專利名稱：燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器技術(shù)領(lǐng)域。它關(guān)系到一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器裝置，此燃燒器裝置至少包括一個(gè)設(shè)在燃?xì)廨啓C(jī)氣流環(huán)境中的燃燒器，燃燒器通過(guò)一個(gè)位于內(nèi)部的噴射腔通入燃燒室，來(lái)自燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)級(jí)的壓縮空氣供入燃燒器的外部，此燃燒器裝置還包括為燃燒器配設(shè)的燃料噴管，用于有選擇地供入液態(tài)和/或氣態(tài)燃料，該燃料噴管有一中央液態(tài)燃料管和一根同心地圍繞液態(tài)燃料管的控制煤氣管，這些管道終止在噴頭內(nèi)有關(guān)出口中、燃料噴管的噴嘴處，以及，燃料噴管可通過(guò)噴頭插入燃燒器的一個(gè)與噴射腔連通的內(nèi)管中。
由例如德國(guó)專利公告DE-A1-4306956已知一種此類燃燒器裝置。
具有所謂雙錐式燃燒器的燃燒室(見(jiàn)前言提及的公開(kāi)文件)長(zhǎng)期以來(lái)已證明能可靠地用于電廠中的固定式燃?xì)廨啓C(jī)，其中從外部通過(guò)可插入的燃燒器燃料噴管向燃燒器供入燃料。在這種情況下燃燒器的燃料噴管大多設(shè)計(jì)為雙燃料式噴嘴(“dual fuel lance”)，也就是說(shuō)可以有選擇地在燃料噴管內(nèi)供入氣態(tài)燃料(控制煤氣)和液態(tài)燃料(通常是一種油/水混合物)。為此，在噴管內(nèi)同心地設(shè)置相應(yīng)的管道(液態(tài)燃料管，控制煤氣管)，它們構(gòu)成煤氣和液態(tài)燃料的通道。通道終止在各種燃料相關(guān)出口中噴管末端(在噴頭內(nèi))。噴管通過(guò)噴頭插入燃燒器的相應(yīng)內(nèi)管中，所以噴出的燃料可到達(dá)連接著內(nèi)管的噴射腔內(nèi)。
在正常的用油運(yùn)行期間，油/水混合物流入燃料噴管的內(nèi)液態(tài)燃料管(液態(tài)燃料通道)內(nèi)。但在起動(dòng)階段用煤氣動(dòng)作時(shí)，控制煤氣流入液態(tài)燃料管與控制煤氣管之間的環(huán)形控制煤氣通道內(nèi)。在這里總有兩個(gè)燃料通道之一不工作。有時(shí)甚至兩個(gè)通道同時(shí)未被使用。
由于在未被使用的通道內(nèi)沒(méi)有必要的高于燃燒器噴射腔的壓力，所以可能發(fā)生熱煤氣或熱油從燃燒器侵入未被使用的通道內(nèi)，并導(dǎo)致一時(shí)或持續(xù)地破壞燃料噴管的作用。因此期望改進(jìn)燃燒器裝置的設(shè)計(jì)，使之能通過(guò)采取簡(jiǎn)便的措施可靠地防止這種侵入。
因此本發(fā)明的目的是提供一種燃燒器裝置，其中，能用少量的費(fèi)用可靠地避免熱煤氣或熱油從燃燒器侵入燃燒器噴管的未被使用的燃料通道內(nèi)。
在前言所述類型的燃燒器裝置中為達(dá)到此目的采用的措施是，為防止管道未使用時(shí)熱煤氣和/或熱液態(tài)燃料侵入這些管道的出口中，在噴頭內(nèi)緊鄰管道的出口設(shè)一附加的壓縮空氣流入噴射腔的孔，以及，設(shè)置將壓縮空氣從圍繞著燃燒器的氣流環(huán)境導(dǎo)向此附加孔的裝置。因此在緊鄰燃料管出口的噴頭處形成了一個(gè)空氣屏，它可靠地阻止到出口中的回流。由于為此所需的壓縮空氣直接取自于燃燒器旁的周圍的氣流環(huán)境，所以免除了在噴管中的和通往噴管的附加的管道以及相關(guān)的接頭和閥等。
按本發(fā)明燃燒器裝置的第一種最佳實(shí)施形式的特征在于，用于導(dǎo)引壓縮空氣的裝置包括一個(gè)中間腔，它設(shè)在沿流動(dòng)方向噴頭的上游在燃燒器的控制煤氣管與內(nèi)管之間，中間腔通過(guò)至少一個(gè)從外面穿過(guò)燃燒器通入內(nèi)管中的進(jìn)口和與圍繞著燃燒器的氣流環(huán)境連通，以及，中間腔通過(guò)至少一個(gè)穿過(guò)噴頭的壓縮空氣通道與附加的孔連通，此中間腔設(shè)計(jì)成環(huán)形并同心地圍繞著控制煤氣管。中間腔可通過(guò)簡(jiǎn)單的方法構(gòu)成，即，使噴管的(外)控制煤氣管沿流動(dòng)方向在噴頭的上游其外徑相對(duì)于燃燒器內(nèi)管顯著減小。在燃燒器或噴頭處只需對(duì)進(jìn)口和壓縮空氣通道作很小的改變。
按本發(fā)明燃燒器裝置另一種最佳實(shí)施形式的特征在于，設(shè)有多個(gè)圍繞著燃燒器軸線或噴管軸線分布的進(jìn)口，設(shè)有多個(gè)圍繞著燃燒器軸線或噴管軸線分布的壓縮空氣通道，以及，這些壓縮空氣通道沿流動(dòng)方向朝著燃燒器軸線或噴管軸線的方向傾斜地延伸。采用這種裝置形成了一種特別均勻一致和穩(wěn)定的空氣屏。
用于液態(tài)燃料的出口最好設(shè)在噴頭內(nèi)中央，以及，在噴頭內(nèi)的附加孔最好設(shè)計(jì)為環(huán)形孔，它同心地圍繞著液態(tài)燃料的出口。因此形成了一個(gè)空氣外套，它環(huán)形地圍繞著液態(tài)燃料的中央出口并構(gòu)成其屏障。
在這種實(shí)施形式的第一種可供選擇的改進(jìn)結(jié)構(gòu)中，設(shè)有多個(gè)圍繞著燃燒器軸線或噴管軸線分布的控制煤氣出口；以及，這些出口通入環(huán)形孔中。因此，兩種燃料的未被使用的出口方便地得到了屏蔽。
在這種實(shí)施形式的第二種可供選擇的改進(jìn)結(jié)構(gòu)中，設(shè)有多個(gè)圍繞著燃燒器軸線或噴管軸線分布的控制煤氣出口；以及，出口位于環(huán)形孔的外部。因此，除了未被利用的出口得到屏蔽外，還借助于在內(nèi)部的液態(tài)燃料出口與外部的控制煤氣出口之間的空氣簾加以隔離。
通過(guò)結(jié)合附圖參閱下面的詳細(xì)說(shuō)明，在本發(fā)明及其許多附帶優(yōu)點(diǎn)變得更易理解的同時(shí)，可更全面地理解本發(fā)明及其附帶的優(yōu)點(diǎn)。其中

圖1按本發(fā)明的燃燒器裝置第一種總實(shí)施例的縱剖面；圖2沿平面A-A通過(guò)按圖1的燃燒器裝置和壓縮空氣屏進(jìn)口的橫截面；圖3按本發(fā)明具有用于壓縮空氣和控制煤氣的公共環(huán)形孔的燃燒器裝置第二種最佳實(shí)施例的縱剖面(分圖(b))和沿分圖(b)中平臺(tái)B-B的橫截面(分圖(a))；以及圖4按本發(fā)明具有空氣屏在液態(tài)燃料出口與控制煤氣出口之間定位裝置的燃燒器裝置第三種最佳實(shí)施例的前視圖(分圖(a))、縱剖面(分圖(b))和沿分圖(b)中平面C-C的橫截面(分圖(c))。
圖1中表示了按本發(fā)明的燃燒器裝置第一種總實(shí)施例的縱剖面。燃燒器裝置1包括一個(gè)燃燒器2，在本例中它設(shè)計(jì)為雙錐式燃燒器。燃燒器2圍繞著噴射腔8，后者通入圖中未表示的燃燒室中(對(duì)此見(jiàn)DE-A1-4306956)。燃燒器外面圍繞著燃?xì)廨啓C(jī)的氣流環(huán)境7，來(lái)自燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)級(jí)的壓縮空氣供入此氣流環(huán)境7中。在燃燒器2的中央設(shè)有內(nèi)管6，其中插入一個(gè)具有外管10和噴嘴的燃料噴管9，它包括控制煤氣管11的端部和與之相連的噴頭12。此外，燃燒器2還包括兩個(gè)在外部的主煤氣通道3和4(還可見(jiàn)圖2)，主煤氣通過(guò)它們引入，并通過(guò)多個(gè)進(jìn)氣孔5(為視圖清晰起見(jiàn)圖1中作為舉例只畫(huà)了其中的五個(gè))噴入噴射腔8內(nèi)。
控制煤氣管11的外徑與內(nèi)管6的內(nèi)徑相比(至少直接在噴頭12的后面)明顯減小，所以在控制煤氣管11與內(nèi)管6之間形成了一個(gè)環(huán)形的中間腔13。在此中間腔13內(nèi)，由圖2的橫截面清楚看出，可通過(guò)兩個(gè)處于相對(duì)位置的進(jìn)口14和15流入來(lái)自周圍氣流環(huán)境7的壓縮空氣，并在那里可利用來(lái)構(gòu)成噴頭12出口區(qū)內(nèi)的空氣屏?？諝馄恋臉?gòu)成可按不同的方式實(shí)現(xiàn)并在后面借助于按圖3和4所示的兩個(gè)實(shí)施例說(shuō)明，為此在這些圖中表示了噴頭12區(qū)域內(nèi)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖3表示第一種實(shí)施例的縱剖面(分圖(b))和沿分圖(b)中平面B-B的橫截面(分圖(a))。插入燃燒器2內(nèi)管6的燃料噴管9除已提及的控制煤氣管11和噴頭12外還包括一個(gè)同心地設(shè)在控制煤氣管11內(nèi)的液態(tài)燃料管19。在燃燒器用液態(tài)燃料(大多是一種油/水混合物)工作時(shí)，液態(tài)燃料供入液態(tài)燃料管的中央液態(tài)燃料通道20內(nèi)，并通過(guò)噴頭12內(nèi)相關(guān)的出口22噴入噴射腔8內(nèi)。在用煤氣工作時(shí)，控制煤氣引入液態(tài)燃料管19與控制煤氣管11之間的控制煤氣通道16內(nèi)，并經(jīng)噴頭12內(nèi)的多個(gè)出口23或23a-c噴入噴射腔8內(nèi)。出口23a-c是這樣構(gòu)成的，即，使液壓燃料管19在噴嘴21處具有一種描繪在控制煤氣管11圓形孔內(nèi)的三角形形狀的橫截面(見(jiàn)圖3(a))。
在這里為了構(gòu)成空氣屏在噴頭12前部設(shè)一環(huán)形孔17，它同心地圍繞著液態(tài)燃料通道20的中央出口22。通過(guò)多個(gè)(三個(gè))圍繞著噴管軸線分布地設(shè)置的壓縮空氣通道18或18a-c，將來(lái)自中間腔13的壓縮空氣供應(yīng)給環(huán)形孔17。在這種情況下，壓縮空18中18a-c沿徑向位于出口23或23a-c的外部，出口23或23a-c與環(huán)形孔17連通。壓縮空氣通道18或18a-c和環(huán)形孔17的內(nèi)壁最好設(shè)計(jì)為朝著燃燒器軸線或噴管軸線方向傾斜地延伸。由此使流出的壓縮空氣形成一個(gè)呈錐形收縮的空氣屏，它有效地阻止了熱煤氣和/或熱油從噴射腔8回流到出口22或23、23a-c中的一個(gè)(恰好未被使用的)出口中去。
圖4描述了第二種實(shí)施例。在這里，插入燃燒器2內(nèi)管6中的燃料噴管9也包括一根外部的控制煤氣管24，它同心地圍繞著中央液態(tài)燃料管31。由這兩根管24和31構(gòu)成的液態(tài)燃料通道和控制煤氣通道32和25相當(dāng)于圖3中的通道20和16。管24和31在這里同樣終止在噴頭12內(nèi)，后者也有一個(gè)環(huán)形孔27，環(huán)形孔27同心地圍繞著液態(tài)燃料通道32的中央出口33。用于環(huán)形孔27的壓縮空氣，從通過(guò)進(jìn)口14、15與氣流環(huán)境連通的環(huán)形中間腔26，經(jīng)多個(gè)(六個(gè))沿徑向朝里指的壓縮空氣通道28引入。然而在此實(shí)施例中控制煤氣沒(méi)有噴入環(huán)形孔27，而是通過(guò)多個(gè)(六個(gè))分開(kāi)的出口29，這些出口29經(jīng)相應(yīng)的控制煤氣孔30與控制煤氣通道25連接。
在這種情況下，出口29位于環(huán)形孔27外部。因此借助于環(huán)形孔27形成的空氣屏，不僅完全屏蔽噴頭12，而且以隔離的方式位于控制煤氣的出口29與液態(tài)燃料的出口33之間，從而特別有效地阻止了噴管不同出口之間的回流。若控制煤氣或控制煤氣孔30的出口29和壓縮空氣通道28交替地圍繞著燃燒器軸線或噴管軸線排列，則可以特別充分地利用噴頭12內(nèi)有限的空間。
總之，采用本發(fā)明獲得了一種燃燒器裝置，它可用簡(jiǎn)單的方法少量的費(fèi)用地有效防止熱煤氣和/或熱油從燃燒器回流到未被使用的燃燒器噴管的通道中去。
顯然，借助于上述教導(dǎo)可以對(duì)本發(fā)明作出各種修改和變化。因此，不言而喻，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明可以以與上面具體介紹的不同的方式實(shí)施。
符號(hào)表1 燃燒器裝置2 燃燒器(尤其是雙錐式燃燒器)3、4主煤氣通道5 進(jìn)氣孔6 內(nèi)管(燃燒器)7 氣流環(huán)境8 噴射腔9 燃料噴管器10 外管11 控制煤氣管12 噴頭13 中間腔(環(huán)形)14、15 進(jìn)口(壓縮空氣)16 控制煤氣通道17 環(huán)形孔18、18a-c 壓縮空氣通道19 液態(tài)燃料管20 液態(tài)燃料通道21 噴嘴(液態(tài)燃料管)22 出口(液態(tài)燃料通道)23、23a-c 出口(控制煤氣通道)24 控制煤氣管25 控制煤氣通道26 中間腔(環(huán)形)27 環(huán)形孔28壓縮空氣通道29出口(控制煤氣通道)30控制煤氣孔31液態(tài)燃料管32液態(tài)燃料通道33出口(液態(tài)燃料通道)
權(quán)利要求
1.燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器裝置(1)，至少包括一個(gè)設(shè)在燃?xì)廨啓C(jī)氣流環(huán)境(7)中的燃燒器(2)，此燃燒器通過(guò)一個(gè)位于內(nèi)部的噴射腔(8)通入燃燒室，來(lái)自燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)級(jí)的壓縮空氣供入燃燒器的外部，此燃燒器裝置還包括為燃燒器(2)配設(shè)的燃燒噴管(9)，用于有選擇地供入液態(tài)和/或氣態(tài)燃料，該燃料噴管(9)有一中央液態(tài)燃料管(19、31)和一根同心地圍繞液態(tài)燃料管(19、31)的控制煤氣管(11、24)，這些管道(11、19、24、31)終止在噴頭(12)內(nèi)有關(guān)出口(22、23、23a-c、29、33)中、燃料噴管(9)的噴嘴處，以及，燃料噴管(9)可通過(guò)噴頭(12)插入燃燒器(2)的一個(gè)與噴射腔(8)連通的內(nèi)管(6)中，其特征為為防止管道(11、19、24、31)未使用時(shí)熱煤氣和/或熱液態(tài)燃料侵入這些管道的出口(22、23、23a-c、29、33)中，在噴頭(12)內(nèi)緊鄰管道(11、19、24、31)的出口(22、23、23a-c、29、33)，設(shè)一附加的壓縮空氣流入噴射腔(8)的孔(17、27)；以及，設(shè)置將壓縮空氣從圍繞著燃燒器(2)的氣流環(huán)境(7)導(dǎo)向此附加孔(17、27)的裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的燃燒器裝置，其特征為用于導(dǎo)引壓縮空氣的裝置包括一個(gè)中間腔(13、26)，它設(shè)在沿流動(dòng)方向噴頭(12)的上游在燃燒器(2)的控制煤氣管(11)與內(nèi)管(6)之間；中間腔(13、26)通過(guò)至少一個(gè)從外面穿過(guò)燃燒器(2)通入內(nèi)管(6)中的進(jìn)口(14、15)與圍繞著燃燒器(2)的氣流環(huán)境(7)連通；以及，中間腔(13、26)通過(guò)至少一個(gè)穿過(guò)噴頭(12)的壓縮空氣通道(18、18a-c、28)與附加的孔(17、27)連通。
3.按照權(quán)利要求2所述的燃燒器裝置，其特征為中間腔(13、26)設(shè)計(jì)為環(huán)形并同心地圍繞著控制煤氣管(11)。
4.按照權(quán)利要求2和3之一所述的燃燒器裝置，其特征為設(shè)有多個(gè)圍繞著燃燒器軸線或噴管軸線分布的進(jìn)口(14、15)。
5.按照權(quán)利要求2至4之一所述的燃燒器裝置，其特征為設(shè)有多個(gè)圍繞著燃燒器軸線或噴管軸線分布的壓縮空氣通道(18、18a-c、28)。
6.按照權(quán)利要求5所述的燃燒器裝置，其特征為壓縮空氣通道(18、18a-c、28)沿流動(dòng)方向朝著燃燒器軸線或噴管軸線的方向傾斜地延伸。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的燃燒器裝置，其特征為用于液態(tài)燃料的出口(22、23)設(shè)在噴頭(12)的中央；以及，在噴頭(12)內(nèi)的附加孔設(shè)計(jì)為環(huán)形孔(17、27)，它同心地圍繞著液態(tài)燃料的中央出口(22、23)。
8.按照權(quán)利要求7所述的燃燒器裝置，其特征為設(shè)有多個(gè)圍繞著燃燒器軸線或噴管軸線分布的控制煤氣的出口(23、23a-c)；以及，這些出口(23、23a-c)通入環(huán)形孔(17)中。
9.按照權(quán)利要求7所述的燃燒器裝置，其特征為設(shè)有多個(gè)圍繞著燃燒器軸線或噴管軸線分布的控制煤氣的出口(29)；以及，這些出口(29)位于環(huán)形孔(27)的外部。
10.按照權(quán)利要求9所述的燃燒器裝置，其特征為設(shè)為多個(gè)圍繞著燃燒器軸線或噴管軸線分布的壓縮空氣通道(28)；以及，出口(29)或控制煤氣孔(30)和壓縮空氣通道(28)交替地圍繞著燃燒器軸線或噴管軸線排列。
全文摘要
燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器裝置,至少包括一個(gè)設(shè)在燃?xì)廨啓C(jī)氣流環(huán)境中的燃燒器,來(lái)自燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)級(jí)的壓縮空氣供入燃燒器的外部。此外,為燃燒器配設(shè)一個(gè)燃料噴管,用于有選擇地供入液態(tài)和/或氣態(tài)燃料,該燃料噴管有一中央液態(tài)燃料管和一根同心地圍繞著液態(tài)燃料管的控制煤氣管。為防止管道使用時(shí)熱煤氣和/或熱液態(tài)燃料侵入這些管道的出口中,在噴頭內(nèi)緊鄰出口處設(shè)一附加的孔,壓縮空氣通過(guò)它流入噴射腔。此外,設(shè)置將壓縮空氣從圍繞著燃燒器的氣流環(huán)境導(dǎo)向此附加孔的裝置。
文檔編號(hào)F23D17/00GK1185565SQ9712557
公開(kāi)日1998年6月24日 申請(qǐng)日期1997年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月19日
發(fā)明者J·克勒爾, P·馬爾羅, R·麥米蘭, V·馬丁 申請(qǐng)人:亞瑞亞·勃朗勃威力有限公司