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燃燒器噴尖和燃燒器的制造方法_2

文檔序號:8531712閱讀:來源:國知局
至少部分地也延伸穿過旋流葉片。以所述方式,實現(xiàn)對燃燒器噴尖和旋流葉片的共同的冷卻。通過特殊的生產方法(疊層制造工藝),也能夠附加地給予旋流葉片噴嘴的形狀,所述噴嘴在特定的區(qū)域中減小氧氣蒸汽混合物的流動通道。
[0019]在根據(jù)本發(fā)明的燃燒器噴尖中,燃燒器噴尖壁和擠壓體能夠環(huán)形地構成。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種燃燒器噴尖,所述燃燒器噴尖具有燃燒器出口和至少一個圍繞燃燒器出口的燃燒器噴尖部件,所述燃燒器噴尖部件具有燃燒器噴尖壁,所述燃燒器噴尖壁具有形成燃燒器噴尖部件的封閉的端部的端壁。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,至少部分地伸入到燃燒器出口中的旋流葉片與燃燒器噴尖壁一件式地構成。
[0021]迄今,旋流葉片從背離燃燒器噴尖的燃燒側開始插入到包圍燃燒器壁的燃燒器出口中。在所述推入的情況下,能夠造成旋流葉片的和/或燃燒器噴尖壁的損壞。通過旋流葉片與燃燒器噴尖壁的一件式的構成,推入旋流葉片是多余的。
[0022]在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的燃燒器噴尖的一個改進方案中,在燃燒器噴尖壁的壁內側和擠壓體外側之間形成的流動通道至少部分地也延伸穿過旋流葉片。以所述方式,實現(xiàn)燃燒器噴尖和旋流葉片的共同的冷卻。
[0023]借助于特殊的生產方法(疊層制造工藝),能夠實現(xiàn),旋流葉片形成具有噴嘴的形狀葉片,所述噴嘴在葉片的特定的區(qū)域中減小用于流過葉片的氧氣蒸汽混合物的流動橫截面。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的燃燒器設有根據(jù)本發(fā)明的燃燒器噴尖。與此相關的特性和優(yōu)點從根據(jù)本發(fā)明的燃燒器噴尖的特性和優(yōu)點中得出。
【附圖說明】
[0025]本發(fā)明的其他的特征、特性和優(yōu)點從下面參考所附的附圖對實施例的描述中得出。
[0026]圖1示出燃燒器的原理圖,所述燃燒器例如在合成氣體反應器中使用。
[0027]圖2示出第一燃燒器元件的噴尖。
[0028]圖3示出第二燃燒器元件的噴尖。
[0029]圖4示出在燃燒器中使用的引燃器的噴尖。
[0030]圖5示出圖3中的噴尖的一個替選的設計方案。
[0031]圖6示出圖3中的噴尖的另一個替選的設計方案。
[0032]圖7示出圖3中的噴尖的又一個替選的設計方案。
[0033]圖8示出圖7中的設計方案的沿著線VII1-VIII的剖面圖。
【具體實施方式】
[0034]下面參考圖1描述用于合成氣體反應器的燃燒器的原理構造。
[0035]燃燒器圍繞燃燒器軸線A旋轉對稱地構造并且包括管形的導入部段以及連接于導入部段的燃燒器噴尖1,所述燃燒器噴尖包圍燃燒器開口 3。
[0036]燃燒器包括外部的第一燃燒器元件2,所述第一燃燒器元件在燃燒器的管形的部段中由三個縮疊的管4、6、8形成。在管之間形成冷卻流體輸入通道7和冷卻流體輸出通道9,經由其能夠將冷卻流體輸送到燃燒器噴尖I中或者從所述燃燒器噴尖中輸出。作為冷卻流體尤其考慮水。在燃燒器噴尖I的區(qū)域中,外部的燃燒器元件2偏離純的管形狀并且朝向燃燒器出口 3的中心的方向傾斜。此外,其在噴尖的區(qū)域中具有空腔,在所述空腔中,擠壓體5以距燃燒器元件2的壁一定間距設置在所述區(qū)域中。在此,在燃燒器2在噴尖區(qū)域中的壁IlA的內側和擠壓體外側之間,形成流動通道10,通過所述流動通道引導冷卻流體、例如冷卻水穿過外部的燃燒器元件2的噴尖來冷卻所述噴尖。外部的燃燒器元件2的不同于管形狀的部分為外部的燃燒器噴尖部件11,所述燃燒器噴尖部件構成為獨立的部件并且其壁IlA焊接到外部的燃燒器元件2的管形的部段上。在此,燃燒器噴尖部件11的壁IlA具有大致U形的彎曲,使得其能夠不僅與外部的管4、也與外部的燃燒器元件2的管形的部段的內部的管8連接。擠壓體5插到中間的管6上。對此,所述擠壓體具有槽5A,所述槽的寬度匹配于管形的部段的中間的管6的壁厚度。
[0037]燃燒器還包括內部的燃燒器元件12,所述內部的燃燒器元件除了在燃燒器噴尖I的區(qū)域中之外同樣由三個縮疊的管14、16、18形成。在燃燒器噴尖I的區(qū)域中,具有位于其中的空腔的內部的燃燒器噴尖部件連接于內部的燃燒器元件12的管形的部段。在該空腔中設置有擠壓體15,其中擠壓體外側在內部的燃燒器噴尖部件21的范圍中與燃燒器噴尖壁21A的內側具有一定間距,使得在二者之間形成流動通道。將冷卻流體輸送到流動通道中經由在內部的燃燒器元件12的管形的部段的縮疊的管14、16之間形成的流動通道17進行,從內部的燃燒器部件21的區(qū)域中輸出冷卻流體經由在縮疊的管16、18之間形成的輸出通道19進行。內部的燃燒器噴尖部件也構成為獨立的部件,其壁21A焊接到管形的部段的外部的管14和內部的管18上。對此,壁21A在最廣泛的意義中u形地彎曲,使得所述壁能夠與管形的部段的三個縮疊的管14、16、18的外部的管14和內部的管18焊接。擠壓體15插到管形的部段的中間的管16上。對此,其具有槽15A,所述槽的寬度匹配于中間的管16
的壁厚度。
[0038]內部的燃燒器元件12具有外直徑,所述外直徑小于外部的燃燒器元件2的內直徑,使得在二者之間形成環(huán)形通道,所述環(huán)形通道用于輸送燃燒粉塵,例如用于輸送煤粉塵。
[0039]內部的燃燒器元件12包圍盡可能柱狀的空間,在所述空間中設置有引燃器21。所述引燃器包括管形的部段22A,所述管形的部段由三個管24、26、28形成并且引燃器噴尖部件31在燃燒器噴尖I的區(qū)域中連接于所述管形的部段。引燃器噴尖部件31具有空腔,在所述空腔中設置有擠壓體25,其中擠壓體外側距引燃器噴尖部件31的壁31A的內側一定間距,使得在二者之間形成流動通道30。如在外部的燃燒器元件2中和在內部的燃燒元件12中那樣,噴尖部件31的壁31A焊接到管形的部段上。引燃器噴尖部件31的壁31A在此在最廣泛的意義中u形地彎曲,使得其能夠一方面與引燃器21的管形的部段的外部的管24和引燃器21的管形的部段的內部的管28焊接。擠壓體25插到管形的部段的中間的管26上。對此,其具有槽25A,所述槽的寬度匹配于中間的管26的壁厚度。
[0040]引燃器22的管形的部段具有外直徑,所述外直徑小于內部的燃燒器元件12的內直徑,使得在這二者之間形成氧氣/蒸汽通道23。所述氧氣/蒸汽通道用于輸送水蒸氣,所述水蒸氣在合成氣體反應器中需要用于將燃燒粉塵轉化成合成氣體,并且必要時用于輸送氧氣或空氣。為了促進合成氣體反應,將輸送的水蒸氣、并且必要時使輸送的氧氣或輸送的空氣出現(xiàn)渦流,以便促進合成氣體反應。對此,旋流葉片32在燃燒器噴尖I的區(qū)域中設置在內部的燃燒器元件12和引燃器22之間。
[0041]引燃器22包圍基本上柱狀的空腔,在所述空腔中設置有點燃燃燒器和用于監(jiān)控火焰的設備。這兩個元件在圖中僅大程度示意地示出并且以附圖標記33概括。
[0042]圖2示出外部的燃燒器噴尖構件11的構造。此外,可見外部的燃燒器元件2的管形的部段的縮疊的管4、6、8。外部的燃燒器噴尖部件11在端壁34中終止,所述端壁為外部的燃燒器噴尖部件的端部。在外部的燃燒器噴尖部件11中形成空腔,在所述空腔中如已經描述的那樣,存在擠壓體5。所述擠壓體如在圖2中示出的那樣構成為空心的。所述擠壓體具有相對于端壁34的近側的端部36以及相對于端壁的遠側的端部38,所述遠側的端部具有槽5A,以用于插到燃燒器元件的管形的部段的中間的管6上。在遠側的端部38的區(qū)域中,尤其在遠側的端部中直接在槽5A之前,存在擠壓體開口 40,所述擠壓體開口朝向空心的擠壓體5的內腔42敞開,使得內腔42可通過擠壓體開口 40進入。大致u形地彎曲的燃燒器噴尖壁IlA與外部的燃燒器元件2的管形的部段的外部的管4和內部的管8連接,而擠壓體5與外部的燃燒器元件2的管形的部段的中間的管6連接,使得擠壓體開口 40朝向在外部的管4和中間的管6之間形成的輸入通道7敞開。擠壓體內腔42由此與用于冷卻流體的輸入通道7流體連接。
[0043]基本上由相對薄的擠壓體壁44構成的空心的擠壓體5經由支撐結構46與燃燒器噴尖壁2的內側連接。其能夠連接片狀地或箭頭狀地構成,使得其盡可能少地阻礙并且必要時甚至引導在流體通道10中的流動。
[0044]圖3示出內部的燃燒器噴尖部件21的構造和內部的燃燒器元件12的管形的部段的在其中連接的縮疊的管14、16、18。內部的燃燒器噴尖部件21具有燃燒器噴尖壁21A,所述燃燒器噴尖壁具有端壁47,所述端壁形成內部
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