燃烧器和锅炉-燃烧器组件及在其中生成火焰的方法技术

该发明专利技术涉及能够安装至锅炉的燃烧器，用于使预混合的空气‑燃料混合物燃烧，燃烧器包括框架构件，框架构件设置有长型的燃烧头，燃烧头从框架构件突出并且在燃烧头的从框架构件观察时所见的远端端部设置有顶端板。在燃烧器中，‑在顶端板的侧边缘与顶端板的平面(R)之间具有倾斜的入射角(a)，该倾斜的入射角用于将输送到顶端板的前面的气体引导成背离燃烧头的纵向中心轴线，‑燃烧头的顶端板设置有延伸穿过顶端板的多个空气开口，并且为了冷却顶端板，内管另外地设置有用于输送燃烧空气穿过顶端板的空气开口的燃烧空气的供应。该发明专利技术还涉及锅炉‑燃烧器组件以及用于在锅炉‑燃烧器组件的锅炉内生成火焰的方法。

【技术实现步骤摘要】
燃烧器和锅炉-燃烧器组件及在其中生成火焰的方法
本专利技术涉及一种能够安装在锅炉中的燃烧器，该燃烧器用于使预混合的空气-燃料混合物燃烧。该专利技术还涉及一种用于使预混合的空气-燃料混合物燃烧的锅炉-燃烧器组件以及一种用于在锅炉-燃烧器组件中生成火焰的方法。
技术介绍
所谓的预混合燃烧器用于使预混合的燃料和空气的混合物进行燃烧。这些燃烧器用于实现低NOx排放水平。在现有技术即在出版物US-6,238,206中公开了一种特别地带有长燃烧头的预混合燃烧器，该预混合燃烧器用于在没有大量残留氧的情况下实现低NOx排放(烟道气中的NOx排放低于9ppm)。该现有技术已知的燃烧器模型设置有燃烧头，该燃烧头与框架相关联并且延伸较长距离到锅炉内部中。然而，已发现该燃烧器的最大缺点是连续相对较高的NOx排放水平，没有完全满足例如美国的某些州规定的燃烧器将有效运行的换句话说具有少于3％的残留氧的严格排放标准。与所讨论的现有已知的预混合燃烧器相关的另一个缺点是其与市售锅炉的有限兼容性。
技术实现思路
该专利技术旨在提供关于前述现有技术的改进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够安装至锅炉(9)的燃烧器，所述燃烧器用于使预混合的空气-燃料混合物燃烧，所述燃烧器(1)包括框架构件(5)，所述框架构件(5)设置有长型的燃烧头(2)，所述燃烧头(2)从所述框架构件突出并且在所述燃烧头(2)的从所述框架构件观察时所见的远端端部设置有顶端板(7)，所述燃烧头(2)包括用于燃烧空气与燃料的混合物的较大直径的外管(3)以及用于燃烧空气的较小直径的内管(4)，其中，/n所述燃烧头(2)的外管(3)形成有至少一列孔口排(31、33)，所述至少一列孔口排(31、33)环绕所述外管(3)的所述本体(30)，并且此外，所述外管的从所述燃烧器的(1)的框架构件观察时所见的远端端部开...

【技术特征摘要】
1.一种能够安装至锅炉(9)的燃烧器，所述燃烧器用于使预混合的空气-燃料混合物燃烧，所述燃烧器(1)包括框架构件(5)，所述框架构件(5)设置有长型的燃烧头(2)，所述燃烧头(2)从所述框架构件突出并且在所述燃烧头(2)的从所述框架构件观察时所见的远端端部设置有顶端板(7)，所述燃烧头(2)包括用于燃烧空气与燃料的混合物的较大直径的外管(3)以及用于燃烧空气的较小直径的内管(4)，其中，
所述燃烧头(2)的外管(3)形成有至少一列孔口排(31、33)，所述至少一列孔口排(31、33)环绕所述外管(3)的所述本体(30)，并且此外，所述外管的从所述燃烧器的(1)的框架构件观察时所见的远端端部开口即位于所述外管(3)的顶端(3a)处的开口(35)通到所述顶端板(7)的下方，所述外管(3)设置有用于经由包括在所述外管(3)的所述本体中的所述孔口(31、33)以及经由所述外管的顶端开口将所述预混合的空气-燃料混合物(80)向所述燃烧头(2)的外部输送的预混合的空气-燃料混合物(80)的供应，以及
所述燃烧头(2)的所述内管(4)是连续的并且从所述框架构件(5)延伸至所述顶端板的前面，所述顶端板(7)具有与所述外管(3)的顶端开口(35)的直径大致相等的宽度(T)，并且由所述顶端板(7)限定的平面(R)的方向横向于所述燃烧头的纵向方向(P)，
所述燃烧器的特征在于，
-在所述顶端板(7)的侧边缘(7a)与所述顶端板(7)的所述平面(R)之间具有倾斜的入射角(a)，所述倾斜的入射角(a)用于将输送至所述顶端板(7)前面的气体(30)引导成背离所述燃烧头(2)的纵向中心轴线(P)，
-所述燃烧头(2)的顶端板(7)设置有延伸穿过所述顶端板(7)的多个空气开口(71)，并且为了冷却所述顶端板(7)，所述内管(4)另外地设置有用于输送所述燃烧空气穿过所述顶端板的空气开口(71)的燃烧空气(55)的供应。


2.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述内管(4)的口部通到沿燃烧空气行进方向设置于所述顶端板(7)的前向侧(7)的空间(7d2)中并且与所述顶端板(7)的所述空气开口(71)对准。


3.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述燃烧空气(55)适于从所述燃烧器的框架构件(5)流动穿过所述内管(4)并且还沿着延伸至所述顶端板(7)的从所述燃烧器的框架构件(5)观察时所见的前表面(7c)的所述内管(4)流到设置于所述顶端板(7)的前向侧(7d)的空间(7d2)中，并且所述燃烧空气(55)进一步流动穿过所述顶端板(7)的所述空气开口(71)流到所述顶端板(7)的后向侧(7e)。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述燃烧头(2)的顶端板(7)设置成距所述外管(3)的所述口部(35)一距离，所述距离使得经由所述外管而到达设置于所述顶端板(7)的前表面(7c)的前向侧(7d)的空间(7d1)中的所述气体混合物(80)能够从位于所述顶端板(7)的前向侧(7d)的所述空间(7d1)流动到所述锅炉(9)的内部(90)中。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述内管(4)的口部适于通到位于所述顶端板的前向侧(7d)的第一空间(7d2)中，并且所述外管(3)的口部适于通到位于所述顶端板的前向侧(7d)的第二空间(7d2)中，由此借助于所述内管(4)的外表面来防止到达位于所述顶端板的前向侧(7d)的所述空间(7d1、7d2)中的气体混合物的混合。


6.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述燃烧头(2)的外管(3)形成有第一组孔口，例如具有圆形截面的孔口，所述第一组孔口构成孔口排(33)，包括在其中的所述孔口环绕所述外管且靠近所述外管的从所述燃烧器的框架构件(5)观察时所见的远端端部(3a)，并且另外，所述燃烧头(2)形成有第二组孔口，所述第二组孔口是具有长型截面的孔口，诸如具有呈卵形或椭圆形截面的孔口，所述第二组孔口组成孔口排(31)，包括在其中的所述孔口环绕所述外管(3)且离所述外管的从所述燃烧器的框架构件(5)观察时所见的远端端部(3a)较远，优选地，包括在所述孔口排(31)中的所述孔口位于所述管的中段或中间区域中。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述燃烧头(2)还设置有与所述燃烧头的外管(3)相连的机械调节元件(10)，所述机械调节元件(10)用于调节包括在所述外管(3)的壁中的所述孔口(31、33)的开口尺寸。


8.根据权利要求7所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述机械调节元件(10)包括凸缘件，诸如衬圈，所述凸缘件设置于所述外管的内表面上，并且所述凸缘件能够移位以部分地或完全地覆盖所述长型孔口排(31)中的所述孔口。


9.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，由所述顶端板(7)的侧边缘与由所述顶端板限定的平面(R)一起形成的虚拟入射角(a)与所述燃烧头(2)的中心线(P)是同向的，从而将从所述外管(3)的顶端(3a)排出的所述空气-燃料混合物引导为成90度的角度且背离所述燃烧头(2)的所述纵向中心线(P)。


10.根据权利要求9所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述燃烧头(2)的外管(3)形成有连续的三列孔口，所述三列孔口中的每列孔口组成孔口排(37；37'、37”、37”')，包括在所述孔口排中的所述孔口的截面优选地为圆形，并且每个孔口排环环绕所述外管(3)且优选地位于所述外管的本体的中段。


11.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述顶端板(7)的侧边缘(7a)相对于由从所述燃烧器(1)的框架构件(5)的定位处观察所述顶端板时所见的所述顶端板(7)限定的平面(R)成大约40-80度的角度，特别地成60度的角度。


12.根据权利要求11所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述燃烧头(2)的外管(3)形成有单组孔口，所述单组孔口构成孔口排(31)，包括在其中的所述孔口的截面是长型的，例如呈卵形或椭圆形，所述孔口排环绕所述外管(3)的本体(30)且位于所述外管的中段。


13.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述内管(4)具有在所述内管的内部延伸的电线。


14.一种锅炉-燃烧器组件，所述锅炉-燃烧器组件用于以在锅炉(9)的内部(90)生成的火焰(A、B、C、D)使预混合的空气-燃料混合物(80)燃烧，
所述燃烧器(1)包括保持位于所述锅炉(9)外部的框架构件(5)，并且所述燃烧器(1)具有与所述框架构件(5)相关联的长型的燃烧头(2)，所述燃烧头(2)从所述框架构件(5)突出并且具有第一部分(22)和第二部分(21)，所述燃烧头(2)的所述第一部分(22)保持位于所述锅炉(9)外部或与所述锅炉(9)的结构相连接，所述燃烧头(2)的所述第二部分(21)延伸到所述锅炉(9)的内部中，并且在所述燃烧头(2)的从所述燃烧器(1)的所述框架构件(5)观察时所见的远端端部设置有顶端板(7)，所述燃烧头(2)包括用于燃烧空气与燃料的混合物的较大直径的外管(3)以及较小直径的内管(4)，其中，
所述燃烧头(2)的外管(3)形成有至少一列孔口排(31、33)，所述至少一列孔口排(31、33)环绕所述外管(3)的所述本体，并且此外，所述外管(3)的从所述燃烧器(1)的框架构件观察时所见的远端端部开口即位于所述外管(3)的顶端(3a)处的开口(35)通到位于所述顶端板(7)的前向侧(7d)的空间(7d1)中，所述外管(3)设置有用于经由包括在所述外管(3)的所述本体中的所述孔口(31、33)以及经由所述外管的顶端开口(35)将所述预混合的空气-燃料混合物(80)向所述燃烧头(2)的外部输送的优选地来自所述燃烧器的框架构件(5)的预混合的空气-燃料混合物(80)的供应，以及，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：约纳斯·卡泰卢斯，拉西·卡尔沃宁，米凯莱·达内隆，
申请(专利权)人：奥隆技术有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI