燃烧器制造技术

技术编号:7159113 阅读:264 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种在燃烧器中使用的燃料喷嘴包括主体,所述主体具有入口端和出口端,并且限定在入口端与出口端之间延伸的纵向轴线。燃料通路具有燃料接收入口和燃料喷出出口,所述燃料喷出出口用于将燃料输送到燃烧器的混合室。第一空气流动通道具有入口和设置成与燃料喷出出口相邻的出口,所述第一空气流动通道的出口用于将空气输送到混合室。第一空气流动通道的与出口相邻的部分相对于纵向轴线倾斜定向。第二空气流动通道具有入口和设置成与燃料喷出出口相邻的出口,所述第二空气流动通道的出口用于将空气输送到混合室。第一空气流动通道和第二空气流动通道基本上包围燃料通路,并且设置在主体的外部上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及燃烧器,并且更具体地涉及使空气或氧气与气态或蒸发燃料混合的燃/jm-nfr ο
技术介绍
使用气态燃料或液态燃料的燃烧器用于包括锅炉、管式加热器、炉子、其它燃气用具的许多应用以及其它应用中。基本上,这些燃烧器将气态燃料或液态燃料引入到空气或氧气流中。如果使用液态燃料,必须蒸发或雾化该液态燃料。首先,点燃产生的燃料和空气或氧气流并使该燃料和空气或氧气流作为可见火焰或作为极热气体混合物流离开燃烧器的喷嘴。为了试图提高例如锅炉、管式加热器、炉子及其它燃气用具的不同应用中的现有技术的水平,进行详细的研究以使这些上述领域中的每一个中的现有技术水平合格并量化该现有技术水平。研究毫无例外地表明可以对这些领域中的每一个,特别是减少操作成本并减少或消除排放物进行改进。在目前的世界市场中,操作成本和诸如减少或消除排放物的环境问题通常是最显著争论点的中的两个,甚至是大多数行业所面临的最显著的争论点ο值得注意地,在现有技术中显而易见的是对使用燃烧器以产生热量的这些各种类型的装置进行的可能的改进最终不会导致显著地改进。在现有技术中显而易见的是,毫无例外地,这些各种类型装置中的基本问题在于燃烧器的效率低。大多数现有技术的燃烧器的效率仅在大约60% _70%。燃料的不完全燃烧是所有这些装置所固有的主要问题。此外, 燃烧效率低的这种问题是导致行业中以上所述两个显著成本(即,操作成本和环境问题) 的主要原因。因此,为了根本上改进诸如锅炉、管式加热器、炉子及其它燃气用具的装置,已经发现必须使燃烧器技术的设计具有显著和基本的进步。更具体地,为了最大化锅炉、管式加热器、炉子及其它燃气用具的设计,根据成本、效率等,需要根本上重新设计为所述锅炉、管式加热器、炉子及其它燃气用具提供动力的燃烧器。如果用于这些设备的燃烧器可以防止低效率,则不用改善锅炉技术、管线加热炉技术、熔炉技术等等。要注意的是已经试图对各种类型的燃烧器的这种改进在各种领域中已经进行了许多年,但没有显著的成就。因此,通常对燃烧器系统和使用燃烧器的装置进行其它方面的改善。用于克服排放物的环境问题的最通常的设计改进为使废气再循环。总之,已经发现废气的再循环可以用于减少燃烧器系统的整个排放物。然而,具有与这种废气的再循环相关联的问题。最显著的问题在于废气的再循环基本上会增加使燃烧空气和添加的废气的混合物流通过系统所需的能量。例如,通常从排出返回到燃烧器的百分之十(10%) 的废气再循环的增加通常会导致迫使空气进入燃烧器系统的风扇所述的功率增加大约 40% -45%。显而易见地,与根据效率并因此根据成本得到的解决方案相比较,这种解决方案是不易被接受的。在考虑大多数废气多次通过燃烧器系统是这尤其不易被接受。具有一种使用来自高速燃烧空气射流的能量以促进燃烧器系统内再循环的燃烧器系统。这种技术的可行性取决于许多因素,并且如果使用这种技术通常更加难以使相当大的一部分燃烧产物返回到燃烧器,从而使得在许多情况下难以采用该技术。清楚的是使废气再循环以改进排放物不是一种改进燃烧器系统的设计的可行方案。在燃料通过燃烧器系统的情况下使燃料尽可能有效率地燃烧是唯一合理的解决方案; 然而,不存在理想的有效的燃烧器。只有燃烧器和燃烧器技术的基本重新设计将导致产生低排放物的有效燃烧器。燃烧器的基本技术在最近几十年没有显著变化。现有技术的研究已经揭示了根据效率和排放物的被公知为相对有效但没有随后所述的本专利技术有效率的燃烧器的两个示例。2009年2月3日授予KcAayashi等人的美国专利No7,484,956公开了使用共同产生的氧气和氮气流的低NOx燃烧。通过将烃类燃料供给到稍微富氧大气中,并且将空气分离成被分别供给到燃烧装置中的富氧气流和富氮气流通过形成较少的NOx而实现所述烃类燃料的燃烧。2008年9月30日授予Lanary等人的美国专利No7,429,173公开一种在炉子中使用的气体燃烧器和使炉子中的气体燃烧的方法,尤其但不唯一地公开了一种在油裂化过程或炼油过程中使用的过程炉。气体燃烧器包括具有相邻出口的两个通路。第一通路与受压燃料气体源流体连通,并且具有再循环废气可以通过其进入的孔口,第二通路与空气流体连通。在操作中,燃料气体被注入到第一通路中,并且再循环废气由此被吸入到第一通路中,使得该废弃与燃料气体混合。燃料气体被部分燃烧,并且部分燃烧的燃料气体和再循环废气沿第一通路流动并与来自第二通路的空气接触并燃烧。再循环废气的使用控制NOx排放物的水平,并且因为再循环废气通过受压燃料气体流被吸入到第一通路中,因此不需要提供复杂的泵送机构。2008年9月9日授予Lifshits的美国专利No7, 422,427公开了一种能量有效低 NOx燃烧器和操作该燃烧器的方法。燃烧器安装在具有混合室的炉子中,所述混合室至少由炉前壁、两个侧壁、顶部壁和底部壁以及传热管限定,传热介质流动通过所述传热管并布置在所述顶部壁、底部壁和侧壁中的至少一个上。燃烧器组件安装到炉前壁,并且具有带有开口远端的管形构件,所述开口远端位于混合室内。管形构件的另一端连接到炉前壁。多个燃烧空气端口从管形构件的另一个近端延伸到管形构件,并且连接到燃烧空气源。多种燃料气体排放喷嘴也从管形构件的另一端延伸到所述管形构件中,并连接到燃料源。形成在管形构件中的炉子气体开口与远端间隔开,绕管形构件的周边布置,并且相对于混合室定位,使得炉子气体在到达炉子气体开口之前循环通过一些传热管,从而形成燃烧空气、燃料气体和炉子气体的混合物。管形构件的远端处的旋转器产生用于旋转器和管形构件的混合物下游的的再循环区。2002年11月沈日授予Kelly等人的美国专利No6,485,289公开了一种超小NOx燃烧器系统和方法。在低温燃尽和NOx还原反应区中使燃料改善富燃料反应器(FMFRR)区气体与来自贫燃料反应器(FMR)区的产物一起。燃料改善富燃料的反应器通过使热气与反应物的再循环而使燃烧稳定。富燃料区中的含氮物质衰减反应控制NOx的产生。来自富燃料区的含氮物质和来自贫燃料区的NOx然后在最佳温度下在燃尽区中反应,并且在NOx最小化的情况下含氮物质混合。在所有区域中的温度,并且具体地在燃尽区中的温度可以通过炉气夹带、产生的废气循环、强制的废气循环和通过放热和/或对流热交换的有源冷却来控制。NOx可以通过将氨气或类似的含氨物质引入到低温燃尽区中而被进一步减少。通过平衡多个区域上的燃烧和排放控制反应,在良好的火焰稳定性、倒炉、传热和噪声特性下可以实现低排放。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种在燃烧器中使用的燃料喷嘴,其中所述燃料喷嘴使燃烧器非常有效地燃烧燃料。本专利技术的另一个目的是提供一种在燃烧器中使用的燃料喷嘴,其中所述燃料喷嘴使燃烧器产生极少的有害排放物。本专利技术的又一个目的是提供一种在燃烧器中使用的燃料喷嘴,其中所述燃料喷嘴和燃烧器可以与各种类型的气态燃料和液态燃料一起使用。本专利技术的又一个目的是提供一种在燃烧器中使用的燃料喷嘴,其中所述燃料喷嘴和燃烧器具有成本效率。根据本专利技术的一方面,公开了一种在燃烧器中使用的新颖的燃料喷嘴。燃料喷嘴包括主体,所述主体具有入口端和出口端,并且限定在入口端与出口端之间延伸的纵向轴线。燃料通路具有燃料接收入口和燃料喷出出口,所述燃本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种燃烧器,包括:主体,所述主体具有前端和后端,并且限定在所述前端与所述后端之间延伸的纵向轴线;至少一个空气入口;混合室;燃料通路,所述燃料通路具有燃料接收入口,和燃料喷出出口,所述燃料喷出出口用于将燃料输送到所述混合室;和第一空气流动通道,所述第一空气流动通道具有与所述至少一个空气入口流体连通的入口和设置成与所述燃料喷出出口相邻的出口,所述第一空气流动通道的出口用于将空气输送到所述混合室,其中所述第一空气流动通道的与所述出口相邻的部分相对于所述纵向轴线倾斜定向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:达塞尔·卡尔灵顿
申请(专利权)人:达塞尔·卡尔灵顿
类型:发明
国别省市:CA

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