[發明專利]預混噴燃器

有效

• 申請號: 201310387167.3
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103672891A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: F.M.根恩;M.里伊克;B.派科特
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通技術有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/64;F23D14/70;F23D14/46;F23D17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴志軍

技術領域

本發明涉及用于操作熱發生器的預混噴燃器(burner)，該噴燃器至少具有旋流發生器、在旋流發生器下游的混合區段、以及用于將來自旋流發生器的旋流傳送到混合區段內的過渡件。本發明還涉及用于這種預混噴燃器的過渡件。

背景技術

從許多出版物例如EP?704657、EP?780629中已知上述通用型的預混噴燃器。

這種類型的預混噴燃器基于以下普通操作原理：將燃燒空氣和氣態和/或液體燃料噴射到成圓錐形設計的旋流發生器內，在其中混合并產生燃料/空氣混合物的旋流，其中旋流發生器提供以相互重疊裝配以形成用于燃料和空氣的切向入口槽的至少兩個圓錐形半殼。在旋流發生器的下游布置有用于使燃料和空氣在點火發生之前均勻地混合的混合區?；旌衔锏狞c火和燃燒發生在帶有預混火焰的燃燒室內部。由于在噴燃器出口處從噴燃器到燃燒室內的不連續過渡，旋流變得不穩定且最終分解成帶有中央再循環區的環形流，預混火焰形成于中央再循環區的前向區域中。預混火焰的空間位置由旋流在混合區的出口處的空氣動力學表現確定。

來自旋流發生器的流經由過渡件被引導至混合區內。

過渡件已在EP?1714081中或在WO?2006094939中公開。圖2是EP?1714081的圖7的復制品。旋流發生器1的錐形外殼部段4相對于貫穿預混噴燃器居中地延伸的噴燃器軸線A安置。錐形外殼4界定在流動方向上成圓錐形地展寬的旋流空間。在任何情況下，彼此相鄰布置的兩個外殼部段4封閉空氣入口槽5，空氣流通過該空氣入口槽滲透到旋流空間內。每個單獨的錐形外殼部段4具有用于使燃料混合到經過空氣入口槽5的進入空氣流內的燃料供應管線6。單獨的錐形外殼部段4展開，它們的下游端位于過渡件2的內側壁7上。沿著相交線8，單獨的錐形外殼4連接到過渡件2的內壁7上。該壁7可包括沿下游方向成圓錐形地漸縮的截頂圓錐形部分。

當前的過渡件共存以下問題：必須包括銳利邊緣以將旋流從角狀排出截面引入圓形截面。過去，已發現這些過渡件是由于低速條紋而回火或通過形成局部再循環區而過早自行點火的風險的主要誘因。旋流器的端部區域的形狀和特征是總體噴燃器穩固性的重要參數。

發明內容

本發明致力于優化旋流發生器與混合區之間的過渡件以避免已知過渡件的上述缺點。本發明的一個目的是提供限流輪廓從旋流發生器到混合區內的平滑過渡。借助獨立權利要求的主題來實現本發明的這個和其它目的。有利實施例在從屬權利要求中給出。

本發明基于以下主要概念：通過旋流器直徑的增加和徑向過渡區段的添加來替換旋流發生器的下游端，其使突出的外殼后緣延伸到混合區內，使用銳利邊緣過渡件(參看例如EP?1714081，圖5)，其中添加徑向過渡區段以便在槽的下游端向進入流提供徑向速度分量并向混合管內壁提供平滑過渡。

本發明的一個重要方面涉及一種用于熱發生器的預混噴燃器，該預混噴燃器主要包括：

·??旋流發生器，該旋流發生器具有至少兩個噴燃器外殼，其彼此互補以形成軸向成圓錐形地展寬的旋流空間且其在軸向錐體縱向方向上互相限定切向槽，燃燒空氣經切向槽被引入旋流空間內，以及用于將燃料供給到至少布置在沿著切向槽的區段中的燃燒空氣流內的裝置，

·??旋流發生器下游的混合管，用于在將燃料-空氣混合物引入發生點火的燃燒室內之前使燃料和燃燒空氣均勻地混合，

·??旋流發生器與混合管之間的過渡件，用于將燃燒空氣和燃料流從旋流發生器傳送到混合管內，其中該過渡件包括連接到旋流發生器的入口和連接到混合管的出口、以及在所述入口與所述出口之間的連續限流內部輪廓，

·??其中所述內部輪廓至少在入口區段中朝混合管的內徑徑向向內彎曲，且其中，該內部輪廓在出口處與混合管的內壁齊平。

本發明的另一方面涉及一種用于預混噴燃器的過渡件，其中該預混噴燃器主要包括：

·??旋流發生器，該旋流發生器具有至少兩個噴燃器外殼，其彼此互補以形成軸向成圓錐形地展寬的旋流空間且其在軸向錐體縱向方向上互相限定切向槽，燃燒空氣經切向槽被引入旋流空間內，以及用于將燃料供給到至少布置在沿著切向槽的區段中的燃燒空氣流內的裝置，

·??并且其中，過渡件被設計成連接到該預混噴燃器的旋流發生器的出口，

·??其中，所述過渡件至少包括殼體，該殼體帶有內通道、入口、出口、以及在所述入口與所述出口之間的連續限流內部輪廓，

·??其中，所述內部輪廓至少在入口區段中徑向向內彎曲。

過渡件的徑向向內彎曲入口區段在旋流發生器的下游端始于槽的前緣。