專利名稱:燃燒器的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種燃燒器,包括一個燃燒頭和一個火焰管,其燃燒頭具有由至少一個空氣引入噴嘴和一個燃料引入噴嘴組成的聚焦排氣裝置,在燃燒頭的流體流動方向上有一個排氣殼體與火焰管相連,在排氣殼體內設有一個部分地和排氣殼體的內腔隔離開的腔室,并且在排氣殼體和腔室之間設有一個環形室作為再循環裝置。
為了提高燃氣輪機和燃燒裝置燃燒系統的效率以及減少有害物質的排放,人們曾經對燃燒器做出了各種不同的改進。有關最大有害物質排放極限值的法律規定也已經生效,燃燒系統必須滿足這些規定。除了其他的燃燒產物,對大氣污染起主要作用的是碳氫化合物和氧化氮(NOx)。
氮一方面來源于具有天然氮氣含量的普通大氣形成的燃燒用空氣,另一方面來源于燃料中含有的有機化合氮。在燃燒過程中,氧化氮的形成除了受其他因素的影響外,還強烈地受到分子氮在火焰區內停留時間的影響。停留的時間越短,所生成的氧化氮就越少。通過縮短停留時間,例如提高空氣和燃料的噴射速度,會造成燃燒器排出更多的未經燃燒的液體化合物,從而降低了效率。
隨著炭黑的形成可以生成一氧化碳,而一氧化碳又有很高的熱值,如果燃料未被利用,則也隨之損失。
此外,氧化氮的形成還與火焰的溫度有關,氧化氮隨著火焰溫度的增加而增多。而火焰溫度的增加卻可以提高燃料能量的利用率。
在一種公知的飛機用燃氣輪機(DE-OS 3017034)的燃燒器中,為了在減少氧化氮等有害物質的排放的同時提高其效率,其燃燒頭具有一聚焦的排氣裝置,排氣裝置的形狀為若干聚焦的、可單獨啟閉的排氣噴嘴,其中的燃料排氣噴嘴和空氣排出噴嘴自燃燒頭的中心出發徑向地交錯布置。隨著和運行條件相關的各個噴嘴的啟閉,可以產生一個(空載運轉)或者兩個(滿載運轉)燃燒區。在這種公知的燃燒器中,難燃、未燃的氣體化合物均被排出,從而大大地影響了燃料的能量利用率。
燃燒器不僅用于發動機,還用于燃燒裝置。人們過去對其也進行過各種改進,以節約能源和減少有害物質的排放。一種公知的減少有害物質排放的方法是采用外部尾氣回流裝置。燃燒所產生的尾氣一般經一個外部回流道被部分地引回燃燒區。這樣會降低火焰溫度,減少氧化氮的形成。
在“扎克(SAAKE)技術文獻”雜志1990.3第一期中,扎克公司建議了各種不同的尾氣反饋方法。
在同一份文獻中還介紹了一種內部尾氣反饋方法。通過在燃燒腔內安裝適當的部件,即設置與燃燒腔的外壁成一定間隔的管道將尾氣從火焰的后端引回火焰的根部。這種內部尾氣回流裝置雖然可以通過阻止氧化氮的形成而減少有害物質的排放,但必須付出降低火焰溫度的代價,從而減小了燃料的能量利用率。
德國專利說明書DE 4020237 Al中公開了一種如權利要求1的前序部分所述的燃燒器。這種公知燃燒器的結構是專門為減少尾氣中的一氧化碳的含量而設計的、為此在燃燒氣體的邊緣區引入了助燃空氣,使燃料能在火焰管內完全燃燒,從而達到降低一氧化碳含量的目的。這種吹入空氣的方法雖然也可以減少一部分氧化氮,但無論如何卻一并降低了火焰的溫度,從而帶來了上述公知燃燒器的缺點,即減小了燃料的能量利用率。將燃燒氣體自火焰管經一個再循環裝置引回位于排氣殼體內呈腔室狀的混合管,也無助于提高火焰的溫度,因為燃燒區一直延伸到混合管內,自燃燒氣體的邊緣區引入助燃空氣的開孔不能和再循環裝置的入口端靠得太近,以防止多余的空氣混入回流氣體。
本發明的任務是,改進如權利要求1的前序部分所述的燃燒器,使它在提高火焰溫度和增加燃料的能量利用率的同時可以減少有害物質的排放。
該任務的解決方案是,其聚焦排氣裝置具有一個內部空氣引入噴嘴和至少一個外部空氣引入噴嘴,并且燃料引入噴嘴位于內部空氣引入噴嘴和外部空氣引入噴嘴之間,腔室和排氣裝置之間有一間隔,以使燃燒區在腔室內開始,在腔室和排氣裝置之間有一個混合氣形成區,并且設有一個再循環裝置,以使難燃和未燃氣體化合物返回混合氣形成區,內部空氣引入噴嘴和燃料引入噴嘴構成將燃料從燃料引入噴嘴送入混合氣形成區的噴射器,經外部空氣引入噴嘴可以送入低含氮空氣,外部空氣引入噴嘴朝內傾斜,使得被送回的難燃、未燃氣體化合物與自外部空氣引入噴嘴排出的低含氮空氣相互混合,并且進入腔室內燃燒,而且低含2氮空氣在與被送回的難燃、未燃氣體化合物相互混合以前,在燃料引入噴嘴噴入的燃料周圍形成一道把外部大氣隔開的保護層。
在本發明所述的燃燒器內,混合氣形成區位于排氣裝置和腔室之間,難燃、不燃氣體化合物可以經再循環裝置進入該混合氣形成區,并且低含氮空氣在此處混入難燃、未燃氣體化合物。所產生的混合氣進入相鄰的腔室內,和從中央被引入的燃料-空氣-混合氣同時被點燃,從而提高了能量的利用率和火焰的溫度。燃燒區也相應地自燃燒頭內的腔室開始。由于燃燒溫度高,所以不再產生未燃碳氫化合物。
當使用由一個外部空氣引入噴嘴送入的低含氮空氣時,該低含氮空氣同時起到隔絕周圍大氣的燃料射流的保護層的作用。這樣可以保證含有大量氮氣的外界空氣不致進入燃燒區。
隨著難燃氣體化合物返回混合氣形成區,火焰的溫度開始有少許降低,其后果是火焰的根部朝著腔室的內部移動。隨著難燃氣體化合物的燃燒,火焰的溫度又重新升高,使火焰的根部又朝著腔室的外部移動,這一過程不斷地重復進行,使得火焰的根部以相對較高的頻率振動。這種振動的優點是,保護層的低含氮空氣在混合氣形成區內與難燃、未燃氣體化合物的相互混合得到了促進,保證了難燃、未燃氣體化合物的燃燒。隨著溫度的升高,這種振動頻率也升高。
本發明的燃燒器和上述公知的燃燒器相比,其火焰溫度高,并且不產生溫度的下降。此外也無需尾氣和燃氣的回流,只讓難燃、未燃氣體化合物反饋。這種反饋在燃燒器的燃燒頭內即已開始,也就是在燃燒區的徑向外周進行。而扎克技術文獻或者德國專利說明書DE4020237Al所述的燃燒器其尾氣和燃氣卻是從燃燒室返回的。
本發明的有利結構是腔室位于排氣殼體內的一個沿縱向延伸的、基本上呈卵形的、旋轉圓筒狀的空腔體的內腔之中,該空腔體具有一個位于排氣裝置對面的入流孔和一個處在徑向另一端的出流孔;還包括一個用于無級調節被送入的低含氮空氣的流量和/或經燃料引入噴嘴被送入的燃料流量的裝置;燃料引入噴嘴具有一個環形間隙,間隙的內部由空氣引入噴嘴的一端構成,間隙的外部由相對于該端呈斜角形的環形壁構成,并且環形壁呈尖銳的環形刃形狀;外部空氣引入噴嘴由許多小噴嘴孔組成,這些小噴嘴孔引導保護層在混合氣形成區內形成一束基本上呈錐形的空氣射流;空腔體的縱向截面具有一翼形斷面;火焰管的形狀與通過燃燒而產生的火焰前端的形狀相吻合,從而足以阻止周圍的大氣進入火焰管和火焰前端之間;空腔體和排氣殼體之間有電氣絕緣,并且在空腔體內裝有電極。
在權利要求2所述的結構中,腔室是由一個位于燃燒頭的排氣殼體內的旋轉圓桶狀的、具有進流口和出流口的空腔體的內室構成的,在該腔室內有燃料/空氣-混合氣以及由低含氮空氣和返回的難燃、未燃氣體化合物組成的混合物流過。在上述空腔體和排氣殼體之間有均勻的間隙作為難燃、未燃氣體化合物的反饋通道。在射流方向上處在腔室后、火焰外區的難燃、未燃氣體化合物在文丘里效應的作用下被吸入腔室前的區域,在此處難燃、未燃氣體化合物與來自外部空氣引入噴嘴的低含氮空氣相混合,并一起進入腔室內。
此外,權利要求2的空腔體是一個沿縱向延伸的基本上呈卵形的部件。空腔體的這種形狀可以產生一個確定的可控的火焰前端或者燃燒區。燃料-空氣-混合氣進入空腔體后,空腔體的橫截面擴展區可以有目的地降低混合氣的速度。一旦噴入的混合氣的速度下降到足夠低的程度,氣體即可通過普通的點火裝置點燃。這樣就在空腔體內產生了一個位置穩定的火焰根部振動的燃燒區。
權利要求3所述的結構使引入的空氣流量和/或燃料流量可調。它是通過可調式空氣引入噴嘴和燃料引入噴嘴實現的。
權利要求4所述的結構可在空氣引入噴嘴(8)和燃料引入噴嘴(5)的尖銳的環形刃部產生特定的射流分裂,使噴入的燃料霧化。
權利要求5所述的結構是通過位于混合氣形成區內的許多小噴嘴孔實現的,它可使低含氮空氣在燃料周圍形成隔離外部大氣的保護層。
為了改善通過空腔體的氣流,并且改善通過空腔體外側的難燃、未燃氣體化合物的氣流,根據權利要求6所述,空腔體本身沿縱截面構成翼形斷面。也就是說空腔體在流體方向上的壁厚首先增加,然后逐漸縮小。由于在空腔體出流區的火焰溫度很高,所以空腔體的壁厚不得小于一個特定的最小值。因此空腔體的翼形斷面不能完全做成流體力學上最佳的具有尖銳尾段的形狀。
權利要求7所述的火焰管形狀可使火焰自腔室噴出一段距離后即完全貼緊火焰管。這樣可避免處在腔室后面位于火焰和火焰管之間的難燃、未燃氣體化合物和火焰一起噴出,從而無法通過文丘里效應回收。另外,火焰管的這種形狀還可阻止外部大氣的進入。
根據權利要求8所述的結構,混合氣在腔室內可以通過簡單的方式點燃,并且將在腔室內通過等離子體形成過程而產生的電荷引出。從中獲得的電能可以用來驅動輔助機組。
下面對照附圖對本發明的實施例做進一步的說明。
圖1表示本發明所述帶有燃燒區和射流層的燃燒器的縱向剖視圖。
圖2表示本發明所述帶有燃燒頭和前部火焰管的燃燒器的縱向剖視圖。
圖3表示圖1所示燃燒器的放大圖。
圖1所示的燃燒器由燃燒頭B和與之相連的火焰管F組成。圖1左側的燃燒頭B用噴嘴體D表示,它具有一個聚焦排氣裝置,下面還要詳述。燃燒頭B的右側是一個具有底部21的排氣殼體22,它經螺栓S和噴嘴體D相連。在排氣殼體22內有一個與其內壁呈均勻間隔的、沿縱向延伸的、基本上呈卵形的空腔體20,它由隔架23固定。隔架是由若干個位于空腔體20和排氣殼體22之間的鈹陶瓷絕緣體組成的空腔體20的內室構成一個腔室11。空腔體20具有一個朝向排氣裝置的入流孔12和一個朝向火焰管F的出流孔13。
排氣殼體22由未淬火的不銹鋼制成,并且在其和底部21相對的一端有一個法蘭26。火焰管F在其與排氣殼體22相對的一端有一個法蘭28。排氣殼體22和火焰管F通過若干夾持連接器24在法蘭26、28處相互固定在一起。
圖2所示的是放大的燃燒頭B和固定在其上的火焰管F的一部分火焰管F由氮化硅陶瓷制成。噴嘴體D由若干車制成的淬火不銹鋼部件L、R和T組成。在部件L、R和T之間的銅制密封件為簡化起見而未畫出。
噴嘴體D左側的部件T是一個噴嘴導向件,它有一個中心螺紋孔29和分別連接燃料管道BL和空氣管道LL的孔30a、30b。螺紋孔29自后部從噴嘴導向部件T與火焰管F相對的一側一直延伸到也為同心的、在噴嘴導向部件的前段內構成的配合孔31。在噴嘴導向部件T的螺紋孔29內,和火焰管F相對另一側擰有帶外螺紋的空氣引入管1。在火焰管F對面一側的空氣引入管1上裝有一個圓柱形的配合塊,它的直徑與噴嘴導向部件T的配合孔31相配合,并且其直徑大于螺紋孔29的直徑。這樣空氣引入管1在配合孔31內可呈同心布置。空氣引入管1的尖端33包含一個內部空氣引入噴嘴2,該噴嘴是噴射器的一部分。空氣引入管1的尖端33的外表面以及空氣引入噴嘴2的內表面在被引入的空氣的射流方向上呈錐尖形,因此在尖端33的頭部形成了一個銳利的環形刃。空氣引入管1擰在噴嘴導向部件T內的深度大小是可調的。達到了規定的擰入深度后即可用鎖定螺母30將空氣引入管1的位置固定。
配合孔31的徑向外周在噴嘴導向部件T上形成了一個外圓筒狀配合面34,作為部件L的空氣導向體安裝在該配合面上。與噴嘴導向部件T同心的空氣導向體L上開有若干個軸向和徑向孔,用于引導燃料和空氣。
在空氣導向體L的徑向外周裝有作為部件R的燃料室環,它同樣帶有若干個軸向和徑向孔,用于引導燃料和空氣。
空氣導向體L在其外周上具有一個凹槽,它和燃料室環R組成一個環形的外部燃料室Ka。外部燃料室Ka經空氣導向體L內的若干徑向孔與環形的內部燃料室Ki相連通,該室在徑向上是由空氣引入管1和空氣導向體L限定的。為了引入燃料,燃料室環R的軸向孔的一部分經其徑向孔的一部分與外部燃料室Ka相連。在尖端33的前端,內部燃料室Ki的橫截面強烈收縮,這是因為空氣導向體L在其相鄰的端部具有強烈向內傾斜的環壁6。該環壁6的端部呈尖端的棱邊形,從而構成一個銳利的環形刃。該環壁6與尖端33一起形成了一個具有環狀出流橫截面的燃料引入噴嘴5。
空氣導向體L還在其與燃料室環R相鄰的端面具有一個環狀的穿孔E,它通過燃料室環R內的軸向孔的一部分與空氣管道LL相連。有四個軸向孔36經四個大徑向孔37與穿孔E相連,徑向孔37各通過一個沉頭螺釘18從外部被封死。徑向孔37經外部空氣引入噴嘴8進入排氣殼體22,外部空氣引入噴嘴8由四個直徑為0.5毫米的小噴嘴孔組成,腔室由噴嘴體D和空腔體20構成。該腔室稱為混合氣形成區3外部空氣引入噴嘴8的噴嘴孔分別從四個徑向孔37出發朝著排氣殼體22的中軸線M傾斜,這些噴嘴孔的軸線與排氣殼體22的中軸線M相交于內部空氣引入噴嘴2之前的某一點上。空氣導向體L在其相對于火焰管F一端的徑向外部的環壁6上有一個漏斗形的深槽39,在該槽上凸起環形壁6。漏斗形槽39的外表面從斷面上看相對于外部空氣引入噴嘴8的噴嘴孔大致呈直角。
噴嘴導向部件T、空氣導向體L、燃料室環R和排氣殼體22用螺栓S緊固在一起。在燃料室環R內有通孔,在噴嘴導向部件T有螺紋孔,均用于容納螺栓S。在螺栓S的頭部裝有帶孔41的排氣殼體22。
如上所述,排氣殼體22內部的空腔體20通過隔架23以均勻的間隔固定在排氣殼體22的內壁上。空腔體20具有若干徑向相對設置的徑向孔,這些孔與隔架23內的孔和排氣殼體22的孔構成了徑向相對布置的通孔,這些孔在圖2中只能看到兩個。與高壓電源HV相連的點火電極Z穿過該通孔插在空腔體20內,即插在腔室11中。此外點火電極Z還與輔助機組N相連。
下面對照附圖3說明燃燒器的工作方式。
來自圖中沒有畫出的中央氣源的低含氮空氣一方面通過空氣管道LL,另一方面通過空氣引入管1進入噴嘴體D。燃料則通過燃料管道BL引入。
一部分低含氮空氣經位于噴嘴體D中央的空氣引入管1進入內部空氣引入噴嘴2,并且經內部空氣引入噴嘴2的加速作為中央空氣射流噴入排氣殼體22。燃料經燃料管道BL進入噴嘴體D,并且在噴嘴體D內經若干徑向孔和軸向孔通過外部和內部燃料室Ka和Ki進入環形燃料引入噴嘴5。通過內部空氣引入噴嘴2和燃料引入噴嘴5的噴射器構造,從燃料引入噴嘴5噴出的燃料被中央空氣射流撕裂,并與空氣射流一起噴入排氣殼體22。由于空氣引入噴嘴2和環壁6相鄰的端部構成尖端的環形刃,因此在該環形刃處可產生確定的流體分離,使噴入的燃料得到良好的霧化。經霧化的燃料在混合氣形成區3內與中央空氣射流徹底混合,并且作為易燃的燃料-空氣-混合氣噴入縱向設置的基本上呈卵形的空腔體20。
插在空腔體20內的點火電極Z與高壓電源HV相連,并且產生一電弧,將燃料-空氣-混合氣點燃。此時產生了一個燃燒區,也稱為火焰前端40。該區開始于燃燒頭B的腔室11內,并且具有一火焰根部,它在腔室11內靠近入流孔12的地方形成。火焰前端40在噴出腔室11以前占據了整個腔室橫截面。火焰前端40從腔室11排出時達到其最高溫度。由于熱負荷極高,所以空腔體20用鎢制成。火焰前端40自腔室11噴出后先與出流孔13成一定間隙,然后完全貼到火焰管F上。火焰前端40的形狀特別與燃料的種類有關。火焰管F應當精確地和火焰前端40的形狀相吻合,從而不致在火焰管F和火焰前端40之間產生間隙,使難燃、未燃氣體化合物自火焰管F中逸出或者使周圍的大氣經火焰管F進入。
火焰前端40從空腔體20噴出時,在火焰前端40的外周區是難燃、還未燃的氣體化合物。這些化合物在火焰前端40自空腔體20排出后被釋放到排氣腔38中。排氣腔38是環形的,并且在噴出的火焰前端40和火焰管F之間構成了一個區域,在該區域內火焰前端40還沒有完全地貼在火焰管F上。通過文丘里原理,在排氣腔38內的難燃、未燃氣體化合物經環形室42朝著排氣裝置的方向被引回,環形室42構成一個由空腔體20和排氣殼體22圍成的再循環裝置。這種反饋通過下列方式而易于進行,即空腔體20的縱截面呈翼形斷面,因此能火焰良好地貼在空腔體20上并且避免產生渦流。
為了使難燃氣體化合物燃燒需要大量供氧。為此在回到混合區3內的難燃、未燃氣體化合物中混合了來自外部空氣引入噴嘴8的噴嘴孔的低含氮空氣,而低含氮空氣經位于噴嘴體D的車制件內的孔30b、36、環形穿孔E以及與其相連的孔37進入外部空氣引入噴嘴8。穿孔E是必要的,它可使外部空氣引入噴嘴8的所有噴嘴孔都處在相同的壓力下。孔36、37的橫截面大于外部空氣引入噴嘴8本身的噴嘴孔的橫截面,從而始終維持一個風滯壓力。噴嘴孔8向內傾斜,并指向在中央形成的燃料-空氣-混合氣,從而產生一束外圍錐形空氣射流。低含氮空氣的錐形射流的流體橫截面一直收縮到噴出的燃料-空氣-混合氣為止,以使接觸到燃料-空氣-混合氣后發生的氣體射流偏轉重新呈輕微的錐形擴展,并且噴入空腔體20。這束圍繞燃料-空氣-混合氣噴出的低含氮空氣構成一道隔絕周圍大氣的保護層25,大氣可經孔41進入,并且由于其高含氮量應當與燃燒隔離。除了保護層25之外,在保護層25的徑向外周還形成了一個環形低含氮空氣區27,它是由來自噴嘴孔8的低含氮空氣構成的。在低含氮空氣區27內的流體通過傾斜布置噴嘴孔8和空氣導向體L的形狀的作用,在噴嘴孔8后面使低含氮空氣部分地與反饋回來的難燃、未燃氣體化合物在混合氣形成區3內相互混合,并且一起進入腔室11。難燃、未燃氣體化合物從低含氮空氣獲得其燃燒所必須的氧氣進入腔室11的難燃、未燃氣體化合物和低含氮空氣的混合比例應當保證在腔室11內點火時能大大提高火焰的溫度。這樣就可使火焰根部朝著排氣裝置的方向移動。這種反饋、混合和點火的過程不斷地重復進行,使得火焰根部以相對較高的頻率做軸向振動,從而導致燃燒器發出嗡嗡聲。這種振動的附加優點是,在混合氣形成區3內產生的壓力柱同樣發生振動,從而幫助和促使難燃、未燃氣體化合物和低含氮空氣相混合,并且防止外界大氣進入腔室11。
為了最佳地實現燃燒器的功能,需要對送入的燃料和低含氮空氣流量進行精確的調整。進入的燃料流量可通過空氣引入管1在噴嘴導向部件T內旋入的深淺來調整。由于空氣引入管1的尖端33同時構成了環形燃料引入噴嘴5的內壁,因此空氣引入管1較深地擰入噴嘴導向部件T后,會增加燃料引入噴嘴5的橫截面,使更多的燃料進入混合氣形成區3。引入的低含氮空氣流量的調節通過圖中未畫出的調節螺栓進行,通過該螺栓可以或多或少地減小空氣管道LL和空氣引入管1的橫截面。
火焰前端40自火焰管F的端部后面進入一個圖中未畫出的燃燒室。試驗證明,排放的尾氣中幾乎不含有碳氫化合物,只含有極少量的一氧化碳和氧化氮。
本燃燒器的結構不僅允許使用礦物燃料或者有機燃料,也允許使用可燃氣體,特別是碳氫化合物氣體。
除了通過燃燒獲取熱量外,還可以從燃燒器中引出電能。在腔室11內的燃燒構成了一種等離子體。其中產生的電荷可通過電極Z引出,以用于輔助機組N的能源供應。用于普通燃燒裝置的燃燒器在燃燒時產生的電能可達數百瓦。為了能將電荷引出,空腔體20和排氣殼體22之間要有絕緣,如上所述。
權利要求
1.燃燒器,包括一個燃燒頭(B)和一個火焰管(F),其燃燒頭(B)具有由至少一個空氣引入噴嘴(8)和一個燃料引入噴嘴(5)組成的聚焦排氣裝置,在燃燒頭(B)的流體流動方向上有一個排氣殼體(22)與火焰管(F)相連,在排氣殼體(22)內設有一個部分地和排氣殼體(22)的內腔隔離開的腔室(11),并且在排氣殼體(22)和腔室(11)之間設有一個環形室(42)作為再循環裝置,本發明的特征是,聚焦排氣裝置具有一個內部空氣引入噴嘴(2)和至少一個外部空氣引入噴嘴(8),并且燃料引入噴嘴(5)位于內部空氣引入噴嘴和外部空氣引入噴嘴之間,腔室(11)和排氣裝置之間有一間隔,以使燃燒區在腔室內開始,在腔室(11)和排氣裝置之間有一個混合氣形成區(3),并且設有一個再循環裝置(42),以使難燃和未燃氣體化合物返回混合氣形成區(3),內部空氣引入噴嘴(2)和燃料引入噴嘴(5)構成將燃料從燃料引入噴嘴送入混合氣形成區(3)的噴射器,經外部空氣引入噴嘴(8)可以送入低含氮空氣,外部空氣引入噴嘴(8)朝內傾斜,使得被送回的難燃、未燃氣體化合物與自外部空氣引入噴嘴(8)排出的低含氮空氣相互混合,并且進入腔室(11)內燃燒,而且低含氮空氣在與被送回的難燃、未燃氣體化合物相互混合以前,在經燃料引入噴嘴(5)被噴入的燃料周圍形成一道把外部大氣隔開的保護層(5)。
2.如權利要求1所述的燃燒器,其特征是,腔室(11)位于排氣殼體(22)內的一個沿縱向延伸的、基本上呈卵形的、旋轉圓筒狀的空腔體(20)的內腔之中,該空腔體(20)具有一個位于排氣裝置對面的入流孔(12)和一個處在徑向另一端的出流孔(13)。
3.如權利要求2所述的燃燒器,其特征是,包括一個用于無級調節被送入的低含氮空氣的流量和/或經燃料引入噴嘴(5)被送入的燃料流量的裝置。
4.如權利要求2或3所述的燃燒器,其特征是,燃料引入噴嘴(5)具有一個環形間隙,間隙的內部由空氣引入噴嘴(2)的一端構成,間隙的外部由相對于該端呈斜角形的環形壁(6)構成,并且空氣引入噴嘴(2)的相鄰端與環形壁(6)構成尖銳的環形刃形狀。
5.如權利要求2至4之中任何一項所述的燃燒器,其特征是,外部空氣引入噴嘴(8)由許多小噴嘴孔組成,這些小噴嘴孔引導保護層(25)在混合氣形成區(3)內形成一束基本上呈錐形的空氣射流。
6.如權利要求2至5之中任何一項所述的燃燒器,其特征是,空腔體(20)的縱向截面具有一翼形斷面。
7.如權利要求1至6之中任何一項所述的燃燒器,其特征是,火焰管(F)的形狀與通過燃燒而產生的火焰前端(40)的形狀相吻合,從而足以阻止周圍的大氣進入火焰管(F)和火焰前端(40)之間。
8.如權利要求1至7之中任何一項所述的燃燒器,其特征是,空腔體(20)和排氣殼體(22)之間有電氣絕緣,并且在空腔體(20)內裝有電極(Z)。
全文摘要
燃燒器,包括一個燃燒頭(B)和一個火焰管(F),燃燒頭(B)具有一個由空氣引入噴嘴和燃料引入噴嘴組成的聚焦排氣裝置。該裝置產生的低含氮空氣和燃料的混合氣在一個空腔體(20)的腔室(11)內被點燃。難燃、未燃氣體化合物自空腔體(20)排出后又沿其外表面返回到空腔體(20)前面的區域內,并且與低含氮空氣在腔室(11)內重新混合并燃燒。這種附加的燃燒提高了燃料的能量利用率并減少了尾氣排放的有害物質。
文檔編號F23D11/40GK1086886SQ9310707
公開日1994年5月18日 申請日期1993年5月13日 優先權日1992年5月13日
發明者G·佩斯爾 申請人:Ppv-管理有限公司