[发明专利]具有分级氧供应的氧燃料燃烧器

说明书

技术领域

本公开涉及燃烧器组件，并且特别地涉及氧燃料燃烧器组件。更特别地，本公开涉及具有燃料输送系统和分级氧供应系统的燃烧器。

背景技术

美国专利No. 5,431,559描述了一种燃烧器单元，其中，被供应到燃烧器歧管的氧的第一部分通过形成在燃烧器的中心环内的多个氧开口排出，以提供氧封罩来围绕从燃烧器的燃料组件的出口端排放的雾化油，而被供应到燃烧器歧管的氧的剩余部分转向从而沿不同的路径流动到达由燃烧器产生的火焰。美国专利公开No. 2004/0261671描述了一种具有氧-燃料喷嘴和氧-排放通道的燃烧器单元，氧-燃料喷嘴包括一组下游的氧-喷射孔，该氧-喷射孔开口到喷嘴的燃料输送通道中，氧-排放通道被布置成将氧从氧流动通道传输穿过喷嘴的出口端面中的开口，以在喷嘴外与喷嘴中产生的氧-燃料混合物进行混合。

发明内容

提供了一种用于将氧和燃料组合以产生火焰的燃烧器装置。在示例性实施例中，燃烧器装置包括燃烧器块，其被形成为包括下游火焰室连通的氧流动通道和被布置成延伸通过氧流动通道并被构造成向火焰室中排出燃料的燃料排出喷嘴。

在示例性实施例中，燃烧器装置包括氧输送系统，其包括氧接收室、初级氧供应壳体以及分级氧供应导管。氧接收室适合于从氧源接收加压氧，并且向初级氧供应壳体供应加压初级氧的恒流，并且还向分级氧供应导管供应加压分级氧的恒流。氧排出喷嘴被布置成在朝向火焰室的方向上延伸通过初级氧供应壳体和氧流动通道。

在本公开的示例性实施例中，初级氧在压力下从在初级氧供应壳体中提供的初级氧室通过氧流动通道且围绕氧排出喷嘴流入火焰室中而与从喷嘴排出的燃料混合而在上游的第一级燃烧区中产生易燃氧－燃料混合物。此混合物被点燃以产生火焰。第一级燃烧区位于火焰室中，远离初级氧供应壳体并接近于火焰的根部处。

分级氧在压力下通过在燃烧器块中形成并与火焰室分离的分级氧供应导管从氧接收室流入在燃烧器装置中提供并被联接到火焰室的出口的火焰接收通道而向更接近于火焰尖端的位于火焰接收通道中的第二级燃烧区提供分级氧流。通过促使某些燃烧氧作为分级氧朝着火焰尖端流过分级氧导管，可以减少氮的氧化物排放并增加辐射传热。

在示例性实施例中，氧接收室位于邻近于初级氧供应壳体和在燃烧器块中形成的分级氧供应导管处。氧在压力下从氧源流入氧接收室。

氧接收室中的某些加压氧作为初级氧从氧接收室通过与初级氧室且与氧接收室连通的若干恒流氧进入孔口流入初级氧供应壳体的初级氧室中。这样，在形成于初级氧供应壳体中的初级氧室中至少保持最低水平的加压初级氧。在示例性实施例中，这些恒流氧进入孔口是圆形的，并且形成在位于初级氧室和氧接收室之间的边界壁中。

氧接收室中的某些加压氧作为分级氧从氧接收室通过恒流分级氧孔洞流入在燃烧器块中形成的分级氧导管。分级氧导管被布置成以流体连通的方式与位于燃烧器块下游的火焰接收通道连接氧接收室并提供第二级燃烧区。

提供根据本公开的示例性实施例的可变氧分流系统是为了使得系统操作员能够将氧接收室中尚存的可变量的附加加压氧分流成作为初级氧从氧接收室沿着另一路线流入初级氧供应壳体的初级氧室中而不流过在将初级氧供应壳体的初级氧室与氧接收室分离的公共边界壁中形成的恒流氧进入孔口。激活根据本公开的可变氧分流系统以打开放置在氧分流通道中的氧流量控制阀，这促使更多的初级氧被输送到设置在火焰室中的第一级燃烧区，并且按比例较少的分级氧被输送到设置在下游火焰接收通道中的第二级燃烧区。替代地，可以将氧流量控制阀部分地或完全地闭合以减小用于燃烧器装置的初级氧与分级氧的比。

所述可变氧分流系统包括以流体连通的方式与初级氧供应壳体的氧供应室连接氧接收室的氧分流通道和被布置成延伸到氧分流通道中并在其中绕着轴旋转以改变从氧接收室通过氧分流通道流入初级氧供应壳体的初级氧室中的加压氧的流量的可旋转氧流量控制阀。在示例性实施例中，与初级氧室相关联的边界壁被形成为包括若干矩形可变流量进氧口，其位于圆形恒流氧进入孔口的上游，并被布置成通向氧分流通道中并与之连通。

在考虑举例说明目前感知的执行本公开的最佳方式的示例性实施例时，本公开的附加特征将变得对于本领域的技术人员而言明显。

附图说明

详细描述特别地参考附图，在所述附图中：