寬焰氧-固體燃料噴燃器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及寬焰氧-固體燃料噴燃器。寬焰固體燃料/氧噴燃器包括：燃料噴嘴，燃料噴嘴具有至少大約2的縱橫比，縱橫比由沿著長(zhǎng)軸中心線測(cè)量的燃料噴嘴寬度W與沿著短軸中心線測(cè)量的燃料噴嘴高度H的比限定，并且燃料噴嘴具有基本對(duì)稱地與長(zhǎng)軸中心線隔開的長(zhǎng)壁，燃料噴嘴具有入口寬度WN；以及成對(duì)的導(dǎo)葉，其在長(zhǎng)軸中心線的兩側(cè)定位在長(zhǎng)軸中心線和相鄰長(zhǎng)壁之間，導(dǎo)葉沿流向相對(duì)于長(zhǎng)軸中心線以一角度發(fā)散，使得導(dǎo)葉在上游端處較緊密地在一起，而在下游端處分得較開，從而在導(dǎo)葉之間形成中心擴(kuò)散器，以及在各個(gè)導(dǎo)葉和一個(gè)長(zhǎng)壁之間形成外部會(huì)聚噴嘴。
【專利說明】寬焰氧-固體燃料噴燃器
[0001] 與相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用 本申請(qǐng)要求2013年4月12日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/811. 194的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng) 通過引用而整體地結(jié)合在本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本申請(qǐng)涉及用于燃燒固體燃料與氧的平焰噴燃器。

【背景技術(shù)】
[0003] 由于固體燃料（諸如石油焦炭（石油焦）和無煙煤等）的易揮發(fā)物質(zhì)含量非常低， 所以固體燃料是難以在流動(dòng)的流中點(diǎn)燃的燃料。因此，典型地，固體燃料會(huì)經(jīng)歷顯著的點(diǎn)燃 延遲，這會(huì)引起基本與燃料噴嘴分開的火焰前鋒。這是內(nèi)在地不穩(wěn)定的情形，這種情形可導(dǎo) 致高水平的未燃燒碳、不穩(wěn)定的過程加熱狀況（熱傳遞、熔化等），而且可能導(dǎo)致火焰熄滅， 這可使燃燒非常迅速且不安全地退化。
[0004] 美國(guó)專利No. 7, 390, 189描述了一種構(gòu)造成用于燃燒氣態(tài)燃料的平焰或?qū)捬鎳娙?器，該專利通過引用而整體地結(jié)合在本文中。但是，那個(gè)噴燃器未構(gòu)造成以粉狀固體燃料運(yùn) 行，而且特別在燃料和氧噴嘴兩者中都缺乏使得噴燃器能夠在穩(wěn)定的附連火焰中燃燒固體 燃料而可能需要的任何內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)特征。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本文描述一種平焰噴燃器，其構(gòu)造成燃燒固體燃料（包括（但不限于）石油焦） 與氧，以熔化玻璃。本噴燃器允許形成穩(wěn)定固體燃料火焰前鋒，火焰前鋒附連到噴燃器面上 (即，燃料噴嘴末端），這種狀況會(huì)產(chǎn)生合乎需要的熱傳遞、碳燃盡和火焰穩(wěn)定性。
[0006] 粉狀固體燃料和運(yùn)送氣體引入到燃料進(jìn)口中，并且流過燃料噴嘴。燃料混合物饋 送通過成陣列的一個(gè)或多個(gè)靜態(tài)流元件，靜態(tài)流元件包括用以產(chǎn)生組合式擴(kuò)散器/會(huì)聚噴 嘴的導(dǎo)葉，并且還可包括分流器。分流器用來提高輸送到由導(dǎo)葉限定的中心擴(kuò)散器的混合 物中的燃料的濃度，同時(shí)降低在導(dǎo)葉的相對(duì)的側(cè)的會(huì)聚噴嘴中傳送到中心擴(kuò)散器外部的流 動(dòng)流的其余部分中的燃料的濃度。擴(kuò)散器中的導(dǎo)葉發(fā)散會(huì)以受控制的方式降低固體燃料流 的被集中部分的速度，而沒有明顯的流分離。在導(dǎo)葉外部流動(dòng)的固體燃料流的被稀釋部分 在擴(kuò)散器的兩側(cè)的會(huì)聚噴嘴中加速到較高的速度。在彼此附近流動(dòng)的較高速流和低速流的 組合會(huì)產(chǎn)生較大的流再循環(huán)型式，較大的流再循環(huán)型式基本協(xié)助在燃料噴嘴末端處維持穩(wěn) 定的燃燒。
[0007] 在環(huán)帶中引入一級(jí)（primary)氧，環(huán)帶在噴燃器末端處包圍燃料噴嘴。一級(jí)氧可 在楔形件上面加速，楔形件使一級(jí)氧轉(zhuǎn)移遠(yuǎn)離燃料流，從而在燃料流附近產(chǎn)生再循環(huán)區(qū)，這 進(jìn)一步幫助實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒。
[0008] 方面1 : 一種寬焰固體燃料/氧噴燃器，包括：燃料噴嘴，其具有：上游-下游流向； 至少大約2的縱橫比，縱橫比由沿著長(zhǎng)軸中心線測(cè)量的燃料噴嘴寬度W與沿著短軸中心線 測(cè)量的燃料噴嘴高度Η的比限定；以及基本對(duì)稱地與長(zhǎng)軸中心線隔開的長(zhǎng)壁，燃料噴嘴具 有入口寬度WN ;以及定位在燃料噴嘴的長(zhǎng)軸中心線的兩側(cè)的成對(duì)的第一導(dǎo)葉，各個(gè)第一導(dǎo) 葉定位在長(zhǎng)軸中心線和長(zhǎng)壁中的相鄰一個(gè)長(zhǎng)壁之間，第一導(dǎo)葉沿流向相對(duì)于長(zhǎng)軸中心線以 第一角度發(fā)散，使得第一導(dǎo)葉在上游端處較緊密地在一起，而在下游端處分得較開，從而在 第一導(dǎo)葉之間形成中心擴(kuò)散器，以及在各個(gè)第一導(dǎo)葉和一個(gè)長(zhǎng)壁之間形成外部會(huì)聚噴嘴。
[0009] 方面2 :根據(jù)方面1的噴燃器，其中，第一導(dǎo)葉定位成關(guān)于長(zhǎng)軸中心線不對(duì)稱。 [0010] 方面3 :根據(jù)方面1的噴燃器，其中，第一導(dǎo)葉定位成關(guān)于長(zhǎng)軸中心線基本對(duì)稱。
[0011] 方面4 :根據(jù)方面3的噴燃器，進(jìn)一步包括：定位在成對(duì)的第一導(dǎo)葉之間的至少一 個(gè)第二導(dǎo)葉，第二導(dǎo)葉相對(duì)于各個(gè)第一導(dǎo)葉發(fā)散，從而為各個(gè)至少一個(gè)第二導(dǎo)葉形成額外 的擴(kuò)散通道。
[0012] 方面5 :根據(jù)方面4的噴燃器，其中，兩個(gè)第二導(dǎo)葉基本對(duì)稱地定位在燃料噴嘴的 長(zhǎng)軸中心線的兩側(cè)，第二導(dǎo)葉相對(duì)于長(zhǎng)軸中心線以小于第一角度的第二角度發(fā)散，從而在 第二導(dǎo)葉之間形成一級(jí)中心擴(kuò)散器，以及在各個(gè)第二導(dǎo)葉和一個(gè)第一導(dǎo)葉之間形成二級(jí) (secondary)中心擴(kuò)散器。
[0013] 方面6 :根據(jù)方面1至5中的任一方面的噴燃器，其中，各個(gè)第一導(dǎo)葉進(jìn)一步包括 定向成基本平行于燃料噴嘴的中心線長(zhǎng)軸的前緣。
[0014] 方面7 :根據(jù)方面1至6中的任一方面的噴燃器，其中，各個(gè)中心擴(kuò)散器具有構(gòu)造 成產(chǎn)生非分離流的幾何結(jié)構(gòu)。
[0015] 方面8 :根據(jù)方面1至7中的任一方面的噴燃器，其中，第一導(dǎo)葉的上游端隔開距 離W1，距離W1是燃料噴嘴入口寬度WN的大約0. 15倍至大約0. 60倍。
[0016] 方面9 :根據(jù)方面8的噴燃器，其中，第一導(dǎo)葉的上游端之間的距離W1是燃料噴嘴 入口寬度WN的大約0. 20倍至大約0. 40倍。
[0017] 方面10 :根據(jù)方面1至9中的任一方面的噴燃器，其中，第一導(dǎo)葉的下游端隔開距 離W2,距離W2是第一導(dǎo)葉的上游端之間的距離W1的大約1. 3倍至大約4. 0倍。
[0018] 方面11 :根據(jù)方面10的噴燃器，其中，第一導(dǎo)葉的下游端之間的距離W2是第一導(dǎo) 葉的上游端之間的距離W1的大約1. 7倍至大約3. 0倍。
[0019] 方面12 :根據(jù)方面1至11中的任一方面的噴燃器，其中，每一個(gè)第一導(dǎo)葉的下游 端和長(zhǎng)壁中的與其形成外部會(huì)聚噴嘴的相鄰一個(gè)長(zhǎng)壁隔開距離W4,距離W4是該一個(gè)第一 導(dǎo)葉的上游端和該一個(gè)長(zhǎng)壁之間的距離W3的大約0. 15倍至大約0. 75倍。
[0020] 方面13 :根據(jù)方面12的噴燃器，其中，每一個(gè)第一導(dǎo)葉的下游端和長(zhǎng)壁中的與其 形成外部會(huì)聚噴嘴的相鄰一個(gè)長(zhǎng)壁之間的距離W4是該一個(gè)第一導(dǎo)葉的上游端和該一個(gè)長(zhǎng) 壁之間的距離W3的大約0. 25倍至大約0. 60倍。
[0021] 方面14 :根據(jù)方面1至13中的任一方面的噴燃器，進(jìn)一步包括：至少一個(gè)分流器， 其在燃料噴嘴中定位在各個(gè)第一導(dǎo)葉上游，并且與各個(gè)第一導(dǎo)葉隔開；其中，各個(gè)分流器包 括上游頂點(diǎn)；以及其中，分流器的頂點(diǎn)定位成與長(zhǎng)軸中心線相隔距離Xm，距離Xm大于第一 導(dǎo)葉的上游端和長(zhǎng)軸中心線之間的距離Xv。
[0022] 方面15 :根據(jù)方面14的噴燃器，其中，各個(gè)分流器進(jìn)一步包括內(nèi)側(cè)部，內(nèi)側(cè)部向下 游延伸，并且相對(duì)于頂點(diǎn)延伸向長(zhǎng)軸中心線。
[0023] 方面16 :根據(jù)方面15的噴燃器，其中，限定在內(nèi)側(cè)部和長(zhǎng)軸中心線之間的角度α 為大約0°至大約90°。
[0024] 方面17 :根據(jù)方面16的噴燃器，其中，角度α為大約15°至大約45°。
[0025] 方面18 :根據(jù)方面15至17中的任一方面的噴燃器，其中，內(nèi)側(cè)部是筆直的內(nèi)側(cè) 部，分流器進(jìn)一步包括向下游延伸且相對(duì)于頂點(diǎn)延伸遠(yuǎn)離長(zhǎng)軸中心線的筆直的外側(cè)部，以 及將內(nèi)側(cè)部的下游端連結(jié)到外側(cè)部的下游端上的彎曲的后側(cè)部。
[0026] 方面19 :根據(jù)方面15至17中的任一方面的噴燃器，其中，分流器具有卵形形狀， 并且頂點(diǎn)定位在卵形的長(zhǎng)軸的最高點(diǎn)（vertex)處。
[0027] 方面20 :根據(jù)方面15至17中的任一方面的噴燃器，其中，內(nèi)側(cè)部是筆直的內(nèi)側(cè) 部，分流器進(jìn)一步包括向下游延伸且基本平行于筆直的內(nèi)側(cè)部而延伸向長(zhǎng)軸的筆直的外側(cè) 部。
[0028] 方面21 :根據(jù)方面15至17中的任一方面的噴燃器，其中，分流器具有基本三角形 的形狀，其中，內(nèi)側(cè)部是筆直的內(nèi)側(cè)部，分流器進(jìn)一步包括沿下游方向相對(duì)于筆直內(nèi)側(cè)部發(fā) 散的筆直的外側(cè)部，以及將內(nèi)側(cè)部的下游端連結(jié)到外側(cè)部的下游端上的筆直的后側(cè)部。
[0029] 方面22 :根據(jù)方面1至21中的任一方面的噴燃器，進(jìn)一步包括：在燃料噴嘴的各 個(gè)長(zhǎng)壁附近的一級(jí)氧管道；以及在燃料噴嘴的下游端處從各個(gè)長(zhǎng)壁突出到氧管道中的楔形 件，楔形件定位成使一級(jí)氧流相對(duì)于燃料噴嘴的長(zhǎng)軸中心線向外發(fā)散。
[0030] 方面23 :根據(jù)方面22的噴燃器，其中，楔形件大體為三角形形狀，并且具有大約 3°至大約30°的發(fā)散角度。
[0031] 方面24 :根據(jù)方面22的噴燃器，其中，楔形件具有在一級(jí)氧流附近的凹形表面。
[0032] 方面25 :根據(jù)方面24的噴燃器，進(jìn)一步包括二級(jí)氧管道，二級(jí)氧管道與一個(gè)一級(jí) 氧管道隔開，并且與離該一個(gè)一級(jí)氧管道相比，與燃料流隔開更遠(yuǎn)距離。
[0033] 方面26 :-種寬焰固體燃料/氧噴燃器包括：燃料噴嘴，其具有：上游-下游流向； 至少大約2的縱橫比，縱橫比由沿著長(zhǎng)軸中心線測(cè)量的燃料噴嘴寬度W與沿著短軸中心線 測(cè)量的燃料噴嘴高度Η的比限定；以及基本對(duì)稱地與長(zhǎng)軸中心線隔開的長(zhǎng)壁；以及基本對(duì) 稱地定位在燃料噴嘴的長(zhǎng)軸中心線的兩側(cè)的成對(duì)的第一導(dǎo)葉，各個(gè)第一導(dǎo)葉定位在長(zhǎng)軸中 心線和長(zhǎng)壁中的相鄰一個(gè)長(zhǎng)壁之間，第一導(dǎo)葉沿流向相對(duì)于長(zhǎng)軸中心線以第一角度發(fā)散， 使得第一導(dǎo)葉在上游端處較緊密地在一起，而在下游端處分得較開，從而在第一導(dǎo)葉之間 形成中心擴(kuò)散器，以及在各個(gè)第一導(dǎo)葉和一個(gè)長(zhǎng)壁之間形成外部會(huì)聚噴嘴；其中，第一導(dǎo)葉 的上游端隔開距離W1，距離W1是燃料噴嘴入口寬度WN的大約0. 15倍至大約0. 60倍；其 中，第一導(dǎo)葉的下游端隔開距離W2,距離W2是第一導(dǎo)葉的上游端之間的距離W1的大約1. 3 倍至大約4.0倍；以及其中，每一個(gè)第一導(dǎo)葉的下游端和長(zhǎng)壁中的與其形成外部會(huì)聚噴嘴 的相鄰一個(gè)長(zhǎng)壁隔開距離W4,距離W4是該一個(gè)第一導(dǎo)葉的上游端和該一個(gè)長(zhǎng)壁之間的距 離W3的大約0. 15倍至大約0. 75倍。
[0034] 方面27 :根據(jù)方面26的噴燃器，進(jìn)一步包括：定位在第一對(duì)導(dǎo)葉之間的至少一個(gè) 第二導(dǎo)葉，第二導(dǎo)葉相對(duì)于各個(gè)第一導(dǎo)葉發(fā)散，從而為各個(gè)至少一個(gè)第二導(dǎo)葉形成額外的 擴(kuò)散通道。
[0035] 方面28 :根據(jù)方面27的噴燃器，其中，兩個(gè)第二導(dǎo)葉基本對(duì)稱地定位在燃料噴嘴 的長(zhǎng)軸中心線的兩側(cè)，第二導(dǎo)葉相對(duì)于長(zhǎng)軸中心線以小于第一角度的第二角度發(fā)散，從而 在第二導(dǎo)葉之間形成一級(jí)中心擴(kuò)散器，以及在各個(gè)第二導(dǎo)葉和一個(gè)第一導(dǎo)葉之間形成二級(jí) 中心擴(kuò)散器。
[0036] 方面29 :根據(jù)方面26至28中的任一方面的噴燃器，其中，各個(gè)第一導(dǎo)葉進(jìn)一步包 括定向成基本平行于燃料噴嘴的中心線長(zhǎng)軸的前緣。
[0037] 方面30 :根據(jù)方面26至29中的任一方面的噴燃器，進(jìn)一步包括：分流器，其在燃 料噴嘴中定位在各個(gè)第一導(dǎo)葉上游，并且與各個(gè)第一導(dǎo)葉隔開；其中，各個(gè)分流器包括上游 頂點(diǎn)和內(nèi)側(cè)部，內(nèi)側(cè)部向下游延伸，并且相對(duì)于頂點(diǎn)延伸向長(zhǎng)軸中心線；以及其中，分流器 的頂點(diǎn)定位成與長(zhǎng)軸中心線相隔距離Xm，距離Xm大于第一導(dǎo)葉的上游端和長(zhǎng)軸中心線之 間的距離Xv，以及其中，XvKWl)。
[0038] 方面31 :根據(jù)方面30的噴燃器，其中，限定在內(nèi)側(cè)部和長(zhǎng)軸中心線之間的角度α 為大約15°至大約45°。
[0039] 方面32 :根據(jù)方面26至31中的任一方面的噴燃器，進(jìn)一步包括：在燃料噴嘴的各 個(gè)長(zhǎng)壁附近的一級(jí)氧管道；在燃料噴嘴的下游端處從各個(gè)長(zhǎng)壁突出到氧管道中的楔形件， 楔形件定位成使一級(jí)氧流相對(duì)于燃料噴嘴的長(zhǎng)軸中心線向外發(fā)散；其中，楔形件大體為三 角形形狀，并且具有大約3°至大約30°的發(fā)散角度。
[0040] 方面33 :根據(jù)方面32的噴燃器，進(jìn)一步包括二級(jí)氧管道，二級(jí)氧管道與一個(gè)一級(jí) 氧管道隔開，并且與離一個(gè)一級(jí)氧管道相比，與燃料流隔開更遠(yuǎn)距離。
[0041] 方面34 :-種寬焰固體燃料/氧噴燃器包括：燃料噴嘴，其具有上游-下游流向； 至少大約2的縱橫比，縱橫比由沿著長(zhǎng)軸中心線測(cè)量的燃料噴嘴寬度W與沿著短軸中心線 測(cè)量的燃料噴嘴高度Η的比限定；以及相對(duì)于長(zhǎng)軸中心線基本對(duì)稱地隔開的長(zhǎng)壁；以及基 本對(duì)稱地定位在燃料噴嘴的長(zhǎng)軸中心線的兩側(cè)的成對(duì)的第一導(dǎo)葉，各個(gè)第一導(dǎo)葉定位在長(zhǎng) 軸中心線和長(zhǎng)壁中的相鄰一個(gè)長(zhǎng)壁之間，第一導(dǎo)葉相對(duì)于長(zhǎng)軸中心線沿流向以第一角度發(fā) 散，使得第一導(dǎo)葉在上游端處較緊密地在一起，而在下游端處分得較開，從而在第一導(dǎo)葉之 間形成中心擴(kuò)散器，以及在各個(gè)第一導(dǎo)葉和一個(gè)長(zhǎng)壁之間形成外部會(huì)聚噴嘴；分流器，其定 位在各個(gè)第一導(dǎo)葉上游的燃料噴嘴中，并且與各個(gè)第一導(dǎo)葉隔開；其中，各個(gè)分流器包括上 游頂點(diǎn)和內(nèi)側(cè)部，內(nèi)側(cè)部向下游延伸，并且相對(duì)于頂點(diǎn)延伸向長(zhǎng)軸中心線；以及其中，分流 器的頂點(diǎn)定位成與長(zhǎng)軸中心線相隔距離Xm，距離Xm大于第一導(dǎo)葉的上游端和長(zhǎng)軸中心線 之間的距離Xv。
[0042] 方面35 :根據(jù)方面34的噴燃器，進(jìn)一步包括：定位在第一對(duì)導(dǎo)葉之間的至少一個(gè) 第二導(dǎo)葉，第二導(dǎo)葉相對(duì)于各個(gè)第一導(dǎo)葉發(fā)散，從而為各個(gè)至少一個(gè)第二導(dǎo)葉形成額外的 擴(kuò)散通道。
[0043] 方面36 :根據(jù)方面35的噴燃器，其中，兩個(gè)第二導(dǎo)葉基本對(duì)稱地定位在燃料噴嘴 的長(zhǎng)軸中心線的兩側(cè)，第二導(dǎo)葉相對(duì)于長(zhǎng)軸中心線以小于第一角度的第二角度發(fā)散，從而 在第二導(dǎo)葉之間形成一級(jí)中心擴(kuò)散器，以及在各個(gè)第二導(dǎo)葉和一個(gè)第一導(dǎo)葉之間形成二級(jí) 中心擴(kuò)散器。
[0044] 方面37 :根據(jù)方面34至36中的任一方面的噴燃器，其中，各個(gè)第一導(dǎo)葉進(jìn)一步包 括定向成基本平行于燃料噴嘴的中心線長(zhǎng)軸的前緣。
[0045] 方面38 :根據(jù)方面37的噴燃器，其中，限定在分流器的內(nèi)側(cè)部和長(zhǎng)軸中心線之間 的角度α為大約15°至大約45°。
[0046] 方面39 :根據(jù)方面34至38中的任一方面的噴燃器，其中，第一導(dǎo)葉的上游端隔開 距離W1，距離W1是燃料噴嘴高度Η的大約0. 15倍至大約0. 60倍；其中，第一導(dǎo)葉的下游端 隔開距離W2,距離W2是第一導(dǎo)葉的上游端之間的距離W1的大約1. 3倍至大約4. 0倍；其 中，每一個(gè)第一導(dǎo)葉的下游端和長(zhǎng)壁中的與其形成外部會(huì)聚噴嘴的相鄰一個(gè)長(zhǎng)壁隔開距離 Μ，距離W4是該一個(gè)第一導(dǎo)葉的上游端和該一個(gè)長(zhǎng)壁之間的距離W3的大約0. 15倍至大約 0· 75 倍。
[0047] 方面40 :根據(jù)方面34至39中的任一方面的噴燃器，進(jìn)一步包括：在燃料噴嘴的各 個(gè)長(zhǎng)壁附近的一級(jí)氧管道；在燃料噴嘴的下游端處從各個(gè)長(zhǎng)壁突出到氧管道中的楔形件， 楔形件定位成使一級(jí)氧流相對(duì)于燃料噴嘴的長(zhǎng)軸中心線向外發(fā)散；其中，楔形件大體為三 角形形狀，并且具有大約3°至大約30°的發(fā)散角度。
[0048] 方面41 :根據(jù)方面40的噴燃器，進(jìn)一步包括二級(jí)氧管道，二級(jí)氧管道與一個(gè)一級(jí) 氧管道隔開，并且與離一個(gè)一級(jí)氧管道相比，與燃料流隔開更遠(yuǎn)距離。
[0049] 方面42 :-種燃燒粉狀固體燃料與氧以形成寬焰的方法，該方法包括：使在運(yùn)送 氣體中的粉狀固體燃料的燃料流流過燃料噴嘴；將燃料流分成至少三個(gè)單獨(dú)的流，三個(gè)單 獨(dú)的流包括在形成于成對(duì)的第一發(fā)散導(dǎo)葉之間的擴(kuò)散器中流動(dòng)的中心流，以及一對(duì)外部 流，各個(gè)外部流在形成于一個(gè)導(dǎo)葉和燃料噴嘴的壁之間的會(huì)聚噴嘴中流動(dòng)；其中，中心流減 速，而外部流加速。
[0050] 方面43 :根據(jù)方面42的方法，進(jìn)一步包括：在中心流流到擴(kuò)散器中之后，進(jìn)一步將 中心流分成由定位在成對(duì)的第一發(fā)散導(dǎo)葉之間的一個(gè)或多個(gè)第二導(dǎo)葉形成的多個(gè)單獨(dú)的 擴(kuò)散流。
[0051] 方面44 :根據(jù)方面42或43的方法，進(jìn)一步包括：在燃料流分開之前，使燃料流流 經(jīng)成對(duì)的分流器，各個(gè)分流器定位在各個(gè)第一導(dǎo)葉上游，并且與各個(gè)第一導(dǎo)葉隔開；其中， 各個(gè)分流器包括上游頂點(diǎn)和內(nèi)側(cè)部，內(nèi)側(cè)部向下游延伸，并且相對(duì)于頂點(diǎn)延伸向長(zhǎng)軸中心 線；以及其中，頂點(diǎn)定位成與長(zhǎng)軸中心線相隔距離Xm，距離Xm大于第一導(dǎo)葉的上游端和長(zhǎng) 軸中心線之間的距離Xv。
[0052] 方面45 :根據(jù)方面42至44中的任一方面的方法，進(jìn)一步包括：使一級(jí)氧在燃料噴 嘴的各個(gè)長(zhǎng)壁附近流動(dòng)；以及使一級(jí)氧流經(jīng)在燃料噴嘴的下游端處從各個(gè)長(zhǎng)壁突出的楔形 件上，以使一級(jí)氧流相對(duì)于燃料噴嘴的長(zhǎng)軸中心線向外發(fā)散。
[0053] 方面46 :根據(jù)方面44的方法，進(jìn)一步包括：使與一級(jí)氧流隔開的二級(jí)氧在燃料噴 嘴的一側(cè)流動(dòng)。
[0054] 本文公開的系統(tǒng)的各方面可單獨(dú)使用，或者與彼此結(jié)合起來使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0055] 圖1是寬焰燃料管道或噴嘴的形狀的三個(gè)可行的非限制性示例的示意性橫截面 或端視圖，包括卵形形狀、長(zhǎng)方形形狀和混合（具有圓角的卵形化長(zhǎng)方形）形狀；對(duì)于固 體-燃料噴燃器，燃料噴嘴傳送在運(yùn)送氣體中的固體燃料微粒。
[0056] 圖2是示例性寬焰噴燃器的示意性橫截面圖或端視圖，其中一級(jí)氧管道包圍燃料 管道。
[0057] 圖3是示例性寬焰噴燃器的示意性橫截面圖或端視圖，其中，一級(jí)氧化劑管道定 位在燃料管道的各個(gè)長(zhǎng)側(cè)部上，并且基本平行于燃料管道的長(zhǎng)軸延伸。
[0058] 圖4是示例性燃料噴嘴的示意性側(cè)視橫截面圖，示例性燃料噴嘴包括成對(duì)的導(dǎo) 葉，導(dǎo)葉沿流向發(fā)散，以形成在各側(cè)被外部會(huì)聚噴嘴限制的中心擴(kuò)散器。
[0059] 圖5是比較具有形成附連火焰（頂部）的燃料噴嘴的噴燃器與具有形成升起火焰 (底部）的燃料噴嘴的噴燃器的示意性側(cè)視圖。
[0060] 圖6是顯示流過燃料噴嘴的燃料流的標(biāo)準(zhǔn)化速度分布的圖表，其指示中心擴(kuò)散器 中的流速平均而言減小，而外部會(huì)聚噴嘴中的流速平均而言增大。
[0061] 圖7是示出由于在離開外部會(huì)聚噴嘴的較高速燃料和離開中心擴(kuò)散器的較低速 燃料之間產(chǎn)生剪切，而在燃料噴嘴的出口處，或者在出口的下游不遠(yuǎn)處形成的成對(duì)的反向 旋轉(zhuǎn)式流向（streamwise)潤(rùn)流的形式的示意性側(cè)視圖。
[0062] 圖8是示意性側(cè)視橫截面圖，其示出擴(kuò)散器幾何結(jié)構(gòu)的不利作用，擴(kuò)散器幾何結(jié) 構(gòu)引起分離，從而在擴(kuò)散器內(nèi)產(chǎn)生不合需要的微粒脫離（dropout)和再循環(huán)區(qū)，以及在擴(kuò) 散器的中心中產(chǎn)生不合乎需要的局部速度較高的區(qū)域。
[0063] 圖9是顯示在壁處基本沒有流分離的擴(kuò)散器的合乎需要的運(yùn)行范圍的對(duì)數(shù)圖，運(yùn) 行范圍被表達(dá)成擴(kuò)散器的N/W1 (長(zhǎng)度除以入口寬度）和W2/W1 (出口寬度與入口寬度的面 積比）之間的關(guān)系。
[0064] 圖10是示例性燃料噴嘴的示意性側(cè)視橫截面圖，示例性燃料噴嘴包括如圖4中那 樣的成對(duì)的發(fā)散導(dǎo)葉（外部導(dǎo)葉），并且進(jìn)一步包括成對(duì)的內(nèi)部發(fā)散導(dǎo)葉，內(nèi)部發(fā)散導(dǎo)葉定 位成比外部導(dǎo)葉更接近燃料噴嘴中心線。
[0065] 圖11是示例性燃料噴嘴的示意性橫截面圖，示例性燃料噴嘴包括：成對(duì)的外部導(dǎo) 葉，其具有基本平行于燃料噴嘴中心線的前緣，并且沿流向發(fā)散；以及成對(duì)的內(nèi)部發(fā)散導(dǎo) 葉，其定位成比外部導(dǎo)葉更接近燃料噴嘴中心線，并且示例性燃料噴嘴進(jìn)一步包括成對(duì)的 分流器，分流器定位在外部導(dǎo)葉的平行前緣上游。
[0066] 圖12是如圖11中那樣的示例性燃料噴嘴的示意性橫截面圖，它示出了與分流器 和外部導(dǎo)葉的相對(duì)定位有關(guān)的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)。
[0067] 圖13是如圖11中那樣的對(duì)稱的示例性燃料噴嘴的一半的示意性橫截面圖，它顯 示了分流器對(duì)進(jìn)入由外部導(dǎo)葉形成的擴(kuò)散器的燃料微粒分布的影響；大體上，分流器使具 有較高的固體燃料微粒濃度的燃料流被引導(dǎo)到擴(kuò)散器中，同時(shí)使具有較低的固體燃料微粒 濃度的燃料流被引導(dǎo)到外部會(huì)聚噴嘴。
[0068] 圖14是如圖12中那樣的對(duì)稱的示例性燃料噴嘴的一半的一組示意性橫截面圖， 它顯示了用于定位在外部導(dǎo)葉上游的分流器的三個(gè)可行的非限制性示例形狀。
[0069] 圖15是噴燃器的示意性側(cè)視橫截面圖，噴燃器具有在各個(gè)長(zhǎng)（長(zhǎng)軸）側(cè)被一級(jí)氧 噴嘴限制的燃料噴嘴。
[0070] 圖16是如圖15中那樣的噴燃器的示意性側(cè)視橫截面圖，其中，具有角度β的大 體為三角形的楔形件從燃料管道突出到各個(gè)一級(jí)氧流徑中，從而使燃料流與各個(gè)一級(jí)氧流 分開，并且圖16示出噴燃器面處的最終流型，最終流型包括發(fā)散氧流，發(fā)散氧流使熱的燃 燒產(chǎn)物再循環(huán)且使來自燃料流的燃料微粒外流到離開噴燃器的發(fā)散氧流的尾流中。
[0071] 圖17是圖15或圖16中的噴燃器的示意性側(cè)視橫截面圖，噴燃器進(jìn)一步包括二級(jí) 分級(jí)氧流，二級(jí)分級(jí)氧流與一個(gè)一級(jí)氧流隔開，并且與離一個(gè)一級(jí)氧流相比，與燃料流隔開 較遠(yuǎn)距離。
[0072] 圖18是具有外部導(dǎo)葉的燃料噴嘴的示意性側(cè)視橫截面圖，其指示尺寸參數(shù)。

【具體實(shí)施方式】
[0073] 為了描述本文，提供以下定義。運(yùn)送氣體是用來傳送或運(yùn)送固體燃料微粒的氣態(tài) 流體，并且可包括空氣、富氧空氣、氮、二氧化碳、回收煙道氣和它們的組合。氧是包含濃度 大于或等于28摩爾％0 2，優(yōu)選大于或等于60摩爾％02，并且更優(yōu)選大于或等于85摩爾％02 的氧分子的氣體。固體燃料是呈固體形式的烴燃料，并且可包括石油焦炭；各種各樣的煤， 其包括無煙煤、煙煤、亞煙煤和褐煤；泥煤、木頭、草，以及其它所謂的生物質(zhì)量材料；城市 固體廢料；以及它們的組合。
[0074] 在本文描述平焰或?qū)捬嫜?粉狀固體燃料噴燃器的幾個(gè)實(shí)施例和變型。平焰或?qū)?焰噴燃器是其中燃料噴嘴具有縱橫比（即，寬度與高度的比，或者長(zhǎng)軸與短軸的比）大于或 等于大約2的非圓形橫截面的噴燃器。存在基本無限的可產(chǎn)生平焰或?qū)捬娴娜剂蠂娮鞕M截 面形狀，而且它們?nèi)慷寄軌蚋鶕?jù)本文的描述工作。這些包括（但不限于）普通的燃料噴 嘴形狀，其具有圖1中示出的卵形、長(zhǎng)方形和混合形（即，具有半圓形端部的長(zhǎng)方形）橫截 面。
[0075] 噴燃器的實(shí)施例還包括燃料噴嘴附近運(yùn)行的一級(jí)氧流。一級(jí)氧管道構(gòu)造的兩個(gè)構(gòu) 造是最典型的，并且落在本公開的范圍內(nèi)。在第一構(gòu)造中，例如圖2中所示，氧管道完全包 圍燃料管道（即，一級(jí)氧噴嘴形成基本圍繞燃料噴嘴的環(huán)帶）。在第二構(gòu)造中，存在兩個(gè)一 級(jí)氧管道，一個(gè)在燃料噴嘴的頂部邊緣附近，另一個(gè)在燃料噴嘴的底部邊緣附近，它們定位 成基本平行于燃料噴嘴的長(zhǎng)軸，如圖3中那樣。各種其它一級(jí)氧噴嘴構(gòu)造是可行的。各個(gè) 燃料噴嘴的特征在于沿著長(zhǎng)軸中心線測(cè)量的寬度W，以及沿著短軸中心線測(cè)量的高度Η ;如 上面提到的那樣，W與Η的比為至少大約2。
[0076] 噴燃器可構(gòu)造成包括一個(gè)或多個(gè)不同的特征，各個(gè)特征都會(huì)影響噴燃器的性能。 當(dāng)結(jié)合起來使用時(shí)，兩個(gè)或更多個(gè)這樣的特征和諧地工作，以使得固體燃料能夠穩(wěn)定且高 效地燃燒。這些特征都包括在燃料噴嘴設(shè)計(jì)和氧噴嘴設(shè)計(jì)兩者的各方面中。
[0077] 如圖4中顯示的那樣，燃料噴嘴的一個(gè)實(shí)施例包括兩個(gè)筆直的第一或外部導(dǎo)葉， 它們關(guān)于燃料噴嘴的長(zhǎng)軸中心線對(duì)稱地定位，并且沿流向相對(duì)于彼此發(fā)散。在其它實(shí)施例 中，第一導(dǎo)葉可定位成相對(duì)于長(zhǎng)軸中心線不對(duì)稱。外部導(dǎo)葉具有定位成隔開距離W1的上游 端和定位成隔開大于W1的距離W2的下游端，以及沿長(zhǎng)軸方向測(cè)量的長(zhǎng)度Ν。在圖11中示 出備選構(gòu)造，其中，在發(fā)散之前，各個(gè)導(dǎo)葉的前緣平行于燃料噴嘴的中心線延伸。圖11的設(shè) 計(jì)會(huì)使接近流的攻角減小，并且從而最大程度地降低導(dǎo)葉使流分離和速度場(chǎng)中斷的趨勢(shì)。
[0078] 運(yùn)送氣體和粉狀固體燃料以名義上15-25 m/秒的平均速度引入到燃料噴嘴的進(jìn) 入口中。這個(gè)速度對(duì)于固體燃料噴燃器中的氣動(dòng)運(yùn)送是典型的，因?yàn)樗哂诜乐诡w粒大量 從氣動(dòng)混合物中脫離所需的最低傳送速度，同時(shí)不會(huì)過高而產(chǎn)生腐蝕噴嘴硬件的高趨勢(shì)。 不幸的是，這個(gè)同一速度范圍對(duì)于實(shí)現(xiàn)固體燃料火焰的穩(wěn)定附連往往過高，特別是當(dāng)固體 燃料具有較低的揮發(fā)物質(zhì)含量時(shí)，諸如石油焦和無煙煤等。一般將火焰的穩(wěn)定附連定義為 將火焰前鋒定位在燃料噴嘴末端（噴燃器面）附近不遠(yuǎn)處，分離距離小，或沒有分離距離。 比較圖5的頂部與圖5的底部，圖5的頂部顯示穩(wěn)定的"附連"火焰，圖5的底部則顯示火 焰升起或火焰脫離，其中，火焰前鋒與燃料噴嘴末端分開相當(dāng)多。因此，本噴燃器的主要目 標(biāo)是使較低揮發(fā)性固體燃料的火焰前鋒實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定附連。
[0079] 在固體燃料/運(yùn)送氣體混合物流過圖4的燃料噴嘴時(shí)，它遇到第一導(dǎo)葉的上游端， 第一導(dǎo)葉將混合物分成三個(gè)不同的流動(dòng)流。特別地，形成用來使流減速的中心擴(kuò)散流動(dòng)流， 同時(shí)形成用來使流加速的成對(duì)的優(yōu)選對(duì)稱的外部會(huì)聚流動(dòng)流或噴嘴。圖6顯示由圖10的 實(shí)施例產(chǎn)生的有代表性的流速分布。橫截面的中心中的速度大大減小到流動(dòng)流的平均值 (Vavg)以下，因?yàn)橹行臄U(kuò)散器內(nèi)有減速。相比之下，速度分布的外翼中（即，在會(huì)聚噴嘴的 下游端處）的速度名義上是平均值的兩倍，因?yàn)樵谕獠繒?huì)聚噴嘴內(nèi)發(fā)生了加速。低的中心 速度基本減小火焰前鋒的點(diǎn)燃疏遠(yuǎn)距離，從而基本充分地降低流速，以允許在燃料噴嘴出 口或末端的下游不遠(yuǎn)處點(diǎn)燃固體燃料。另外，高速外部流和低速中心區(qū)域之間的相互作用 會(huì)產(chǎn)生剪切層，剪切層會(huì)在燃料噴嘴出口的下游產(chǎn)生成對(duì)的反向旋轉(zhuǎn)式流向渦流，如圖7 中示出的那樣。這對(duì)渦流用來使熱的燃燒產(chǎn)物氣體和部分地燃盡的固體微粒向上游再循環(huán) 到點(diǎn)燃區(qū)中，以便提高燃料噴嘴出口附近的火焰前鋒的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在此說明書的其余 部分中，假設(shè)噴嘴寬度比（例如，W2/W1、W4/W3、W1/WN，參見表1和圖9、18)等于橫越那些 寬度的噴嘴流域的比。
[0080] 如果中心擴(kuò)散器構(gòu)造成具有"非分離"設(shè)計(jì)，則它最有效。也就是說，擴(kuò)散器幾何 結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)設(shè)定成確保在擴(kuò)散器通道內(nèi)發(fā)生最小流分離?；咀柚怪行臄U(kuò)散器內(nèi)有流分離會(huì) 最大程度地減少流的停滯區(qū)域的出現(xiàn)，在停滯區(qū)域中存在零速度流或逆流，如圖8中描繪 的那樣。這種停滯流將產(chǎn)生兩個(gè)有害作用：（1)使擴(kuò)散器通道內(nèi)的固體燃料顆粒脫離，以及 (2)在擴(kuò)散器通道的中心內(nèi)產(chǎn)生高速流區(qū)域，從而抵消離開擴(kuò)散器的低速度的前述有利作 用。在圖9中顯示本領(lǐng)域已知的實(shí)現(xiàn)非分離擴(kuò)散器通道的準(zhǔn)則，圖9是擴(kuò)散器面積比（W2/ W1)與無量綱長(zhǎng)度（N/W1)的對(duì)數(shù)圖。
[0081] 從火焰穩(wěn)定性的角度看，合乎需要的是在中心擴(kuò)散器中獲得最大程度的流速降 低，而不引起流分離。這可通過以下實(shí)現(xiàn)：使用定位在擴(kuò)散器區(qū)段內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)額外的 (第二或內(nèi)部）導(dǎo)葉，g卩，第二導(dǎo)葉定位成比第一導(dǎo)葉更接近燃料噴嘴的長(zhǎng)軸中心線，并且 以較淺的角度發(fā)散。在圖10中示出利用兩個(gè)額外的內(nèi)部導(dǎo)葉的實(shí)施例。注意，這些內(nèi)部導(dǎo) 葉有效地產(chǎn)生額外的平行擴(kuò)散區(qū)段，擴(kuò)散區(qū)段相對(duì)于外部導(dǎo)葉具有更大的無量綱長(zhǎng)度（N/ W1)。因此，與單獨(dú)使用外部導(dǎo)葉所實(shí)現(xiàn)的相比，使用內(nèi)部導(dǎo)葉可使得能夠?qū)崿F(xiàn)更大的總出 口 -入口面積比（W2/W1)，以及相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)更小的出口 -入口速度比，而不引起流分離。 [0082] 存在可在擴(kuò)散器-會(huì)聚噴嘴組合的構(gòu)造中改變的若干幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)。已經(jīng)確定關(guān) 于中這些幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)的一些的容許范圍和優(yōu)選范圍，但其它參數(shù)可能對(duì)噴燃器的整體運(yùn) 行沒有那么大的影響。大體上，如果擴(kuò)散器的總出口 -入口面積比（W2/W1)太小，則平均擴(kuò) 散器出口速度將太高，而且因此無法容易地實(shí)現(xiàn)火焰的穩(wěn)定附連。但是，擴(kuò)散器面積比（W2/ W1)過大可在擴(kuò)散器內(nèi)引起流分離，具有前面參照?qǐng)D8所闡明的后果。
[0083] 此外，假設(shè)燃料噴嘴的總橫截面面積是恒定的，中心擴(kuò)散器和會(huì)聚噴嘴的出 口-入口面積比是逆相關(guān)的。因而，隨著擴(kuò)散器比（W2/W1)減小，會(huì)聚噴嘴的面積比（W4/W3) 增大，最終導(dǎo)致這樣的情形：擴(kuò)散器出口速度對(duì)于火焰附連而言過高，而會(huì)聚噴嘴出口速度 過低，以至于無法產(chǎn)生使燃燒穩(wěn)定所需的足夠可靠的成對(duì)的反向旋轉(zhuǎn)的渦流。相反，隨著擴(kuò) 散器面積比（W2/W1)增大，會(huì)聚噴嘴面積比（W4/W3)減小，這可使得外部噴嘴速度非常高， 這可導(dǎo)致內(nèi)在火焰結(jié)構(gòu)崩潰，或者在會(huì)聚噴嘴出口面積變得足夠小時(shí)，導(dǎo)致外部噴嘴流有 相當(dāng)大的節(jié)流和減少。這些情形對(duì)于固體燃料/氧噴燃器中的火焰穩(wěn)定性都是有害的。在 圖18中指示擴(kuò)散器和會(huì)聚噴嘴入口和出口寬度。注意，在一般不對(duì)稱的情況下，在燃料通 道中心線的兩側(cè)，燃料噴嘴入口和出口面積的幅度可不同。因此，將它們表示為W3-UW3-R、 W4-L和W4-R。在對(duì)稱的情況下（在以上論述中假設(shè)），W3-L=W3-R=W3,并且W4-L=W4-R=W4。 將以上論述擴(kuò)展到不對(duì)稱的情況需要用（W4-L/W3-L)和（W4-R/W3-R)代替比（W4/W3)。
[0084] 擴(kuò)散器入口面積與總?cè)剂蠂娮鞕M截面面積的比（W1/)也可對(duì)噴燃器的運(yùn)行有顯 著影響。從火焰穩(wěn)定性的角度看，合乎需要的是最大程度地增大擴(kuò)散器入口面積，因?yàn)檫@會(huì) 使最多燃料流到擴(kuò)散器中，并且因而，在火焰的低速區(qū)域內(nèi)釋放最多化學(xué)能。但是，對(duì)于固 定擴(kuò)散器角度α，如圖9中顯示的那樣（其中tan ( a ) = (W2 - W1) Λ2Ν))，擴(kuò)散器入口面積 過大（即，W1/WN過大）會(huì)導(dǎo)致會(huì)聚噴嘴出口面積過?。⊿卩，W4/WN過?。幸陨隙温渲忻?述的不利后果。相反，擴(kuò)散器入口面積過小（即，W1/WN過?。┛墒箶U(kuò)散器缺乏形成穩(wěn)定火 焰所需的化學(xué)能。
[0085] 因此，在下面的表1總結(jié)了上面針對(duì)擴(kuò)散器-會(huì)聚噴嘴組合的幾何結(jié)構(gòu)所論述的 各種參數(shù)的容許范圍和優(yōu)選范圍。
[0086] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種寬焰固體燃料/氧噴燃器，其包括： 燃料噴嘴，其具有：上游-下游流向；至少大約2的縱橫比，所述縱橫比由沿著長(zhǎng)軸中 心線測(cè)量的燃料噴嘴寬度W與沿著短軸中心線測(cè)量的燃料噴嘴高度Η的比限定；以及基本 對(duì)稱地與所述長(zhǎng)軸中心線隔開的長(zhǎng)壁，所述燃料噴嘴具有入口寬度WN ;以及 定位在所述燃料噴嘴的所述長(zhǎng)軸中心線的兩側(cè)的成對(duì)的第一導(dǎo)葉，各個(gè)第一導(dǎo)葉定位 在所述長(zhǎng)軸中心線和所述長(zhǎng)壁中的相鄰一個(gè)長(zhǎng)壁之間，所述第一導(dǎo)葉沿所述流向相對(duì)于所 述長(zhǎng)軸中心線以第一角度發(fā)散，使得所述第一導(dǎo)葉在上游端處較緊密地在一起，而在下游 端處分得較開，從而在所述第一導(dǎo)葉之間形成中心擴(kuò)散器，以及在各個(gè)第一導(dǎo)葉和所述長(zhǎng) 壁中的一個(gè)之間形成外部會(huì)聚噴嘴。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴燃器，其特征在于，所述第一導(dǎo)葉定位成相對(duì)于所述長(zhǎng)軸 中心線基本對(duì)稱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴燃器，其特征在于，進(jìn)一步包括： 定位在所述成對(duì)的第一導(dǎo)葉之間的至少一個(gè)第二導(dǎo)葉，所述第二導(dǎo)葉相對(duì)于所述第一 導(dǎo)葉中的各個(gè)發(fā)散，從而為所述至少一個(gè)第二導(dǎo)葉中的各個(gè)形成額外的擴(kuò)散通道。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴燃器，其特征在于，兩個(gè)第二導(dǎo)葉基本對(duì)稱地定位在所述 燃料噴嘴的所述長(zhǎng)軸中心線的兩側(cè)，所述第二導(dǎo)葉相對(duì)于所述長(zhǎng)軸中心線以小于所述第一 角度的第二角度發(fā)散，從而在所述第二導(dǎo)葉之間形成一級(jí)中心擴(kuò)散器，以及在各個(gè)第二導(dǎo) 葉和所述第一導(dǎo)葉中的一個(gè)之間形成二級(jí)中心擴(kuò)散器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的噴燃器，其特征在于，所述第一導(dǎo)葉中的各個(gè) 進(jìn)一步包括定向成基本平行于所述燃料噴嘴的所述中心線長(zhǎng)軸的前緣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的噴燃器，其特征在于，各個(gè)中心擴(kuò)散器具有構(gòu) 造成產(chǎn)生非分離流的幾何結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的噴燃器，其特征在于，所述第一導(dǎo)葉的所述 上游端隔開距離W1，所述距離W1是所述燃料噴嘴入口寬度WN的大約0. 15倍至大約0. 60 倍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的噴燃器，其特征在于，所述第一導(dǎo)葉的所述下 游端隔開距離W2,所述距離W2是所述第一導(dǎo)葉的所述上游端之間的距離W1的大約1. 3倍 至大約4. 0倍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的噴燃器，其特征在于，所述第一導(dǎo)葉中的每一 個(gè)的所述下游端和所述長(zhǎng)壁中的與其形成外部會(huì)聚噴嘴的相鄰一個(gè)長(zhǎng)壁隔開距離W4,所述 距離W4是所述第一導(dǎo)葉中的所述一個(gè)的所述上游端和所述一個(gè)長(zhǎng)壁之間的距離W3的大約 0. 15倍至大約0. 75倍。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的噴燃器，其特征在于，進(jìn)一步包括： 在所述燃料噴嘴的所述長(zhǎng)壁中的各個(gè)附近的一級(jí)氧管道；以及 在所述燃料噴嘴的下游端處從所述長(zhǎng)壁中的各個(gè)突出到所述氧管道中的楔形件，所述 楔形件定位成使一級(jí)氧流相對(duì)于所述燃料噴嘴的所述長(zhǎng)軸中心線向外發(fā)散。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的噴燃器，其特征在于，進(jìn)一步包括二級(jí)氧管道，所述二級(jí)氧 管道與所述一級(jí)氧管道中的一個(gè)隔開，并且與離所述一級(jí)氧管道中的所述一個(gè)相比，與燃 料流隔開更遠(yuǎn)距離。
12. -種燃燒粉狀固體燃料與氧以形成寬焰的方法，所述方法包括： 使在運(yùn)送氣體中的粉狀固體燃料的燃料流流過燃料噴嘴； 使所述燃料流分成至少三個(gè)單獨(dú)的流，所述三個(gè)單獨(dú)的流包括在形成于成對(duì)的第一發(fā) 散導(dǎo)葉之間的擴(kuò)散器中流動(dòng)的中心流，以及一對(duì)外部流，所述外部流各自在形成于所述導(dǎo) 葉中的一個(gè)和所述燃料噴嘴的壁之間的會(huì)聚噴嘴中流動(dòng)； 其中，所述中心流減速，而所述外部流加速。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括： 在所述中心流流到所述擴(kuò)散器中之后，使所述中心流進(jìn)一步分成多個(gè)單獨(dú)的擴(kuò)散流， 所述多個(gè)單獨(dú)的擴(kuò)散流由定位在所述成對(duì)的第一發(fā)散導(dǎo)葉之間的一個(gè)或多個(gè)第二導(dǎo)葉形 成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括： 使一級(jí)氧在所述燃料噴嘴的所述長(zhǎng)壁中的各個(gè)附近流動(dòng)；以及 使所述一級(jí)氧流經(jīng)在所述燃料噴嘴的下游端處從所述長(zhǎng)壁中的各個(gè)突出的楔形件，以 使一級(jí)氧流相對(duì)于所述燃料噴嘴的所述長(zhǎng)軸中心線向外發(fā)散。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括： 使與所述一級(jí)氧流隔開的二級(jí)氧在所述燃料噴嘴的一側(cè)流動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F23K3/02GK104100969SQ201410147179
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月12日
【發(fā)明者】M.D.達(dá)戈斯蒂尼, S.B.普索 申請(qǐng)人:氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司