穿孔火焰稳定器和包括穿孔火焰稳定器的燃烧器制造技术

本申请涉及穿孔火焰稳定器和包括穿孔火焰稳定器的燃烧器。穿孔火焰稳定器和包括穿孔火焰稳定器的燃烧器在操作期间提供减少的氮氧化物(NOx)。穿孔火焰稳定器包括在火焰稳定器的相对于燃料喷嘴的近侧表面和远侧表面之间延伸的细长孔的图案。穿孔火焰稳定器可提供显著降低的火焰高度，同时保持来自燃烧器的热量输出。

A perforated flame stabilizer and a burner with a perforated flame stabilizer

This application involves a perforated flame stabilizer and a burner consisting of a perforated flame stabilizer. A perforated flame stabilizer and a burner including a perforated flame stabilizer provide a reduced nitrogen oxide (NOx) during operation. A perforated flame stabilizer includes a pattern of elongated holes extending between the near side surface and the far side of the fuel nozzle in the flame stabilizer. The perforated flame stabilizer provides a significantly reduced flame height while maintaining the heat output from the burner.

【技术实现步骤摘要】
穿孔火焰稳定器和包括穿孔火焰稳定器的燃烧器本申请是申请日为2014年02月14日，申请号为201480003688.7，专利技术名称为“穿孔火焰稳定器和包括穿孔火焰稳定器的燃烧器”的申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2013年2月14日提交的、名称为“PERFORATEDFLAMEHOLDERANDBURNERINCLUDINGAPERFORATEDFLAMEHOLDER(穿孔火焰稳定器和包括穿孔火焰稳定器的燃烧器)”的美国临时专利申请第61/765,022号的优先权，其在不与本文公开的内容冲突的情况下以引用方式并入。本申请与2014年2月14日提交的、名称为“SELECTABLEDILUTIONLOWNOxBURNER(可选择稀释低NOx燃烧器)”的案卷编号第2651-167-04号；2014年2月14日提交的、名称为“FUELCOMBUSTIONSYSTEMWITHAPERFORATEDREACTIONHOLDER(带有穿孔反应保持器的燃料燃烧系统)”的案卷编号第2651-188-04号；以及2014年2月14日提交的、名称为“STARTUPMETHODANDMECHANISMFORABURNERHAVINGAPERFORATEDFLAMEHOLDER(具有穿孔火焰稳定器的燃烧器的启动方法和机构)”的案卷编号第2651-204-04号有关，这些在不与本文公开的内容冲突的情况下以引用方式并入本文。
技术实现思路
根据一个实施例，燃烧器包括被配置为输出发散燃料流的至少一个燃料喷嘴，以及被设置为远离所述燃料喷嘴的穿孔火焰稳定器。所述穿孔火焰稳定器具有分别被设置为朝向和远离所述燃料喷嘴的近侧面和远侧面。穿孔火焰稳定器限定从火焰稳定器的近侧面延伸穿过火焰稳定器至火焰稳定器的远侧面的多个细长孔。燃料喷嘴和穿孔火焰稳定器被布置为提供发散燃料流与含有氧化剂的流体(诸如空气或烟道气)在燃料喷嘴和火焰稳定器之间的预混合区域中至少部分预混合。火焰稳定器被配置为支撑多个细长孔中以及直接在火焰稳定器的远侧面的上方和/或直接在火焰稳定器的近侧面的下方的区域中的火焰。根据一个实施例，用于燃烧反应的穿孔火焰稳定器包括具有远侧表面和近侧表面的高温相容材料，以及形成为从近侧表面延伸穿过高温相容材料至远侧表面的多个细长孔。穿孔火焰稳定器被配置为支撑在燃烧空间中，与由至少一个燃料喷嘴提供的发散燃料流对准，且与所述至少一个燃料喷嘴隔开一段距离，所述距离选择为提供发散燃料流与周围气体的至少部分预混合。火焰稳定器支撑结构被配置为在火焰稳定器近侧表面和燃料喷嘴之间保持选定的对准。本申请还涉及以下方面：1)一种燃烧器，所述燃烧器包括：燃料喷嘴，所述燃料喷嘴被配置为输出燃料流；以及火焰稳定器，所述火焰稳定器被设置为远离所述燃料喷嘴且具有朝向和远离所述燃料喷嘴的近侧面和远侧面，所述火焰稳定器还具有多个细长孔，所述细长孔从所述火焰稳定器的近侧面延伸穿过所述火焰稳定器至所述火焰稳定器的远侧面，所述火焰稳定器被配置为在所述火焰稳定器的近侧面和远侧面之间的所述多个细长孔中支撑火焰。2)根据1)所述的燃烧器，还包括燃烧口砖，所述燃烧口砖被设置于接近所述燃料喷嘴并占据所述燃料喷嘴和所述火焰稳定器之间的距离的一部分。3)根据2)所述的燃烧器，其中所述燃烧口砖限定中间火焰支撑表面，所述中间火焰支撑表面沿所述发散燃料流设置且被配置为在启动、低燃料流量或被主火焰点燃的至少一个期间支撑火焰。4)根据3)所述的燃烧器，其中所述燃料喷嘴是多个燃料喷嘴之一，包括主燃料喷嘴和第二燃料喷嘴；并且其中所述火焰稳定器的近侧面被设置于离所述燃烧口砖的中间火焰支撑表面3英寸和24英寸之间。5)根据4)所述的燃烧器，其中所述火焰稳定器的近侧面被设置于离所述燃烧口砖的中间火焰支撑表面4英寸和16英寸之间。6)根据2)所述的燃烧器，其中所述燃料喷嘴和所述火焰稳定器的近侧表面之间的距离被选择为足以进行由所述燃料喷嘴输出的燃料流和由所述燃料流挟带的氧化剂的预混合。7)根据3)所述的燃烧器，其中所述燃料喷嘴是多个燃料喷嘴之一，包括主燃料喷嘴和第二燃料喷嘴；其中所述主燃料喷嘴被配置为可选择支持主火焰；其中所述第二燃料喷嘴被配置为输出第二燃料流；其中所述燃烧口砖被设置于所述主燃料喷嘴和所述第二燃料喷嘴之间；并且其中所述主燃料喷嘴被配置为支持所述主火焰在一轨迹上，所述轨迹被选择为在所述燃烧口砖的中间火焰支撑表面处或附近点燃所述第二燃料流。8)根据7)所述的燃烧器，其中所述燃烧口砖被配置为使得所述第二燃料流被所述主火焰点燃基本上防止所述第二燃料流与氧化剂在所述预混合区中的预混合。9)根据7)所述的燃烧器，其中所述主火焰的可选择支持包括可选择所述主火焰的减弱和/或可选择所述主火焰的停止；以及其中所述燃烧口砖被配置为使得在缺少来自所述主火焰的充足热量的情况下，不能保持在所述燃烧口砖的中间火焰支撑表面处或附近所述第二燃料流的点燃。10)根据9)所述的燃烧器，其中所述火焰稳定器被配置为使得一旦被引发，当提供足够的燃料和氧化剂混合物时，所述火焰稳定器支撑的火焰保持点燃。11)根据7)所述的燃烧器，其中所述主燃料喷嘴被配置为支持所述主火焰在一轨迹上，所述轨迹在选择为点燃位于所述燃烧口砖的中间火焰支撑表面处或附近的所述第二燃料流的轨迹和选择为不点燃位于所述燃烧口砖的中间火焰支撑表面处或附近的所述第二燃料流的轨迹之间可选。12)根据2)所述的燃烧器，其中所述燃料喷嘴是多个燃料喷嘴之一，包括主燃料喷嘴和第二燃料喷嘴；还包括主燃料控制阀，所述主燃料控制阀被配置为控制从燃料源至所述主燃料喷嘴的燃料流动，以及第二燃料控制阀，所述第二燃料控制阀被配置为控制从所述燃料源至所述第二燃料喷嘴的燃料流动。13)根据12)所述的燃烧器，其中所述主燃料控制阀被配置为独立于由所述第二燃料控制阀控制的燃料流量而控制从所述燃料源至所述主燃料喷嘴的燃料流动。14)根据12)所述的燃烧器，还包括主燃料压力控制元件，所述主燃料压力控制元件被配置为控制流向所述主燃料喷嘴的燃料压力。15)根据14)所述的燃烧器，其中所述主燃料压力控制元件被配置为独立于递送至所述第二燃料喷嘴的燃料压力而控制递送至所述主燃料喷嘴的燃料压力。16)根据2)所述的燃烧器，其中所述燃料喷嘴是多个燃料喷嘴之一，包括主燃料喷嘴和第二燃料喷嘴；还包括：主偏转器，所述主偏转器被配置为控制由所述主燃料喷嘴支持的主火焰的轨迹。17)根据16)所述的燃烧器，其中所述主偏转器被配置为控制所述第二燃料流暴露于来自所述主火焰的热量。18)根据2)所述的燃烧器，其中所述燃烧口砖被设置为邻近燃烧空气通道，所述燃烧空气通道被配置为提供包含氧化剂的流体。19)根据18)所述的燃烧器，其中所述火焰稳定器包括另外的孔，所述另外的孔相对于所述燃烧空气通道轴向设置。20)根据19)所述的燃烧器，其中在所述火焰稳定器中的所述另外的孔具有的直径在所述燃烧空气通道直径的0.10倍和1.0倍之间。21)根据20)所述的燃烧器，其中在所述火焰稳定器中的所述另外的孔具有的直径在所述燃烧空气通道直径的0.4倍和0.8倍之间。22)根据2)所述的燃烧器，其中所述火焰稳定器在所述近侧面和远侧面之间的厚度在1英寸和6英寸之间。2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧器，所述燃烧器包括：燃料喷嘴，所述燃料喷嘴被配置为输出燃料流；以及火焰稳定器，所述火焰稳定器被设置为远离所述燃料喷嘴且具有分别朝向和远离所述燃料喷嘴的近侧面和远侧面，所述火焰稳定器还具有多个细长孔，所述细长孔从所述火焰稳定器的近侧面延伸穿过所述火焰稳定器至所述火焰稳定器的远侧面，所述火焰稳定器被配置为在所述火焰稳定器的近侧面和远侧面之间的所述多个细长孔中支撑火焰。

【技术特征摘要】
2013.02.14 US 61/765,0221.一种燃烧器，所述燃烧器包括：燃料喷嘴，所述燃料喷嘴被配置为输出燃料流；以及火焰稳定器，所述火焰稳定器被设置为远离所述燃料喷嘴且具有分别朝向和远离所述燃料喷嘴的近侧面和远侧面，所述火焰稳定器还具有多个细长孔，所述细长孔从所述火焰稳定器的近侧面延伸穿过所述火焰稳定器至所述火焰稳定器的远侧面，所述火焰稳定器被配置为在所述火焰稳定器的近侧面和远侧面之间的所述多个细长孔中支撑火焰。2.根据权利要求1所述的燃烧器，还包括燃烧口砖，所述燃烧口砖被设置于接近所述燃料喷嘴并占据所述燃料喷嘴和所述火焰稳定器之间的距离的一部分。3.根据权利要求2所述的燃烧器，其中所述燃料流发散并且所述燃烧口砖限定中间火焰支撑表面，所述中间火焰支撑表面沿所述燃料流设置且被配置为在启动、低燃料流量或被主火焰点燃的至少一个期间支撑火焰。4.根据权利要求3所述的燃烧器，其中所述燃料喷嘴是多个燃料喷嘴之一，包括主燃料喷嘴和第二燃料喷嘴；并且其中所述火焰稳定器的近侧面被设置于离所述燃烧口砖的中间火焰支撑表面3英寸和24英寸之间。5.根据权利要求4所述的燃烧器，其中所述火焰稳定器的近侧面被设置于离所述燃烧口砖的中间火焰支撑表面4英寸和...

【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯·W·卡尔科夫，约瑟夫·科兰尼诺，伊戈·A·克里克塔弗维奇，罗伯特·E·布赖登塔尔，克里斯多佛·A·威克洛夫，
申请(专利权)人：克利尔赛恩燃烧公司，
类型：发明
国别省市：美国,US