本公開涉及具有鈍體火焰穩(wěn)定器的氣態(tài)燃料-空氣燃燒器以及操作該氣態(tài)燃料-空氣燃燒器的方法。

背景技術(shù)：

氣體燃燒器可使用諸如氫、丙烷或天然氣的氣態(tài)燃料來產(chǎn)生（例如，生成）火焰。例如，氣態(tài)燃料-空氣燃燒器可以通過使氣態(tài)燃料與氧混合來產(chǎn)生火焰。氣態(tài)燃料-空氣燃燒器可以在許多工業(yè)應用中被用于產(chǎn)生火焰。

氣態(tài)燃料-空氣燃燒器可以利用鈍體來提供對燃燒器所產(chǎn)生的火焰的穩(wěn)定化。例如，所述鈍體可以通過生成再循環(huán)區(qū)來穩(wěn)定火焰，所述再循環(huán)區(qū)具有駐點，火焰能夠在所述駐點處得到穩(wěn)定。

先前的燃燒器鈍體可以具有圓形形狀。例如，先前的燃燒器鈍體可以是圓板或圓盤的形狀。此外，先前的鈍體在燃燒器中的位置（例如，地方）可以是靜止的（例如，固定的）。例如，在燃燒器的運行期間，先前的鈍體可以在燃燒器中保持處于同一位置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本文描述了具有鈍體火焰穩(wěn)定器的氣態(tài)燃料-空氣燃燒器以及操作該氣態(tài)燃料-空氣燃燒器的方法。例如，一個或多個實施例包括鈍體，所述鈍體被構(gòu)造成穩(wěn)定由氣態(tài)燃料-空氣燃燒器產(chǎn)生的火焰，其中，所述鈍體具有錐形形狀，錐形形狀被構(gòu)造成通過生成再循環(huán)區(qū)來穩(wěn)定火焰，所述再循環(huán)區(qū)具有駐點，火焰在所述駐點處得到穩(wěn)定。

依照本公開的氣態(tài)燃料-空氣燃燒器鈍體可具有錐形形狀。而且，依照本公開的氣態(tài)燃料-空氣燃燒器鈍體（例如，鈍體在燃料器中的位置）可以是可調(diào)整的（例如，可移動的）。例如，在燃燒器的運行期間，依照本公開的鈍體可在燃燒器中被移動到不同位置（例如，不同的地方）。

相反，先前的燃燒器鈍體可以具有圓形形狀。此外，先前的鈍體（例如，先前的鈍體在燃燒器中的位置）可以是固定的（例如，靜止的）。例如，在燃燒器運行期間，先前的鈍體在燃燒器中可以是不能夠移動到不同位置的，并且這樣的話在燃燒器運行期間可以保持在同一位置。

因為依照本公開的鈍體可具有錐形形狀和/或是可調(diào)整的，所以在燃燒器的運行期間，依照本公開的鈍體可以不發(fā)生過熱。例如，鈍體的錐形形狀和/或可調(diào)整性可防止在燃燒器的運行期間由燃燒器產(chǎn)生的火焰（例如駐點，火焰在該駐點處得到穩(wěn)定）移動成更靠近（例如，過于靠近）該鈍體和/或附接（例如，錨定）到該鈍體，由此防止該鈍體過熱。例如，鈍體的錐形形狀和/或可調(diào)整性可防止燃燒器的流動狀態(tài)的改變（例如流量和/或流速的改變）導致由燃燒器產(chǎn)生的火焰移動成更靠近該鈍體并且使該鈍體過熱。防止鈍體過熱可防止對鈍體造成損壞并且繼而防止對燃燒器造成損壞。

相反，在燃燒器的運行期間，先前的鈍體（例如，具有圓形形狀的固定的鈍體）可能發(fā)生過熱。例如，在燃燒器的運行期間，由燃燒器產(chǎn)生的火焰可能移動成更靠近先前的鈍體和/或附接到先前的鈍體。例如，燃燒器的流動狀態(tài)（例如，流量和/或流速）的改變可以導致火焰移動成更靠近先前的鈍體并且使該先前的鈍體過熱，這可損壞鈍體，并且繼而損壞燃燒器。

此外，依照本公開的鈍體（例如，具有錐形形狀的和/或是可調(diào)整的鈍體）可增大燃燒器的運行范圍。例如，依照本公開的鈍體可增大燃燒器的調(diào)節(jié)（例如，燃燒率）范圍。例如，具有依照本公開的鈍體的燃燒器與具有先前鈍體的燃燒器相比可具有更大的運行范圍，包括更大的調(diào)節(jié)范圍。

另外，因為依照本公開的鈍體可具有錐形形狀和/或是可調(diào)整的，所以在燃燒器運行期間，在燃燒器的鈍體和主體之間的開口（例如，間隙）中可以不發(fā)生高的壓降。例如，依照本公開的鈍體可減小發(fā)生在開口中的壓降。因為在開口中可以不發(fā)生高的壓降，所以對于運行燃燒器而言可以不需要高壓鼓風機和/或高氣壓，這可降低燃燒器的運行成本。

相反，在燃燒器運行期間，在燃燒器的先前的鈍體和主體之間的開口中會發(fā)生高的壓降。如此，對于運行該燃燒器而言會需要高壓鼓風機和/或高氣壓，這可提高燃燒器的運行成本。例如，具有先前鈍體的燃燒器的運行成本會比具有依照本公開的鈍體的燃燒器的運行成本更高。

附圖說明

在下面的具體實施方式中，參考形成本文的一部分的附圖。附圖以圖示的方式示出了可以如何實踐本公開的一個或多個實施例。

圖1a-1d示出了具有依照本公開的一個或多個實施例的鈍體的氣態(tài)燃料-空氣燃燒器的各種視圖。

具體實施方式

足夠詳細地描述了這些實施例以使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本公開的一個或多個實施例。要理解的是，在不偏離本公開的范圍的情況下可以使用其它實施例并且可以作出機械的、電的和/或過程的改變。

如將會領(lǐng)會到的，可對本文中的各實施例所示出的元素進行添加、交換、組合和/或去除從而提供本公開的若干另外的實施例。圖中所提供的元素的比例和相對大小旨在說明本公開的實施例，并且不應在限制意義上進行采用。

本文中的圖遵循編號慣例，在該編號慣例中，首先的一個或多個數(shù)字對應于附圖的圖號并且余下的數(shù)字表示圖中的元素或部件?？梢酝ㄟ^使用類似的數(shù)字來表示不同的圖之間的類似元素或部件。

如本文中所使用的，“一”或“若干”某物可指的是一個或多個此類事物。例如，“若干開口”可指的是一個或多個開口。

圖1a-1d示出了具有依照本公開的一個或多個實施例的鈍體102的氣態(tài)燃料-空氣燃燒器100的各種視圖。例如，圖1a示出了燃燒器100的一部分的示意性俯視圖，圖1b示出了燃燒器100的示意性截面圖，圖1c示出了燃燒器100的成角度的截面圖，并且圖1d示出了燃燒器100的一部分的成角度的透視圖。

如圖1a-1d所示，氣態(tài)燃料-空氣燃燒器100可包括鈍體102。如圖1a-1d所示，鈍體102可具有錐形形狀。此外，鈍體102可以是可調(diào)整（例如，可移動）鈍體，以使得鈍體102在燃燒器100中的位置是可調(diào)整的。例如，如將會在本文中進一步描述的，在燃燒器100的運行期間，鈍體102可在燃燒器100中被移動到不同位置（例如，不同地方）。

如圖1a-1c所示，氣態(tài)燃料-空氣燃燒器100可包括聯(lián)接到鈍體102的滑動機構(gòu)114?；瑒訖C構(gòu)114可被用于調(diào)整（例如，移動）鈍體102在燃燒器100中的位置。例如，滑動機構(gòu)114可（例如，由燃燒器100的操作者）沿著示出在圖1a中的雙向箭頭所指示的方向來回移動，這可導致鈍體102進行對應的運動。如圖1b和1c所示，滑動機構(gòu)114可被定位在燃燒器100的燃料源連接件（例如，管）116內(nèi)，并且可從鈍體102延伸穿過燃料源連接件116直到滑動機構(gòu)114離開燃料源連接件116，在滑動機構(gòu)114離開燃料源連接件116的地方，操縱者可接觸（例如，抓持、抓握、握住等）滑動機構(gòu)114并使滑動機構(gòu)114移動（例如滑動）以使鈍體102移動。

鈍體102可被用于穩(wěn)定由氣態(tài)燃料-空氣燃燒器100產(chǎn)生（例如，生成）的火焰。例如，如圖1a所示，鈍體102可通過生成再循環(huán)區(qū)104來穩(wěn)定火焰，再循環(huán)區(qū)104具有駐點106，火焰能夠在駐點106處得到穩(wěn)定。

作為示例，鈍體102可被定位在氣態(tài)燃料-空氣燃燒器100中的第一位置（例如，如圖1a所示的位置），并且當處于第一位置時可被用于穩(wěn)定由燃燒器產(chǎn)生的火焰。使用滑動機構(gòu)114，可使鈍體102從所述第一位置移動到燃燒器100中的第二位置（例如，由圖1a中的短劃線表示的位置）。然后，鈍體102當處于第二位置時可穩(wěn)定火焰。

可使用滑動構(gòu)件114來繼續(xù)使鈍體102以類似方式移動從而繼續(xù)穩(wěn)定由氣態(tài)燃料-空氣燃燒器100產(chǎn)生的火焰。例如，可使用滑動機構(gòu)114來使鈍體102從所述第二位置移動到燃燒器100中的第三位置（未在圖1a中示出），并且鈍體102當處于第三位置時可穩(wěn)定火焰。作為另外的示例，鈍體102可從第二位置移動回到第一位置，并且可在回到第一位置處時穩(wěn)定火焰。

如圖1a-1d所示，氣態(tài)燃料-空氣燃燒器100可包括主體108以及在主體108和鈍體102和燃料源連接件116之間的通道110。如示出在圖1a中的箭頭所表示的，用于產(chǎn)生火焰的氣態(tài)燃料-空氣混合物可流動通過通道110，并且可通過鄰近鈍體102（例如，在鈍體102和主體108之間）的開口112離開通道110。當氣態(tài)燃料-空氣混合物通過開口112離開通道110時，鈍體102可改變（例如，減慢）該氣態(tài)燃料-空氣混合物的速度。

如圖1b和1c所示，氣態(tài)燃料-空氣燃燒器100可包括燃料源連接件（例如，管）116和空氣源連接件（例如，管）120。燃料源連接件116可將氣態(tài)燃料提供到通道110，并且空氣源連接件120可將空氣提供到通道110。例如，燃料源連接件116可通過開口（例如，噴嘴）118將氣態(tài)燃料提供到通道110。來自燃料源連接件116的氣態(tài)燃料和來自空氣源連接件120的空氣可在通道110中混合以形成氣態(tài)燃料-空氣混合物。例如，雖然為了清楚從而不使本公開的實施例難以理解而沒有在圖1a-1d中示出，但燃燒器100可包括鼓風機（例如，風扇）以吹動氣態(tài)燃料-空氣混合物通過通道110和開口112。這樣的鼓風機可被安裝到空氣源連接器120。燃燒器還可包括如圖1b和1c所示的旋流器122以引導來自空氣源連接件120的空氣，以使得當空氣與氣態(tài)燃料在通道110中混合時空氣具有旋渦運動。

由燃料源連接件110提供的氣態(tài)燃料可以例如是氫、丙烷或天然氣。然而，本公開的實施例不受到氣態(tài)燃料的具體類型的限制。

鈍體102的錐形形狀和/或可調(diào)整性可在燃燒器100的運行期間幫助防止鈍體102過熱，并且因此可防止對鈍體102造成損壞并且繼而防止對燃燒器100造成損壞。例如，鈍體102的錐形形狀可防止在鈍體102后面的通道110中生成另外的再循環(huán)區(qū)，因為該錐形形狀可允許氣態(tài)燃料-空氣混合物通過開口112自由地離開通道110。相反，具有圓形（例如，圓盤和/或圓板）形狀的先前的鈍體可以在該鈍體后面的燃燒器通道中生成另外的再循環(huán)區(qū)，這可導致由燃燒器產(chǎn)生的火焰附接（例如，錨定）到該鈍體（特別是氣態(tài)燃料-空氣混合物以較低的流速通過通道時），并且由此導致該鈍體變得過熱并且損壞。

作為另外的示例，鈍體102的可調(diào)整性可防止通過通道110的氣態(tài)燃料-空氣混合物在流動狀態(tài)上的改變（例如流量和/或流速的改變）導致由燃燒器產(chǎn)生的火焰移動成更靠近鈍體并且使該鈍體過熱，因為鈍體102的可調(diào)整性可允許響應于流動狀態(tài)的改變而調(diào)整鈍體102的位置和/或可允許調(diào)整鈍體102的位置以補償流動狀態(tài)的改變。例如，如果通過通道110的氣態(tài)燃料-空氣混合物的流動狀態(tài)將會改變成使得會導致駐點106的地方發(fā)生改變（例如，移動成更靠近鈍體102），則可將鈍體102的位置從圖1a所示的第一位置調(diào)整到第二位置以防止駐點106的地方發(fā)生如此的改變。

相反，先前的鈍體是固定的，并且因此它們的位置不能夠響應于通過通道的氣態(tài)燃料-空氣混合物在流動狀態(tài)上的改變而進行調(diào)整和/或不能夠進行調(diào)整以補償通過通道的氣態(tài)燃料-空氣混合物在流動狀態(tài)上的改變，所述先前的鈍體將不能夠防止流動狀態(tài)的改變導致駐點的地方發(fā)生改變（例如，移動成更靠近鈍體）。如此，流動狀態(tài)的改變可導致火焰移動成更靠近鈍體，并且由此導致該鈍體變得過熱并且損壞。

此外，鈍體102的錐形形狀和/或可調(diào)整性可增大燃燒器100的調(diào)節(jié)（例如，燃燒率）范圍，并且因此增大氣態(tài)燃料-空氣燃燒器100的運行范圍。例如，將鈍體102的位置從圖1a所示的第一位置調(diào)整到第二位置可調(diào)整開口112的尺寸，這可在燃燒器100的不同燃燒率處提供提高的火焰穩(wěn)定性，并且因此增大燃燒器100可產(chǎn)生穩(wěn)定火焰的燃燒率的范圍。也就是說，可通過調(diào)整開口112的尺寸來實現(xiàn)使燃燒器100的不同燃燒率的火焰穩(wěn)定性得到增大，并且因此實現(xiàn)使燃燒器100的燃燒率范圍得到增大，可通過調(diào)整鈍體102的位置來調(diào)整開口112的尺寸?？衫缡褂每諝忾y和/或燃氣閥來調(diào)整燃燒器100的燃燒率。例如，雖然為了清楚從而不使本公開的實施例難以理解而沒有在圖1a-1d中示出，但燃燒器100可包括空氣閥和/或燃氣閥以調(diào)整燃燒率，所述空氣閥安裝在空氣進入空氣源連接件120的地方之前，所述燃氣閥安裝在燃氣進入燃料源連接件116的地方之前。

作為示例，調(diào)整鈍體102的位置以減小開口112的尺寸（例如，將鈍體102從圖1a所示的第一位置調(diào)整到第二位置）可例如通過防止在通道110中發(fā)生回火來提高氣態(tài)燃料-空氣燃燒器100處于低燃燒率時所產(chǎn)生的火焰的穩(wěn)定性。也就是說，可通過減小開口112的尺寸來實現(xiàn)使燃燒器110的低燃燒率的火焰穩(wěn)定性得到提高。作為另外的示例，如將會在本文中進一步描述的，調(diào)整鈍體102的位置以增大開口112的尺寸（例如，將鈍體102的位置從第二位置調(diào)整到圖1a所示的第一位置）可降低在高燃燒率時會發(fā)生的開口112中的壓降。也就是說，可通過增大開口112的尺寸來實現(xiàn)使開口112中的壓降得到降低，并且因此實現(xiàn)使燃燒器100的高燃燒率的火焰穩(wěn)定性得到提高。

相反，先前的鈍體是固定的，并且因此它們的位置不能夠得到調(diào)整，所述先前的鈍體可能不能夠在燃燒器的不同（例如，低和/或高）燃燒率處提供提高的火焰穩(wěn)定性。如此，相比具有先前的（例如，固定的）鈍體的燃燒器，具有鈍體102的氣態(tài)燃料-空氣燃燒器100的運行范圍可以更大。

另外，在燃燒器100的運行期間，鈍體102的錐形形狀和/或可調(diào)整性可防止在氣態(tài)燃料-空氣燃燒器100的鈍體102和主體108之間的開口112中發(fā)生高的壓降。例如，調(diào)整鈍體102的位置可通過調(diào)整（例如，減?。╅_口112的尺寸來調(diào)整（例如，降低）發(fā)生在開口112中的壓降。也就是說，可通過調(diào)整開口112的尺寸來調(diào)整發(fā)生在開口112中的壓降，并且可通過調(diào)整鈍體102的位置來調(diào)整開口112的尺寸。作為示例，調(diào)整鈍體102的位置以增大開口112的尺寸可降低發(fā)生在開口112處的壓降。

調(diào)整鈍體102的位置以調(diào)整（例如，降低）開口112中的壓降可穩(wěn)定由氣態(tài)燃料-空氣燃燒器100在高燃燒率時產(chǎn)生的火焰。如此，燃燒器100在高燃燒率時可被操作成具有好的燃燒性能而不需要高空氣壓力。如此，燃燒器的鼓風機不需要是高速或高壓鼓風機以防止在開口112中發(fā)生高的壓降，這可降低燃燒器100的運行成本。

相反，先前的鈍體是固定的，并且因此它們的位置不能夠得到調(diào)整，所述先前的鈍體可能不能夠降低會發(fā)生在燃燒器的鈍體和主體之間的開口中的壓降。如此，會需要高速或高壓鼓風機以防止在開口中發(fā)生高的壓降并且穩(wěn)定由燃燒器在高燃燒率時產(chǎn)生的火焰，這會提高運行成本和/或降低燃燒器的運行范圍。例如，具有先前鈍體的燃燒器的運行成本會比具有鈍體102的燃燒器100的運行成本更高。

雖然已經(jīng)在本文中示出了并且描述了具體的實施例，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會領(lǐng)會到任何打算實現(xiàn)相同技術(shù)的布置可替代所示出的具體實施例。本公開旨在覆蓋對本公開的各實施例進行的任何和所有的調(diào)整或改變。

要理解的是，上面的描述是以說明的形式作出的，而不是以限制的形式作出的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在對上面的描述進行瀏覽時將會明白上面的實施例的組合以及沒有在本文中具體描述的其它實施例。

本公開的各實施例的范圍包括上面的結(jié)構(gòu)和方法被使用在其中的任何其它的應用。因此，本公開的各實施例的范圍應參照所附權(quán)利要求、連同這樣的權(quán)利要求有權(quán)要求的等同物的全部范圍來確定。

在上述具體實施方式中，為了對本公開進行精簡的目的，各種特征在圖中所示的示例實施例中被集合在一起。這種公開的方法不能被解釋成表達如下意圖：本公開的實施例需要與清楚地記載在每項權(quán)利要求中的特征相比更多的特征。

更確切地，如所附權(quán)利要求表達的，創(chuàng)新性的主題存在于比單個公開的實施例的所有特征更少的特征中。因此，所附權(quán)利要求以每項權(quán)利要求依靠其自身作為單獨實施例的方式就此被合并到具體實施方式中。