[发明专利]用于燃烧器的喷嘴混合引燃以及方法

说明书

背景技术

气体燃烧器是众所周知的。在此类燃烧器中，燃料气体和氧化剂彼此混合，并且在燃烧器内部点燃。然后，所产生的热燃烧气体高速通过出口并进入炉腔，以便直接加热或者进入辐射管进行间接加热。在燃烧器内部，燃料气体与助燃剂的燃烧会使燃烧器中出现一个温度大幅上升的环境。为了提高系统效率，助燃剂可以被预先加热以产生较高的温度。助燃剂的预热可以通过使用废气余热的复热或蓄热系统来实现。并且这种高温燃烧环境有可能会存在不同的难题。

首先，在一些应用中，提供给燃烧器的可燃混合物中的燃料空气比有可能改变。由此，用于燃烧的有可能是高浓度或低浓度的燃料空气混合物，而这有可能会影响火焰燃烧温度以及燃烧副产品的成分。例如，较高的火焰温度可能增加热氮氧化物(NOx)的生成，这通常是不希望的。同样，较低的火焰温度可能降低燃烧器的效率，并且进一步促使形成积炭、颗粒以及其他副产品，而这种效果同样也是不希望的。此外，积炭的形成还会影响到燃烧器工作，例如在包含燃烧器的火花点火设备的不同的内部燃烧器表面形成覆盖层。目前已知的是，淀积在火花点火设备的功能区域上的积炭和其他固体沉积物可能会将火花强度降低至足以阻碍点火。与燃烧器内部的积炭以及其他沉积物相关联的难题至少部分是由燃料空气比变化所导致的火焰温度变化造成的，并且这些难题尚未得到解决。

发明内容

在一个方面中，本公开描述的是一种用于点燃主燃烧器的引燃燃烧器。该引燃燃烧器设备包括一个引燃喷嘴组件，其具有大体上中空的圆柱形形状。该引燃喷嘴组件在其开口端至少部分限定了一个引燃燃烧室。在引燃喷嘴组件的内部限定了一个圆柱形的火花点燃表面。在该引燃喷嘴组件中贯穿了一个伸长的打火杆。所述打火杆是用一种与圆柱形火花点燃表面同中心的方式设置的。通过包含用于向引燃喷嘴组件提供燃料的燃料供给管道以及用于向喷嘴引燃组件提供空气的空气供应管道，可以沿引燃喷嘴组件内部至少设置于圆柱形火花点燃表面与火花杆之间的区域上混合空气与燃料。当激活火花杆时，在火花杆与圆柱形火花点燃表面之间将会产生火花。所述火花被配置成在圆柱形火花点燃表面上摆动，并且所述火花点燃表面可被配置成允许火花沿该表面上的任何位置摆动。

在另一个方面，本公开描述的是一种用于在燃烧器中产生稳定持久的引燃火焰的方法。该方法包括：提供一个具有大体上中空的圆柱形形状的引燃喷嘴组件，并且所述引燃喷嘴组件在其开口端至少部分限定了引燃燃烧室。该方法还包括：在引燃喷嘴组件的内部部分限定一个圆柱形火花点燃表面，以及在所述圆柱形火花点燃表面与同中心地贯穿引燃喷嘴组件的伸长的打火杆之间产生火花，从而在存在可燃烧混合物的情况下产生火焰。所述火花可以被配置成在圆柱形火花点燃表面上持续摆动或移动。

附图说明

图1A-C是根据本发明的燃烧器组件的不同角度的概览图以及截取视图。

图2是图1的引燃燃烧器组件的剖视图。

图3是图2的引燃燃烧器组件的引燃燃烧器喷嘴的详细截取视图。

图4是根据本公开的喷嘴外壳的透视图。

图5是图4的喷嘴外壳的截取视图。

图6是根据本公开的支撑设备的概览图。

在详细描述燃烧器和方法的实施例之前，应该理解的是，本发明的应用并不局限于在以下描述中阐述或者在附图中示出的组件的结构和/或布置的细节。相反，本发明能以多种方式实施或执行其他实施例。此外还应该理解，这里使用的措词和术语只用于描述目的，并且不应将其视为是具有限制意义。这里使用的“包含”、“包括”及其变体不但包含其后列举的项目及其等价物，而且还包含附加的项目及其等价物。

具体实施方式

现在参考附图，其中相同的部件在不同的图中是用相同参考数字表示的。图1A示出的是燃烧器10的侧面角度的概览图，图1B示出的是的该燃烧器的正面角度的概览图。图1C示出的是燃烧器10的截取视图。如这些例图所示，燃烧器10包括一个大体上中空的管状套管12，所述套管装有一个内部充气室11。在套管12与内部充气室11之间形成了一个间隙9，并且所述间隙9以流体的形式连接到主燃烧进气口8。燃烧器10具有一个伸入炉膛/辐射管(未显示)或其他加热环境的开口14。作为示例，燃烧器10可以伸入到用于在避免大量引入燃烧产物的同时间接加热炉膛的封闭式的辐射加热管等等。作为另一个示例，燃烧器10可以伸入一个炉膛，以便在将大量燃烧产物引入炉膛的情况下直接加热炉膛。