[發(fā)明專利]內(nèi)燃式燃燒器及提高內(nèi)燃式燃燒器內(nèi)燃效率的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010255623.5
• 申請日: 2010-08-16
• 公開（公告）號: CN102374528A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋林波;劉鵬;董永勝;秦學(xué)堂;劉海濤;寇天一;李保亮;劉廣義;王明
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺龍源電力技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: F23D1/02
• 分類號: F23D1/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 謝志剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃式燃燒器和提高內(nèi)燃式燃燒器內(nèi)燃效率的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的內(nèi)燃式燃燒器多為水平放置，燃燒器有一個或多個內(nèi)燃室，內(nèi)燃級數(shù)為N＞＝1，點(diǎn)火源與各級燃燒室同軸地布置在燃燒室的內(nèi)部。這種內(nèi)燃式燃燒器要求燃料均勻，或燃料濃區(qū)在徑向中心上，則如果風(fēng)速得當(dāng)，燃燒器出口溫度分布會很均勻。實(shí)際上，由于燃燒器內(nèi)外結(jié)構(gòu)差異、安裝或自身結(jié)構(gòu)的其它原因，燃料分布并不均勻。燃料濃區(qū)不在燃燒器幾何中心，總有一側(cè)燃料很濃或相對較濃，使得燃燒器燃料內(nèi)燃后出口燃燒溫度不均勻，燃料濃側(cè)溫度很低，其它方向有的溫度很高，這形成提升內(nèi)燃效率的瓶頸。繼續(xù)再增加點(diǎn)火能量或降低燃燒器內(nèi)風(fēng)速(提升內(nèi)燃效率的手段)等辦法都會使燃燒器局部超溫從而產(chǎn)生問題。

為了使燃燒器內(nèi)部燃料均勻，和為了讓濃區(qū)的燃料進(jìn)到幾何中心去引燃，往往增加很多調(diào)節(jié)手段，但結(jié)果都不理想。比如，通過增加調(diào)節(jié)板類裝置來動態(tài)改變?nèi)剂戏植肌５珜?shí)際上燃料分布很難做到均勻，即使用調(diào)節(jié)板類裝置動態(tài)調(diào)整也容易使燃料分布不可控。因此，多數(shù)情況下會出現(xiàn)燃燒器出口溫度分布與理想分布差距很大。即使有燃燒器出口溫度分布較理想的，其適應(yīng)變化(變風(fēng)速、變濃度等)的能力也很差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，提供一種內(nèi)燃式燃燒器和一種提高內(nèi)燃式燃燒器內(nèi)燃效率的方法，其中，利用燃燒器自身燃料分布不均的特點(diǎn)，將點(diǎn)火源出口的火焰引向或偏離濃區(qū)，使得燃燒器出口溫度按所需要的方式分布，既可均勻分布，也可實(shí)現(xiàn)向所希望方向的局部高溫(希望方向的局部高溫可以提高燃燒器內(nèi)燃升溫速度)，從而提高燃燒效率。此外，由于實(shí)現(xiàn)燃燒器出口溫度的均勻分布、實(shí)現(xiàn)燃燒室均勻的燃燒，通常能夠避免燃燒器局部的高溫進(jìn)而避免燃燒器局部的結(jié)焦及燒損，從而附帶地提升燃燒器的安全性。

根據(jù)本發(fā)明，在燃燒器內(nèi)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置固定的(即不可調(diào)節(jié)的)或活動(即可調(diào)節(jié))的支撐/懸掛結(jié)構(gòu)，借以使內(nèi)燃式燃燒器的點(diǎn)火源調(diào)偏。在這里調(diào)偏是相對的調(diào)偏，即，通過改變點(diǎn)火源位置和/或其方向來控制燃燒器出口溫度分布。

在本發(fā)明中，點(diǎn)火源可以是點(diǎn)火裝置、如等離子體點(diǎn)火器或油槍，用于點(diǎn)燃燃燒室中的燃料；在多級燃燒室的情況下，點(diǎn)火源也可以是本級燃燒室的上一級燃燒室，利用上一級燃燒室出口的火焰點(diǎn)燃本級燃燒室的燃料。

按本發(fā)明的內(nèi)燃式燃燒器，包括至少一級內(nèi)燃室，在該內(nèi)燃室中設(shè)有點(diǎn)火源，用于點(diǎn)燃該內(nèi)燃室中的燃料，并且該點(diǎn)火源在內(nèi)燃室中的位置設(shè)置成，使得點(diǎn)火源出口的火焰對準(zhǔn)或偏離內(nèi)燃室中的燃料濃區(qū)。

點(diǎn)火源在內(nèi)燃室中的這種位置設(shè)置(對準(zhǔn)或偏離)可以是做成固定式的，即在設(shè)定好之后燃燒器運(yùn)行中不用再進(jìn)行調(diào)節(jié)，適用于燃燒器工況變化較小的情況；也可做成在燃燒器運(yùn)行中可(動態(tài))調(diào)節(jié)的，以適應(yīng)燃燒器工況變化比較復(fù)雜的情況。

具體說，在單級內(nèi)燃式燃燒器的內(nèi)燃室內(nèi)或多級內(nèi)燃式燃燒器內(nèi)的至少關(guān)鍵一級內(nèi)燃室內(nèi)，通過改變點(diǎn)火源徑向/軸向位置或點(diǎn)火源出口火焰方向，將點(diǎn)火源火焰引向該級內(nèi)燃室的燃料濃區(qū)，或使點(diǎn)火源火焰偏離或遠(yuǎn)離燃料濃區(qū)，達(dá)到提高燃盡率及保護(hù)設(shè)備安全的作用。

以下闡述的是在通過調(diào)節(jié)裝置動態(tài)可調(diào)節(jié)情況下的優(yōu)選實(shí)施方式。在這些實(shí)施方式中，若把調(diào)節(jié)裝置固定，則這些實(shí)施方式可作為固定式調(diào)偏的優(yōu)選實(shí)施方式，下文中對此不再進(jìn)行描述。

按本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在內(nèi)燃室內(nèi)設(shè)置有調(diào)節(jié)裝置，用于使點(diǎn)火源在內(nèi)燃室中沿徑向、軸向偏移和/或用于使點(diǎn)火源在內(nèi)燃室中偏轉(zhuǎn)。

按本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，調(diào)節(jié)裝置設(shè)計為懸掛式和/或支撐式結(jié)構(gòu)，用于通過懸掛式和/或支撐式結(jié)構(gòu)的的調(diào)節(jié)部件的伸縮運(yùn)動來改變點(diǎn)火源的徑向位置。

按本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，調(diào)節(jié)裝置設(shè)計為單/雙懸掛式和/或單/雙支撐式結(jié)構(gòu)。

按本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，調(diào)節(jié)裝置設(shè)計為斜坡式結(jié)構(gòu)，其中，通過斜坡式結(jié)構(gòu)的斜坡來改變點(diǎn)火源的軸向和徑向位置。

按本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，調(diào)節(jié)裝置設(shè)計繩索式結(jié)構(gòu)，其中，在點(diǎn)火源方，繩索一端固定在點(diǎn)火源外壁上，一個拐點(diǎn)固定在內(nèi)燃室內(nèi)壁上，繩索在拐點(diǎn)處轉(zhuǎn)彎，從而繩索的拉力方向從徑向轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向并且繩索被引到燃燒器外側(cè)。

按本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，調(diào)節(jié)裝置設(shè)計頂/拉偏式結(jié)構(gòu)，用于通過頂/拉偏式結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)部件的伸縮運(yùn)動使點(diǎn)火源發(fā)生偏轉(zhuǎn)以改變其出口火焰的方向。

按本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，調(diào)節(jié)裝置設(shè)計轉(zhuǎn)動支撐式結(jié)構(gòu)，其中，在點(diǎn)火源與內(nèi)燃室之間設(shè)有一個可旋轉(zhuǎn)的支撐桿，該支撐桿一端可樞轉(zhuǎn)地固定在點(diǎn)火源外壁的支撐點(diǎn)上，另一端可樞轉(zhuǎn)地固定在內(nèi)燃室內(nèi)壁的支撐點(diǎn)上。