[發明專利]低氧化氮的短焰燃燒爐

無效

• 申請號: 92109651.8
• 申請日: 1992-08-21
• 公開（公告）號: CN1072255A
• 公開（公告）日: 1993-05-19
• 發明（設計）人: 阿爾伯特·丹尼爾·勞魯
• 申請（專利權）人: 巴布考克和威爾科斯公司
• 主分類號: F23C1/00
• 分類號: F23C1/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 陳申賢

本發明涉及燃料燃燒爐，特別涉及一種用于燃燒煤、油或氣的新型且用途廣泛的燃燒爐，該燃燒爐同時可達到具有較短火焰的低氧化氮釋放。

低氧化氮的燃煤燃燒爐要依賴于空氣分級和/或燃料配置的原理以減少燃燒時產生的NO_x（氧化氮）。這在任何情況下，都必須使部分燃燒過程發生在富油或缺氧的情況下以致產生反應而形成N₂（氮）而不是NO（一氧化氮）或NO₂（二氧化氮）。最好的例子是美國專利US4836772公開的燃燒爐，它通過空氣量的分級和燃料量的配置，來達到非常低的NO_x（氧化氮）的釋放。

通過使用能調節引入燃料的空氣量的雙空氣區燃燒爐的筒形裝置來達到空氣分級。因此并不是所有通到燃燒爐的空氣都允許立即與燃料混合，而寧可控制其引入量，使之逐漸進行。

通過引入燃料到可控制的富燃料區內來達到燃料的配置，結果形成局部燃燒，并產生碳氫原子團，這些碳氫原子團繼續與燃燒產物混合，從而減小了在火焰中較早產生NO_x（氧化氮）的可能。通過把燃料噴流沿軸向引到燃燒室以取得結合效果，這了延遲燃料和空氣的混合，燃料噴流要有充分的動量。這種燃燒室或燃燒方法不受歡迎的原因是它會產生較長的火焰。而延遲空氣與燃料的混合往往會造成其火焰比迅速混合的高NO_x（氧化氮）火焰長得多。此長火焰可能會撞擊爐壁，導致煙渣積存，腐蝕和產生大量未燃燒的可燃物（使火焰變冷）。這些效果都會分別對爐的運行、壽命以及它的燃燒效率產生重大損害，美國專利US42061712就公開了這種燃料的配置。

為了減小在低NO_x燃燒爐內的火焰長度，可將葉輪裝在煤粉噴管的出口。這些葉輪用來偏轉燃料噴流，以減小燃料噴流軸向動量和減小火焰的長度，可是NO_x（氧化氮）量卻大為增加。在美國專利US4440151公開的另一公知的燃燒爐，它把燃料噴流分成受加速，和在噴管出口處偏轉的幾股，像美國專利US4836772所使用帶葉輪的燃燒爐一樣，NO_x（氧化氮）的性能再次減弱。此外，在美國專利US4400151中的燃燒爐提供了某些成問題且功效差的燃料噴流的速度控制，而且該設計的機械可靠性差。

測試表明美國專利4836772可產生很低NO_x（氧化氮）的短火焰，然而卻要有很大的二次空氣渦流來抵消燃料噴流的動量，同時大的二次空氣渦流卻過高地要求大的燃燒爐壓降。

美國專利4768948公開了一種能產生平行于燃燒爐軸線的密集火焰的環形噴管燃燒爐。美國專利US4428727公開了一種軸向移動件能改變噴管環形出口間隙大小的固體燃料燃燒爐，在美國專利US3049085中還公開了一軸向可調節的葉輪。

本發明是有關能同時達到低NO_x（氧化氮）釋放且有較短火焰的燃燒爐，本發明燃燒爐與美國專利US4836772（此處采納作為本發明的對比文件）所公開的具有一軸向煤粉噴管和圍繞噴管的雙空氣區的燃燒爐十分相似，然而，煤粉噴管改變成可容納一空心塞。從燃燒爐的彎管處延伸出一噴管，通過采用一錐形擴壓器的噴管混合裝置，煤粉和一次空氣混合流通過錐形擴壓器分散到使在靠近噴管壁處更富燃料而向噴管中心處則更貧燃料的分布形式，如同美國專利US4380202。于是與噴管入口相比，噴管卻擴大了約二倍的流動面積。當噴管變擴大時，中心噴管擴大到占據約相當于噴管入口面積的面積，因此沿著空心塞外表面流動的燃料和一次空氣混合流約等于噴管入口處的速度。帶有空心塞的中心噴管相對于燃燒爐噴管的末端可前后移動，從而改變了燃料和一次空氣混合流離開噴管的出口速度。

因此，本發明的目的是提供一燒煤、油或氣的燃燒爐，該燃燒爐具有一成發散剖面的軸向移動塞，該塞位于用于輸送煤粉的噴管內，而該噴管也有一發散剖面。

本發明另一目的是提供一設計簡單、結構緊湊且制造成本低的燃燒爐。

特別是在后面的權利要求中所指出的表示本發明有新穎性的特征，這些權利要求形成為本發明所公開的部分。為了更好理解本發明，其操作優點以及通過使用所達到的具體目的，下面對照附圖來詳細說明本發明的一最佳實施例。

唯一的附圖是依據本發明所制造的一燃燒爐的示意剖視圖。