[发明专利]燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧器并有效地应用于例如二流体喷雾燃烧器，该二流体喷雾燃烧器燃烧利用雾化用气体雾化的液体燃料。

背景技术

一种二流体喷雾燃烧器燃烧利用雾化用气体雾化的液体燃料，并被用作例如燃料电池发电系统的改质器的热源等等。在这种情况下，改质器利用在二流体喷雾燃烧器处燃烧产生的燃烧排气的热量对用于改质的燃料(例如甲烷气体或煤油)进行蒸汽改质，以产生改质气体(富氢气体)，然后将已改质气体供给到燃料电池作为用于发电的燃料。

在产生用以加热大型改质器等的大量燃烧排气的情况下，常规的二流体喷雾燃烧器采用以两个单独步骤供给空气的机制。在这种情况下，步骤1中，从二流体喷雾燃烧器喷嘴喷射的诸如煤油之类的液体燃料与从供气源供给的空气混合，并得以燃烧。步骤2中，空气从另一供气源被供给到由步骤1中的燃烧产生的燃烧排气。供给该空气的位置不同于第一步骤中供给空气的位置，借此产生大量燃烧排气。

专利文献1：日本专利特开第2002-224592号

发明内容

要解决的技术问题

然而，在前述常规二流体喷雾燃烧器中，除了在步骤1供给用于燃烧的空气之外，步骤2中在不同位置再次供给空气。因此，供气结构变得很复杂，且装置尺寸总的来说增加了。如果大量燃烧排气趋于通过在单个步骤中供给大量空气，而非在步骤1和步骤2单独供给两次空气而产生，则所供给的大量空气过度冷却火焰，借此使得液体燃料的汽化率减小或者使得燃料和氧气的反应速度减慢。这会使得火焰变长且通常产生未燃烧气体和未燃烧液体燃料(烟雾)，从而导致意外失火。

鉴于前述情况，本发明的目的是提供一种诸如二流体喷雾燃烧器之类的燃烧器，该燃烧器能利用简单结构产生大量燃烧排气，而不会产生未燃烧气体以及导致意外失火，此外还能提供缩短的火焰以及流量分布均匀的燃烧排气。

技术方案

为解决前述问题的第一发明的燃烧器是将燃料从燃料喷射器的燃料喷嘴喷射到燃料喷嘴下面的用于燃烧的燃烧空间部并燃烧该燃料的燃烧器，该燃烧器的特征在于包括：

筒状燃烧用空气通道，其形成在燃料喷射器和围绕该燃料喷射器周边的燃烧器外筒之间；

挡板，其将燃烧用空气通道和燃烧空间部分开；以及

设置于挡板的外周的燃烧用空气通道孔，其特征在于

沿燃烧用空气通道流下的燃烧用空气被挡板阻挡，并被引至挡板的外周而远离燃料喷嘴，然后流过燃烧用空气通道孔而进入燃烧空间部。

第二发明的燃烧器是第一发明的燃烧器，其特征在于

从挡板底面向下延伸并用于延迟供给燃烧用空气的筒被设置成在延伸筒和燃烧器外筒之间形成不同的筒状燃烧用空气通道，该不同的燃烧用空气通道通向燃烧用空气通道孔，以及

经过燃烧用空气通道孔的燃烧用空气沿不同的燃烧用空气通道流下，随后从不同的燃烧用空气通道的下端流入燃烧空间部。

第三发明的燃烧器是第二发明的燃烧器，其特征在于

从挡板的底面向下延伸、用于防止滞流的一个或多个筒设置在用于延迟供给燃烧用空气的筒内部。

第四发明的燃烧器是第一到第三发明中任一个的燃烧器，其特征在于，挡板具有多个其它燃烧用空气通道孔，这些孔形成在比上述燃烧用空气通道孔更靠近中心的位置上。

第五发明的二流体喷雾燃烧器是第一到第四发明中任一个的二流体喷雾燃烧器，其特征在于

燃料喷射器从燃料喷嘴喷射液体燃料，

筒状气体燃料通道形成在围绕燃料喷射器的周边的气体燃料供给管和燃料喷射器之间，以及

气体燃料沿气体燃料通道流下，并从气体燃料通道的下端被喷射到燃烧空间部而得以燃烧。

第六发明的二流体喷雾燃烧器是第一到第五发明中任一个的二流体喷雾燃烧器，其特征在于

在中央部分开有通道孔的节流板设置在燃烧空间部中，以及

沿燃烧空间部流下的燃烧用空气由节流板引至燃烧空间部的中央部分，然后经过节流板的通道孔。

第七发明的燃烧器是第六发明的燃烧器，其特征在于

涡流叶片设置在节流板上方，以及

经过节流板通道孔的燃烧用空气的流动由涡流叶片形成为涡流。

第八发明的燃烧器是第六或第七发明的燃烧器，其特征在于

其中央部分具有通道孔的多孔板设置在燃烧空间部中的节流板上方，以及

沿燃烧空间部流下的一部分燃烧用空气由多孔板引至燃烧空间部的中央部分而经过多孔板的通道孔。

当前述第一到第八发明中任一个的燃烧器是二流体喷雾燃烧器时，该二流体喷雾燃烧器可具有如下所述构造中的任一个。