[发明专利]用于低NOx液体燃料燃烧器的燃烧室缸盖

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于液体燃料燃烧器的燃烧室缸盖，其特别适用于低NOx排放。

背景技术

在液体燃料燃烧器中，已知在液体燃料和助燃物之间的燃烧反应借助燃烧室缸盖进行。该助燃物通过燃烧室缸盖输送到燃烧室，在燃烧室内，助燃物与使用喷嘴喷成雾状的液体燃料混合。在燃烧室内，在燃烧室缸盖附近及其下游，设置有点火装置，适于引起液体燃料和助燃物的混合，以开始燃烧过程。

NOx在燃烧过程中产生并引起污染，存在减少氮氧化物NOx的增长的需求。

当设计燃烧室缸盖时，第一解决方案考虑到相关的研究已经表明氮氧化物NOx尤其在火焰温度高时产生。

为了该原因，燃烧器已经被调整，其配备有燃烧室缸盖，在燃烧室缸盖内，通过将由于燃烧产生的一部分烟气再循环到燃烧室缸盖和火焰本身来减小火焰温度。为了再循环火焰内的烟气，利用了从燃烧室缸盖排出的气体的高排放速度，这产生了一种众所周知的现象，用技术语言表述为“再循环”。由于该现象，燃烧室内的烟气被召回到火焰，由于它们不参加燃烧反应，所以它们通过冷却火焰本身来吸收热量，从而减少了氮氧化物NOx排放。

专利申请EP-A1-1705424中描述了一种用于液体燃料燃烧器的燃烧室缸盖，其包括被供给液体燃烧的中心管道，该中心管道具有纵向对称轴，并在一端设有用于将所述液体燃料喷射到燃烧室内的喷嘴。该燃烧室缸盖包括具有圆柱形的延伸部并与所述纵向对称轴同轴的第一本体，该第一本体被设置成在入口接收第一助燃物流，并具有前壁，该前壁设有多个外围凹口，用于在第一助燃物流中形成漩涡。该燃烧室缸盖包括具有圆柱形延伸部并与纵向对称轴同轴的第二本体，该第二本体安装在中心管道上，具有圆柱形延伸部的第一本体同轴设置在第二本体上。该第二本体适用于在入口接收第二助燃物流并具有多个开口，该开口适用于在第二助燃物流内形成漩涡。该燃烧室缸盖还包括用于调整在第一助燃物流和第二助燃物流内产生的漩涡的装置，该装置包括与纵向对称轴同轴并在第二本体外部的管道，该管道具有插入的中间本体，该中间本体也与纵向对称轴同轴。在管道和中间本体之间限定通道，该通道适用于将第三助燃物流供给到燃烧室内。

由于减小的火焰温度，通过EP-A1-1705424中描述的燃烧室缸盖进行的燃烧过程产生限制热NOx的形成的总体效应。火焰温度的减小是通过一部分助燃物流的侧泄漏来实现。特别是，一部分助燃物通过在具有圆柱形延伸部的第一本体上获得的多个径向孔来泄漏。由此，火焰不会仅从喷嘴的前表面产生，而是在燃烧室内均匀地蔓延。

然而，已经注意到第一助燃物的区域靠近喷嘴设置，这引起热 NOx的形成。

此外，由于产生具有强烈轴向延伸的燃烧火焰，该燃烧火焰将在大体积锅炉内蔓延，所以上述用于液体燃料燃烧器的燃烧室缸盖不能应用于小锅炉中，特别是不适合家庭住宅使用。

作为替代，文献US-A-4798330描述了一种用于被供给有燃料的燃烧器的燃烧室缸盖，该燃烧室缸盖包括多个一个安装在另一个上的同轴本体。该燃烧室缸盖被设置用来保持燃烧室缸盖的前表面清洁，并保持燃烧火焰稳定。但是，根据US-A-4798330的规定设置的燃烧室缸盖并不能限制热NOx的生成。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种燃烧室缸盖，其能够在燃烧过程中将NOx的生成最小化，并还可应用到小锅炉，特别适合家庭住宅使用，同时简单并且成本低。

根据本发明，用于燃烧器的燃烧室缸盖包括中心管道，所述中心管道被供给有液体燃料，具有纵向对称轴，并在一端设有用于将所述液体燃料雾化到燃烧室内的喷嘴；所述燃烧室缸盖包括：

第一本体，其具有圆柱形延伸部并与所述纵向对称轴同轴；所述第一本体被设置成安装在所述中心管道上，适用于在入口接收第一助燃物流并将其朝向喷嘴输送，并具有设有多个外围的凹口的前壁，所述凹口适用于在所述第一助燃物流内形成漩涡；以及

第二本体，其具有圆柱形延伸部并与所述纵向对称轴同轴；所述第二本体被安装在所述第一本体上，适用于在入口接收第二助燃物流并将其朝向所述燃烧室输送，并具有多个开口，所述开口适用于在所述第二助燃物流内形成漩涡；

调节装置，其用于调节在所述第一助燃物流和所述第二助燃物流内产生的漩涡；所述调节装置包括管道，所述管道与所述纵向对称轴同轴并位于所述第三本体的外部，中间本体插入所述管道，所述中间本体也与所述纵向对称轴同轴；通道形成在所述管道和所述中间本体之间，所述通道适用于将第三助燃物流供给到所述燃烧室内；