атмосферный воздух подается в газоразделительный блок 12, в котором происходит разделение воздуха на азотную газовую смесь (концентрация кислорода до 1%) и воздух, обогащенный кислородом, с концентрацией кислорода до 99%, затем воздух, обогащенный кислородом, через кран 18, регулятор давления 16, теплообменник 17 подается в отверстие для инжектирования окислителя.

При приоткрытых кранах 13, 14 смешивают нагретый очищенный атмосферный воздух и воздух, обогащенный кислородом, и подают смесь 1+2 в отверстие для инжектирования окислителя.

При открытом кране 14 и закрытых кранах 13, 18 очищенный атмосферный воздух, азотную газовую смесь и воздух, обогащенный кислородом, подают потребителю.

Одновременно предварительно очищают углеводородный газ от механических примесей в воздушном фильтре 19 и подают на задвижки дросселирующие 20, где в зависимости от степени открытия разделяют на два потока, первый неохлаждаемый поток углеводородного газа 2 и второй охлаждаемый поток углеводородного газа, первый поток углеводородного газа 2 подают в отверстие для инжектирования окислителя; второй поток углеводородного газа подают в измеритель расхода газа 21, в котором измеряют его температуру и давление, затем второй поток углеводородного газа подают при закрытом кране 29 пропускают через вихревую трубу 28 для его охлаждения и нагрева, в вихревой трубе 28 поток углеводородного разделяют на два потока: холодный и горячий, холодный поток имеет температуру на 5÷100°С ниже, а горячий на 5÷100°С выше температуры первичного потока на входе, подают холодный поток углеводородного газа через отверстие инжектора 9 в центральную область факела, горячий поток охлаждают в теплообменнике 17 потоком атмосферного воздуха 1 и смешивают с очищенным от механических примесей углеводородным газом.

При закрытом кране 27 и открытом кране 29 поток углеводородного газа охлаждают в теплообменнике 30 и подают через отверстие инжектора 9 в центральную область факела.

Регулирование концентрации оксидов углерода осуществляют с помощью датчиков анализаторов газа 10, управляемых кранов 13, 14, дроссельных задвижек 20, анализаторов газа и системы управления (не показаны).

Температура продуктов сгорания при сжигании топлива с такими избытками окислителя составит 800-1300°С.

Предложенный способ сжигания газообразных углеводородов позволяет сжигать топливо с невысоким уровнем образования оксидов азота, ниже, чем в прототипе, и при этом уверенно выжигать топливо без образования коксовых остатков и уменьшения КПД энергоустановки за счет подачи охлажденного потока топлива именно в переобогащенную окислителем центральную область корневого сечения факела.

Техническое решение является универсальным и может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтехимической, химической, коксохмической и в других отраслях промышленности и энергетике для уменьшения выбросов окислов азота из горелочных устройствах при сжигании углеводородных газов. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса горения с обеспечением экологической безопасности.

Заявленная газонаполнительная станция запланирована к производству на ООО "Уралтрансгаз" с использованием имеющихся материалов, комплектующих изделий и технологий.

Изложенное свидетельствует, что изобретение соответствует критерию "промышленная применимость".

Специалисту в данной области очевидны многочисленные модификации и варианты конкретных процессов, рассмотренных выше. Например, в соответствии с настоящим изобретением можно использовать различные температуры и составы окислителя и топлива в зависимости от общей конструкции системы. Кроме того, цепочку охлаждения подаваемого газа можно приспосабливать или перестраивать в зависимости от общих требований к конструкции, чтобы отвечать требованиям оптимального и эффективного процесса сжигания топлива. Как обсуждалось выше, конкретные варианты реализации и примеры не следует использовать для ограничения объема, который должен определяться нижеприведенной формулой изобретения и ее эквивалентами.

1. Способ сжигания топлива, при котором раздельно инжектируют, по меньшей мере, один вид топлива и, по меньшей мере, один окислитель, один из потоков окислителя перед инжектированием подвергают предварительному нагреванию, отличающийся тем, что сжигают топливо в двух зонах факела, в одной из которых на начальном участке создается недостаток топлива, а во второй приблизительно стехиометрический относительно потока окислителя, для этого окислитель и топливо перед инжектированием очищают от механических примесей, очищенный от примесей окислитель нагревают и инжектируют в поток топлива на начальном участке факела, одновременно очищенное от примесей топливо разделяют, по меньшей мере, на два потока и, по меньшей мере, один неохлаждаемый поток топлива подают во внутреннюю область потока окислителя и сжигают его с избытком окислителя на начальном участке факела, одновременно второй поток топлива охлаждают, охлажденный поток топлива подают во вторую зону факела с температурой и в количестве, обеспечивающих минимальное содержание оксидов азота в продуктах сгорания топлива.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве топлива используют природные, попутные нефтяные, искусственные горючие газы, в качестве окислителя - атмосферный воздух, или кислород, или их смесь; неохлаждаемый поток топлива сжигают с α≥1,05 на начальном участке факела, охлажденный поток топлива инжектируют на расстоянии от входа в факел неохлаждаемого потока топлива L₁, равном от 0,1 до 1 длины факела Lф.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один поток топлива пропускают через теплообменник и охлаждают на 5÷100°С ниже температуры потока на входе или пропускают, по меньшей мере, один поток топлива через вихревую трубу для его охлаждения и нагрева, в вихревой трубе поток топлива разделяют на два потока: холодный и горячий, холодный поток имеет температуру на 5÷100°С ниже, а горячий на 5÷100°С выше температуры первичного потока на входе, холодный поток топлива подают в центральную область факела; горячий поток топлива подают в теплообменник для нагрева окислителя; инжектирование холодного потока топлива осуществляют с помощью инжекторов, выполненных из жаропрочного материала, неохлаждаемый поток топлива сжигают с α=1,15-1,3 на начальном участке факела, поддерживают температуру продуктов сгорания в факеле 1200-1300°С.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что расширяют, по меньшей мере, один поток топлива с уменьшением его температуры от +10 до -100°С, например, дросселированием или детандированием сжатого топлива.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество охлажденного потока топлива составляет от 0,1 до 50% от общего количества топлива.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что предусматривает сжатие очищенного от механических примесей воздуха, разделение его в газоразделительном блоке на воздух, обогащенный кислородом с содержанием кислорода до 99%, и инертную газовую смесь на основе азота.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток окислителя является приблизительно стехиометрическим относительно суммы неохлажденного и охлажденного потоков топлива, предпочтительно в пределах ±20% относительно стехиометрического потока.

8. Способ по п.4, отличающийся тем, что количество сжатого топлива, например углеводородного газа, составляет от 0,1 до 100% от общего количества топлива.

9. Устройство для сжигания топлива с раздельным инжектированием, образуемое блоком, имеющим, по меньшей мере, одно отверстие для инжектирования топлива и, по меньшей мере, одно отверстие для инжектирования окислителя, отличающееся тем, что имеет, по меньшей мере, одно отверстие для инжектирования охлажденного потока топлива, имеет анализаторы топлива и окислителя, узлы переключения, замера и регулирования расхода топлива и окислителя, управляемые краны, теплообменники или вихревые трубы, или турбодетандеры, или дроссели, датчики температуры, регуляторы давления, обвязочные трубопроводы.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что предусматривает размещение инжектора неохлажденного потока топлива в отверстии инжектора окислителя.

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что предусматривает размещение инжектора охлажденного потока топлива в отверстии инжектора неохлажденного потока топлива.

12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что узел замера расхода топлива конструктивно состоит из корпуса, сужающего устройства, трубки Вентури, датчика температуры и двух датчиков давления.

13. Устройство по п.9, отличающееся тем, что предусматривает применение фильтров для очистки топлива и окислителя, сжимающего устройства, регуляторов давления, газоразделительного блока, имеющего, по меньшей мере, один мембранный или короткоцикловый адсорбционный или газодиффузионный газоразделительный сосуд.