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進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器及其燃燒方法

文檔序號(hào):4557697閱讀:231來源:國知局
專利名稱:進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器及其燃燒方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐,其燃燒器及其燃燒方法。在再生燃燒中,來自廢氣的熱通過使廢氣流過儲(chǔ)熱件的方式儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱件中。然后,通過儲(chǔ)熱件的氣流在供氣流和廢氣流之間選擇性轉(zhuǎn)換,因而流過儲(chǔ)有來自廢氣的熱的儲(chǔ)熱件的供氣被儲(chǔ)熱件加熱。
日本專利公告文本第平—5—246423號(hào)公開了一對(duì)在工作中選擇性轉(zhuǎn)換的進(jìn)行再生燃燒的燃燒器。一個(gè)儲(chǔ)熱件安裝在每個(gè)燃燒器的主體中,一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置在每個(gè)燃燒器外側(cè),與每個(gè)燃燒器的主體連通。
因此,這種燃燒器的一個(gè)問題是,需要設(shè)置連接轉(zhuǎn)換閥和燃燒器主體的管路。這使燃燒裝置變大。因此,由于被換氣的管路容積大,所以在每次轉(zhuǎn)換的換氣時(shí)間變長。
為了解決上述問題,本申請(qǐng)的申請(qǐng)人之一曾提出一種進(jìn)行再生燃燒的燃燒器,其中,一個(gè)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)安裝在燃燒室的主體中。在這種燃燒器中,一個(gè)儲(chǔ)熱件被在燃燒器軸向延伸的隔板分成若干周向的部分。一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的盤可滑動(dòng)地接觸隔板的端面,因此,通過儲(chǔ)熱件各部分的供氣流和廢氣流可按照轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)換。
另外,這種燃燒器,以及日本專利公告文本第平5—256 423號(hào)中的燃燒器中,在燃燒釋放表面和空氣供應(yīng)和廢氣排放表面上開有使供氣和廢氣流過的多個(gè)氣流孔,上述表面在垂直于燃燒器軸線的同一平面內(nèi)。
但是,上述燃燒器及平—5—256 423中的燃燒器仍有下述問題首先,因?yàn)橥粴饬骺淄ㄟ^轉(zhuǎn)換供氣和廢氣的氣流而用作供氣流動(dòng)孔和廢氣流動(dòng)孔,所以使供氣流過的橫截面積和使廢氣流過的橫截面積是相等的。因此,難于通過節(jié)制供氣流動(dòng)孔的橫截面積來提高供氣的流速,因?yàn)槿绻?jié)制的話,廢氣流動(dòng)孔的橫截面積也必然受到節(jié)制,這會(huì)使?fàn)t的內(nèi)部壓力提高到不可允許的高度。因此,供氣的流速不能得到提高。因此,被供氣流抽吸、卷入并在爐中再循環(huán)的燃燒廢氣的量就不多,這樣就難于抑制NOx的產(chǎn)生。另外,被供氣流抽吸的燃燒量也不大,這會(huì)使燃燒降級(jí)并縮短從燃燒器至爐的相對(duì)端的方向上的燃燒區(qū)長度。
第二,供氣容易通過隔板端面和轉(zhuǎn)盤之間的間隙泄漏,從而縮短至廢氣的通路。因此,使供氣的流速進(jìn)一步下降,這加劇了上述問題。另外,縮短的路徑會(huì)引起可用供氣的虧空,從而使燃燒不完善并增加在廢氣中的一氧化碳。
第三,當(dāng)使用燃燒釋放面和空氣供應(yīng)和廢氣排放面在同一平面內(nèi)的普通燃燒器進(jìn)行燃燒時(shí),廢氣中的CO(一氧化碳)和NOx(氧化氮)含量大,因此,往往需要進(jìn)行降低CO和NOx含量的某種處理。另外,由普通燃燒器產(chǎn)生的燃燒區(qū)一般較短。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供可以為燃燒提高供氣速度的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器及其燃燒方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供可以減少燃燒中形成的CO和NOx的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器及其燃燒方法。
上述目的是通過按照本發(fā)明的下述工業(yè)爐、燃燒器和方法實(shí)現(xiàn)的。
(a)進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐,包括一個(gè)儲(chǔ)熱件,它包括沿儲(chǔ)熱件圓周方向相互分隔的多個(gè)部分;一個(gè)在儲(chǔ)熱件的軸向上在儲(chǔ)熱件一側(cè)設(shè)置的燃燒口磚。燃燒口磚包括在其中插有一燃燒噴嘴的噴嘴插孔,多個(gè)在使供氣通過的孔和使廢氣通過的孔之間轉(zhuǎn)換的氣流孔,以及開有氣流孔的空氣供應(yīng)和廢氣排放表面;以及一個(gè)設(shè)置在儲(chǔ)熱件與燃燒口磚相對(duì)側(cè)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括一個(gè)靜止盤,一個(gè)可滑動(dòng)接觸靜止盤的轉(zhuǎn)動(dòng)盤,以及一個(gè)使供氣流動(dòng)區(qū)域和廢氣流動(dòng)區(qū)域相互分隔開來的隔壁,靜止盤包括多個(gè)孔,轉(zhuǎn)動(dòng)盤包括多個(gè)氣流孔,它們按照轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)開、閉,氣流孔包括至少一個(gè)與位于隔壁一側(cè)的供氣流動(dòng)區(qū)域連通的供氣流動(dòng)孔和至少一個(gè)與位于隔壁與供氣流動(dòng)區(qū)域相反的另一側(cè)的廢氣流動(dòng)區(qū)域連通的廢氣流動(dòng)孔,其中,儲(chǔ)熱件、燃燒口磚和轉(zhuǎn)換機(jī)械是相互獨(dú)立的,儲(chǔ)熱件、燃燒口磚和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)固定在工業(yè)爐的壁上,作為至少一個(gè)爐構(gòu)件。
(b)在上面(a)中所述的一種工業(yè)爐,其中,在轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的開口的形狀和位置以及在靜止盤上形成的孔的形狀和位置相對(duì)地確定以便使被轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的廢氣流動(dòng)開口覆蓋在燃燒口磚上形成的至少一個(gè)氣流孔的總橫截面積等于或大于被轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的供氣流動(dòng)開口覆蓋的在燃燒口磚上形成的至少一個(gè)氣流孔的總橫截面積。
(c)進(jìn)行再生燃燒的一種工業(yè)爐,包括一個(gè)燃燒口磚,它包括一個(gè)空氣供應(yīng)和氣體排出表面,它包括多個(gè)選擇性使供氣和廢氣通過的氣流孔;一個(gè)從空氣供應(yīng)和氣體排出表面延伸的突出部;以及一個(gè)釋放噴出的燃料的燃燒釋放表面,燃料釋放表面從一內(nèi)表面伸向突出部的前端,其中燃燒口磚固定在工業(yè)爐的壁上構(gòu)成至少一個(gè)爐構(gòu)件。
(d)進(jìn)行再生燃燒的燃燒器,包括一個(gè)儲(chǔ)熱件,它包括在儲(chǔ)熱件圓周方向相互分隔開來的多個(gè)部分;一個(gè)設(shè)置在儲(chǔ)熱件軸向上儲(chǔ)熱件一側(cè)上的燃燒口磚,燃燒口磚包括插入燃料噴嘴的一個(gè)噴嘴插孔,多個(gè)可以在使供氣通過和使廢氣通過之間轉(zhuǎn)換的氣流孔,以及設(shè)置上述氣流孔的空氣供應(yīng)和氣體排出表面;以及一個(gè)設(shè)置在儲(chǔ)熱件軸向上儲(chǔ)熱件另一側(cè)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括一個(gè)靜止盤、一個(gè)可滑動(dòng)地接觸靜止盤的轉(zhuǎn)動(dòng)盤,以及一個(gè)使供氣流動(dòng)區(qū)域與廢氣流動(dòng)區(qū)域相互隔開的隔壁,靜止盤包括多個(gè)孔,轉(zhuǎn)動(dòng)盤包括多個(gè)氣流開口,它們按照轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)開、閉,這些開口包括與位于隔壁一側(cè)的供氣流動(dòng)區(qū)域連通的至少一個(gè)供氣流動(dòng)開口和與位于隔壁另一側(cè)的廢氣流動(dòng)區(qū)域連通的至少一個(gè)廢氣流動(dòng)開口 。
(e)在(d)中所述的一種燃燒器,其中,在轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的開口的形狀和位置和在靜止盤上形成的孔的形狀和位置的相對(duì)確定,使得被轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的廢氣流動(dòng)開口覆蓋的燃燒口磚上形成的至少一個(gè)氣流孔的總橫截面積等于或大于被轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的供氣流動(dòng)開口覆蓋的燃燒口磚形成的至少一個(gè)氣流孔的總橫截面積。
(f)進(jìn)行再生燃燒的一種燃燒器,包括一個(gè)燃燒口磚,包括一個(gè)空氣供應(yīng)和氣體排出表面,包括多個(gè)氣流孔,其用于轉(zhuǎn)換地使供氣和廢氣通過;一個(gè)從空氣供應(yīng)和氣體排出表面延伸的突出部;以及一個(gè)用于釋放噴出的燃料的燃料釋放表面,燃料釋放表面從一內(nèi)表面伸向突出部的前端。
(g)工業(yè)爐的燃燒方法,包括以下步驟通過設(shè)在一個(gè)空氣供應(yīng)和氣體排出表面上的至少一個(gè)孔向爐中供應(yīng)供氣,上述至少一個(gè)孔在多個(gè)可選擇性地使供氣和廢氣通過的氣流孔中用作供氣流動(dòng)孔;在空氣供應(yīng)和氣體排出表面之前使燃料和供氣混合并燃燒燃料和供氣的混合物;以及通過在許多氣流孔中用作廢氣流動(dòng)孔的至少一個(gè)孔從爐排出燃燒廢氣,所述用作廢氣流動(dòng)孔的至少一個(gè)孔的總橫截面積等于或大于上述用作供氣流動(dòng)孔的所述至少一個(gè)孔的總橫截面積。
(h)工業(yè)爐的燃燒方法,包括以下步驟通過在多個(gè)用于選擇性地使供氣和廢氣通過的氣流孔中用作供氣流動(dòng)孔的至少一個(gè)孔向爐中供應(yīng)供氣;當(dāng)供氣沿著從空氣供應(yīng)和氣體排出表面延伸的一突出部的側(cè)面流向突出部前端時(shí),使供氣攜帶一部分燃燒廢氣,從而使這部分燃燒廢氣在爐中再循環(huán);以及使供氣和再循環(huán)部分的燃燒廢氣與從燃燒釋放表面釋放的燃料混合,使供氣、再循環(huán)部分的燃燒廢氣和燃料的混合物在突出部的前端前面流動(dòng)以形成伸向爐內(nèi)的燃燒區(qū),混合物在燃燒區(qū)內(nèi)燃燒。
(j)在(h)中所述的一種燃燒方法,還包括以下步驟通過在多個(gè)氣流孔中用作廢氣流動(dòng)孔的至少一個(gè)孔從爐中排出燃燒廢氣,其中,使燃料釋放表面借助一段突出部與空氣供應(yīng)和氣體排出表面間隔開,從而抑制燃料從燃料釋放表面直接送至所述用作廢氣流動(dòng)孔的至少一個(gè)孔而造成的路徑縮短。
在(a)項(xiàng)所述的工業(yè)爐和(d)項(xiàng)所述的燃燒器中,因?yàn)檗D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中采用了可相互滑動(dòng)接觸的轉(zhuǎn)動(dòng)盤和靜止盤,因此,與普通轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的隔壁端面與轉(zhuǎn)動(dòng)盤之間的接觸面積相比,轉(zhuǎn)動(dòng)盤和靜止盤之間的接觸面積較大。因此,轉(zhuǎn)動(dòng)盤和靜止盤之間的密封更好,因此抑制了供氣通過轉(zhuǎn)動(dòng)盤和靜上盤接觸表面之間很小的間隙從通向廢氣流動(dòng)開口的供氣流中的泄漏。另外,用于燃燒的供氣部分與供氣總量之比增大,從而提高了燃燒效率,增加了供氣壓力和向爐中的供氣速度。
在(b)項(xiàng)所述的工業(yè)爐,(e)項(xiàng)所述的燃燒器及(g)項(xiàng)所述燃燒方法中,因?yàn)樵谌紵诖u上形成的,用于廢氣流過的所述至少一個(gè)氣流孔的總橫截面積等于或大于在燃燒口磚上形成的,用于供氣流過的所述至少一個(gè)氣流孔的總橫截面積,因此,與普通爐或燃燒器相比較,流過用作供氣流過的氣流孔的供氣的流速增大。由于供氣的流速增大,燃料更強(qiáng)地被抽吸和攜入供氣中。而且爐中燃燒廢氣的部分也更強(qiáng)地被供氣抽吸,從而更強(qiáng)地在爐中再循環(huán)。由于燃料被供氣抽吸,從而抑制了燃料向用作廢氣流過的孔的氣流孔的短路,因此,改善了燃料的燃燒從而抑制了CO的產(chǎn)生。另外,燃燒廢氣被供氣抽吸,更強(qiáng)地在爐中再循環(huán),燃燒被遲延(所謂的廢氣再循環(huán)效果),因而可以抑制在高溫中NOx的形成。另外,燃燒的遲延,燃燒區(qū)向爐的相對(duì)端延伸,使燃燒區(qū)中的溫度分布變得均勻。因此,燃燒區(qū)的溫度在整個(gè)燃燒區(qū)長度上可被提高到允許的最高溫度,而普通燃燒區(qū)則具有大的溫度變化。由于溫度提高,平均熱流量提高,因?yàn)檩椛錈岬膫鬟f改善,而可以高效率地燃燒。因此,在準(zhǔn)備完成相同的熱傳遞量的情況下,可以減小爐的尺寸,提高空間效率并降低初始成本。另外,由于平均的燃燒區(qū)溫度分布,爐壁不會(huì)局部地升起高溫,從而提高了爐的壽命,降低了維修成本,從而可以降低爐的初始成本。另外,由于燃燒的遲延,也可以降低燃燒的噪音。
在(c)項(xiàng)所述工業(yè)爐,(f)項(xiàng)所述燃燒器和(h)、(i)項(xiàng)所述燃燒方法中,由于燃料釋放表面是在從空氣供應(yīng)和氣體排出表面向前延伸的突出部上形成的,可以防止從燃料釋放表面放出的燃料被流向用作廢氣流過的孔的氣流孔的廢氣所卷帶,即防止向著氣流孔的短路。因此,燃燒得以改善,從而抑制了CO的形成。另外,由于突出部的軸向突出,供氣在攜帶了一部分爐中燃燒廢氣之后才與燃料會(huì)合,因此,這部分燃燒廢氣更強(qiáng)地在爐中再循環(huán),使燃燒遲延,并抑制在高溫下NOx的形成。另外,由于燃燒的遲延,燃燒區(qū)(即高溫區(qū))向爐的相對(duì)側(cè)延伸,燃燒區(qū)的溫度分布更為均勻。因此,燃燒區(qū)的溫度在整個(gè)燃燒區(qū)長度上可提高到允許的最高溫度,然而普通的燃燒區(qū)卻具有大的溫度變化。由于溫度的提高,平均熱流量提高,因輻射熱傳遞改善,從而可實(shí)現(xiàn)高效率燃燒。因此,在需要實(shí)現(xiàn)相同的熱傳遞量的情況下,可以減小爐的尺寸,改善空間效率,減小初始成本。另外,由于均勻的燃燒區(qū)溫度分布,可以使?fàn)t壁免受局部高溫,從而提高爐的壽命,降低維修成本,從而可以減小爐的初始成本。另外,由于燃燒的遲延,燃燒噪音得以降低。
對(duì)照以下附圖,通過對(duì)本發(fā)明推薦實(shí)施例的詳細(xì)描述,可以更清楚地理解本發(fā)明的上述的和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是按照本發(fā)明第一實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的橫剖面圖;圖2是圖1所示工業(yè)爐和燃燒器的一部分的放大橫剖面圖;圖3是圖2所示的爐和燃燒器的燃燒口磚的橫剖面圖;圖4是圖3所示燃燒口磚的平面圖;圖5是圖2所示爐和燃燒器的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的橫剖面圖;圖6是圖5所示的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的平面圖;圖7是按照本發(fā)明第二實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的橫剖面圖;圖8是圖7所示轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的平面圖;圖9是按照本發(fā)明第三實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的橫剖面圖;圖10是從轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)側(cè)看去的,圖9所示的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的平面圖;圖11是從燃燒口磚側(cè)看去的,圖9所示的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的平面圖;圖12是按照本發(fā)明第四實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的橫剖面圖;圖13是圖12所示轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的平面圖;圖14是按照本發(fā)明第五實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的橫剖面圖;圖15是圖14所示的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的平面圖;圖16是按照本發(fā)明第六實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的橫剖面圖;圖17是按照本發(fā)明第六實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的燃燒口磚的橫剖面圖;圖18是按照本發(fā)明第七實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的燃燒口磚的橫剖面圖;圖19是按照本發(fā)明第八實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的燃燒口磚的橫剖面圖;圖20是按照本發(fā)明第九實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的燃燒口磚的橫剖面圖;圖21是按照本發(fā)明第十實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的燃燒口磚的橫剖面圖;圖22是圖21所示燃燒口磚的平面圖;圖23是按照本發(fā)明第十一實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的燃燒口磚的橫剖面圖;圖24是按照本發(fā)明第十二實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的燃燒口磚的橫剖面圖;圖25是圖24所示燃燒口磚的平面圖;圖26是圖24所示燃燒口磚中的氣流孔的斜視圖27是按照本發(fā)明第十三實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器的燃燒口磚的橫剖面圖;圖28是圖27所示燃燒口磚的平面圖;圖29是表示引焰和主焰之間位置關(guān)系的橫剖面圖;圖30是表示按照本發(fā)明所有實(shí)施例的工業(yè)爐及其熱流量分布的橫剖面圖;圖31是表示CO和NOx的形成和爐溫之間關(guān)系的曲線圖;以及圖32是具有進(jìn)行再生燃燒的燃燒器的工業(yè)爐的橫剖面圖。
圖1~4,5,6,30和31表示按照本發(fā)明第一實(shí)施例的進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器及其燃燒方法;圖7和8表示按照本發(fā)明第二實(shí)施例的工業(yè)爐和燃燒器;圖9~11表示按照本發(fā)明第三實(shí)施例的工業(yè)爐和燃燒器;圖12和13表示按照本發(fā)明第四實(shí)施例的工業(yè)爐和燃燒器;圖14和15表示按照本發(fā)明第五實(shí)施例的工業(yè)爐和燃燒器;圖16和17表示按照本發(fā)明第六實(shí)施例的工業(yè)爐和燃燒器;圖18表示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例;圖19表示按照本發(fā)明第八實(shí)施例;圖20表示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例;圖21和22表示按照本發(fā)明的第十實(shí)施例;圖23表示按照本發(fā)明的第十一實(shí)施例;圖24~26表示按照本發(fā)明的第十二實(shí)施例;圖27~29表示按照本發(fā)明的第十三實(shí)施例。本發(fā)明各實(shí)施例中共同的部分使用相同的標(biāo)號(hào)。
本發(fā)明可以應(yīng)用于任何一種進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐100和燃燒器1。本發(fā)明應(yīng)用于工業(yè)爐的一種情形包括進(jìn)行再生燃燒的燃燒器具有一種可分成若干部分的結(jié)構(gòu)。若干部分中的至少一個(gè)部分(例如燃燒口磚或者燃燒口磚和外殼的組合)整體式地固定在工業(yè)爐100的爐壁5上以構(gòu)成爐側(cè)構(gòu)件的一部分或者爐本身的一部分。
另外,應(yīng)用本發(fā)明的工業(yè)專業(yè)爐100的實(shí)例包括熔化爐、燒結(jié)爐、預(yù)熱爐、均熱爐、鍛造爐、加熱爐、退火爐、固溶退火爐、鍍爐(plating furnace)、干燥爐、熱處理爐、淬火用的加熱爐、回火爐、氧化和還原爐、窯爐、烘爐、烤爐、熔融金屬盛放爐、前爐、坩堝爐、均化爐、時(shí)效爐、反應(yīng)促進(jìn)爐、蒸餾爐、澆泡干式預(yù)熱爐、模具預(yù)熱爐、正火爐、焊爐、碳化爐、涂漆干爐、保溫爐、氮化爐、鹽浴爐、玻璃熔化爐、包括發(fā)電鍋爐的鍋爐、包括垃圾焚化爐在內(nèi)的焚化爐,以及熱水供應(yīng)設(shè)備。
首先,參照?qǐng)D1~6,30和31描述本發(fā)明各實(shí)施例共用的部分。
如圖1和2所示,進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐100和燃燒器1通過供氣通道2與一個(gè)供氣裝置4(例如鼓風(fēng)機(jī)或供氣用的壓縮機(jī))連通。爐的廢氣通過排氣道3排出,如必要在排氣道3設(shè)置抽吸廢氣的風(fēng)扇101。供氣的鼓風(fēng)機(jī)最好直接于燃燒器1本身的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40上。在設(shè)有風(fēng)扇101的情況下,風(fēng)扇101也可直接連接在燃燒器1本身上。這種直接連接的結(jié)構(gòu)可使結(jié)構(gòu)更為緊湊。在設(shè)有風(fēng)扇101的情況下,鼓風(fēng)機(jī)4和風(fēng)扇101是由共用的驅(qū)動(dòng)裝置(如驅(qū)動(dòng)電機(jī)102)驅(qū)動(dòng)的,因此,為安裝驅(qū)動(dòng)裝置所需要的零件數(shù)目及空間可得以減少。來自燃料噴嘴20的燃燒、光導(dǎo)空氣(pilot air)和流過儲(chǔ)熱件30的供氣流入爐100中。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40以一定的間隔(例如每幾秒至幾分,更具體來說,每6~30秒)使流過儲(chǔ)熱件的氣流在供氣流和廢氣流之間交替交換。
在儲(chǔ)熱件30上游為大約20℃的供氣,當(dāng)通過儲(chǔ)熱件30時(shí)被加熱,當(dāng)通過氣流孔26流入爐中時(shí)大約為900℃。當(dāng)廢氣從爐流入儲(chǔ)熱件30時(shí),廢氣大約為1000℃,其后,當(dāng)其流過儲(chǔ)熱件30時(shí)被冷卻至大約200℃,從而加熱了儲(chǔ)熱件30。然后,轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40將通過儲(chǔ)熱件的流在供氣流和廢氣流之間轉(zhuǎn)換。以這種方式來自廢氣的熱被儲(chǔ)熱件30儲(chǔ)存,當(dāng)轉(zhuǎn)換時(shí),儲(chǔ)熱件使供氣受到加熱。
如圖1和2所示,進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐100和燃燒器1包括儲(chǔ)熱件30、燃燒口磚22和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40。儲(chǔ)熱件30包括多個(gè)在儲(chǔ)熱件30圓周方向上相互隔開的部分。在儲(chǔ)熱件30的軸向上,燃燒口磚22設(shè)置在儲(chǔ)熱件30的一側(cè)。燃燒口磚22包括插入燃料噴嘴20的一個(gè)噴嘴插孔,多個(gè)可在使供氣通過和使廢氣通過之間轉(zhuǎn)換的氣流孔26,以及設(shè)置氣流孔26的一個(gè)空氣供應(yīng)和氣體排出表面23。上述轉(zhuǎn)換是借助轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40進(jìn)行的。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40在儲(chǔ)熱件30的軸向上設(shè)置在儲(chǔ)熱件30的另一側(cè)。每個(gè)進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐100和燃燒器1還可以包括容納燃料噴嘴20、儲(chǔ)熱件30和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40的一個(gè)殼體10。
圖2放大地表示工業(yè)爐100的一部分和燃燒器1。
儲(chǔ)熱件30是由耐熱材料如陶瓷或耐熱合金構(gòu)制的。儲(chǔ)熱件30最好具有整體蜂巢結(jié)構(gòu)以提供大的氣體接觸表面積。但是,儲(chǔ)熱件30并不局限于蜂巢結(jié)構(gòu),而可以是小直徑線棒或管束結(jié)構(gòu)。儲(chǔ)熱件30使氣體沿其軸向流過。儲(chǔ)熱件30在其圓周方向上被一隔件31或在一圓圈上設(shè)置的多個(gè)套筒分隔。儲(chǔ)熱件30在其軸向上也被分成若干部分以防止由于溫度梯度引起的裂紋并使制造變得簡單。當(dāng)多個(gè)部分組裝時(shí),在兩相鄰的儲(chǔ)熱件部分之間插入耐熱隔件32以便形成間隙33(例如大約3~5mm的間隙)。因而在間隙中生成紊流。由于在間隙中生成紊流,因而改善了從廢氣向儲(chǔ)熱件30和從儲(chǔ)熱件30向供氣的熱傳遞。
燃料噴嘴20在燃燒器中央部分軸向地延伸。引燃空氣管21與燃料噴嘴20共軸地延伸,引燃空氣流過在噴嘴20外表面和引燃空氣管21內(nèi)表面之間的環(huán)形通道。燃料噴嘴20除其端部外覆有絕緣層。在燃料噴嘴的端部形成一引燃燃料出口20a,其用于噴出引燃燒料。引燃燒料借助燃料噴嘴20的端部和引燃空氣管21之間形成的電火花而被點(diǎn)燃。
圖3和4表示燃燒口磚22。燃燒口磚22是由耐熱材料如陶瓷或耐熱合金制成的。燃燒口磚22包括一個(gè)從空氣供應(yīng)和氣體排出表面23向前伸向爐的相對(duì)端的突出部24。燃燒口磚22還包括一個(gè)在突出部前端內(nèi)表面上形成的一個(gè)燃料釋放表面25,其用于釋放燃料和引燃空氣的混合物。突出部24的軸向長度等于或大于多個(gè)氣流孔26中任一個(gè)的直徑的大約三分之一,更精確來說,等于或大于氣流孔直徑的一半,以便獲得突出部的前述效益。
燃燒口磚22還包括一個(gè)空氣噴嘴分隔件29,它從空氣供應(yīng)和氣體排出表面23向前延伸,并在相鄰的氣流孔26之間在燃燒口磚22的徑向上延伸。空氣噴嘴分隔件29可防止從使供氣通過的氣流孔26噴出的供氣直接流向使廢氣通過的氣流孔,從而使供氣基本全部用于燃燒。
燃料釋放表面24的形狀可在向著突出部24前端的方向上擴(kuò)展,這種擴(kuò)展可以是彎曲的或錐形的,表面可以是光滑的,也可以是粗糙的。
在突出部24的徑向外面的部分上可設(shè)有多條導(dǎo)槽27,在突出部24的軸向上延伸,并在突出部24的圓周方向上在位置上與氣流孔26重合。在設(shè)有導(dǎo)槽27的情況下,從用作供氣通過孔的氣流孔26之一流出的供氣的至少一部分流過導(dǎo)槽27以形成方向性很強(qiáng)的高速氣流28A。
氣流孔26,除了靠近空氣供應(yīng)和氣體排出表面23的氣流孔端部以外,在供氣流動(dòng)方向上,向著空氣供應(yīng)和氣體排出表面23,在橫截面上是逐漸變小的,因此,當(dāng)供氣通過氣流孔26時(shí),供氣的流速增大。在氣流孔靠近空氣供應(yīng)和氣體排出表面23的端部的角部,最好形成一個(gè)圓角26R,以便使廢氣可以順利地流入氣流孔26。另外,氣流孔26在供氣流動(dòng)方向上趨近于突出部24的軸線。在空氣供應(yīng)和氣體排出表面23處,氣流孔26最好部分地與突出部24的形狀相干涉,導(dǎo)槽27與干涉部分重合,以便使氣流孔26不被突出部24封閉。或者,氣流孔26的布置也可以同突出部24相接觸,在這種情況下,在突出部的徑向外面的部分上不形成導(dǎo)槽。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40包括一個(gè)靜止盤46,一個(gè)可以與靜止盤46滑動(dòng)接觸的轉(zhuǎn)動(dòng)盤44,以及一個(gè)使供氣流動(dòng)區(qū)域和廢氣流動(dòng)區(qū)域相互分開的隔壁41。靜止盤46包括多個(gè)孔47。轉(zhuǎn)動(dòng)盤44包括多個(gè)按照轉(zhuǎn)動(dòng)盤44轉(zhuǎn)動(dòng)開、閉的氣流開口。氣流開口包括與位于隔壁41一側(cè)的供氣流動(dòng)區(qū)域連通的至少一個(gè)供氣流動(dòng)開口42和與隔壁41另一側(cè)的廢氣流動(dòng)區(qū)域連通的至少一個(gè)廢氣流動(dòng)開口43。
轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40包括活動(dòng)件。更具體來說,在圖5中,隔壁41和轉(zhuǎn)動(dòng)盤44是活動(dòng)件。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40的其余零件如靜止盤46是靜上件。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的活動(dòng)件是由一驅(qū)動(dòng)裝置45(例如一個(gè)電機(jī),一氣缸等)在一個(gè)方向或在相反的方向上被驅(qū)動(dòng)的。由于垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)盤44的軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)盤44的一個(gè)平面和垂直于靜止盤46的軸線的靜止盤46的一個(gè)平面相互滑動(dòng)接觸,因而接觸面面積比普通燃燒器中隔壁與轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)盤接觸的情況要大得多。因此在轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40中可得到很好的密封效果。為了增加密封整體性,轉(zhuǎn)動(dòng)盤44被彈簧51和52(圖9,12和14)壓向靜止盤46。
在儲(chǔ)熱件30每一部分的下游,在燃燒口磚22上設(shè)有至少一個(gè)氣流孔26。在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44上形成的開口42和43的形狀和位置和在靜上盤46上形成的孔47的形狀和位置相互之間的確定,使得在燃燒口磚22上形成的且在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44上形成的廢氣流動(dòng)開口43覆蓋的至少一個(gè)氣流孔26的總橫截面積等于或大于在燃燒口磚22上形成的且由在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44上形成的供氣流動(dòng)開口42覆蓋的至少一個(gè)氣流孔26的總橫截面積。例如,在圖5和6的情形中,由供氣流動(dòng)開口42覆蓋的氣流孔26的數(shù)目是1或2,而由廢氣流動(dòng)開口43覆蓋的氣流孔26的數(shù)目是3或2。因此,提供供氣的氣流孔26的總橫截面積小于排放廢氣的氣流孔26的總橫截面積,因此,供氣的流速合乎需要地被增大。用作供氣通過孔的氣流孔的數(shù)目和用作廢氣通過孔的氣流孔的數(shù)目不必為整數(shù)。
同樣,在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44上形成的開口42和43的形狀和位置與在靜止盤46上形成的孔47的形狀和位置被相對(duì)地確定,使得被在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44上形成的廢氣流動(dòng)開口43覆蓋的儲(chǔ)熱件30的至少一個(gè)部分的總?cè)莘e等于或大于被在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44上形成的供氣流動(dòng)開口42覆蓋的儲(chǔ)熱件30的至少一個(gè)部分的容積。例如,在儲(chǔ)熱件30被隔壁31分成4個(gè)部分的情形中,兩或三個(gè)部分被廢氣流動(dòng)開口43覆蓋,而一或二個(gè)部分被供氣流動(dòng)開口42覆蓋。通過增加被廢氣流動(dòng)開口43覆蓋的部分的容積,廢氣通過儲(chǔ)熱件30的速度被減慢,從而使儲(chǔ)熱件30儲(chǔ)存更多的熱量。
下面描述使用本發(fā)明所有實(shí)施例上述共用結(jié)構(gòu)而進(jìn)行的燃燒方法。
這種燃燒方法包括以下步驟通過在空氣供應(yīng)和氣體排出表面23上設(shè)置的多個(gè)氣流孔26中的至少一個(gè)用作供氣流動(dòng)孔的孔向爐100中供送供氣,在空氣供應(yīng)和氣體排出表面23之前使燃料和供氣相互混合,燃燒燃料和供氣的混合物,以及通過在多個(gè)氣流孔中的用作廢氣流動(dòng)孔且其總橫截面積等于或大于用作供氣流動(dòng)孔的至少一個(gè)孔的總橫截面積的至少一個(gè)孔從爐100排出燃燒廢氣。
另外,這種燃燒方法包括通過在設(shè)在空氣供應(yīng)和氣體排出表面23的多個(gè)氣流孔26中用于供氣流動(dòng)孔的至少一個(gè)孔供送供氣。當(dāng)供氣沿著突出部24的側(cè)面從空氣供應(yīng)和氣體排出表面23流向突出部24前端時(shí),供氣抽吸并攜帶一部分燃燒廢氣。這使這部分燃燒廢氣在爐100中再循環(huán)。供氣和燃燒廢氣的再循環(huán)部分與從燃料釋放表面25釋放的燃料混合,供氣、燃燒廢氣的再循環(huán)部分和燃料的混合物在突出部24的前端之前流動(dòng),構(gòu)成在爐中深深地延伸的燃燒區(qū),混合物在燃燒區(qū)中燃燒。
上述燃燒方法還可以包括通過在多個(gè)氣流孔26中用作廢氣流動(dòng)孔的至少一個(gè)孔從爐100排出燃燒廢氣,其中,從燃料釋放表面25直接流向至少一個(gè)用作廢氣流動(dòng)孔的短路,通過一段突出部24使燃料釋放表面25的前端與空氣供應(yīng)和氣體排出表面23隔開的方式,被抑制。
下面描述本發(fā)明各實(shí)施例共有的上述結(jié)構(gòu)或方法所取得的效果和優(yōu)點(diǎn)。
由于轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40的轉(zhuǎn)動(dòng)盤44和靜止盤46以垂直于其軸線的大面積平面相互接觸,因而抑制了供氣通過盤44和46之間的間隙的泄漏,因此增大了噴入爐中的供氣的流速。
另外,由于在確定轉(zhuǎn)動(dòng)盤44上形成的氣流開口42和43及靜上盤46上形成的孔47的形狀和位置時(shí),使得用作供氣流動(dòng)孔的氣流孔26的總橫截面積等于或大于用作廢氣流動(dòng)孔的氣流孔26的總橫截面積,因而射入爐中的供氣流速進(jìn)一步增大。由于供氣流速的增大,因而供氣流強(qiáng)力地抽吸和攜帶燃料和一部分爐中的燃燒廢氣,因此,這部分燃燒廢氣在爐100中很強(qiáng)地再循環(huán),如圖30所示。另外,由于燃料釋放表面25與空氣供應(yīng)和氣體排出表面23間隔開來,因而當(dāng)供氣沿突出部24的側(cè)面流動(dòng)時(shí),在供氣中抽吸并攜帶一部分爐中的燃燒廢氣,因此,燃燒廢氣更強(qiáng)地在爐中再循環(huán)(圖30)。
由于供氣流強(qiáng)力地抽吸燃料,因而抑制了燃料向廢氣流動(dòng)孔的短路,從而改善了燃料的燃燒,抑制了CO的形成。
另外,由于爐中的燃燒廢氣被供氣流強(qiáng)力地抽吸以便在爐中再循環(huán),因而燃燒被遲延。結(jié)果,生成的NOx被降至大約20ppm,如圖31所示。為了進(jìn)行比較,在圖32所示的進(jìn)行再生燃燒的具有燃燒器1’的普通工業(yè)爐5’中,所形成的NOx大約為200ppm,而在進(jìn)行非再生燃燒的具有燃燒器的普通工業(yè)爐中,所形成的NOx大約為2000ppm。因此,按照本發(fā)明可顯著降低NOx的生成。另外,由于燃燒被遲延,因而燃燒區(qū)R向著爐的相對(duì)端延長,與之對(duì)照,普通爐中的燃燒區(qū)為R’。如圖30所示,溫度分布T也更為均勻(即,按照本發(fā)明的爐的溫差ΔT小于普通爐的溫差ΔT’)。因此,當(dāng)最高溫度T應(yīng)小于爐壁的允許溫度Ta時(shí),燃燒區(qū)R的溫度T可以在燃燒區(qū)R的整個(gè)范圍內(nèi)升高至接近于上述允許溫度的溫度,而普通爐中則不能。因此,熱流量可以在燃燒區(qū)R的整個(gè)范圍內(nèi)提高,因而可實(shí)現(xiàn)高效率的熱傳遞。在需要實(shí)現(xiàn)相同的熱傳遞的情形中,爐子可以制得緊湊,空間效率可以提高,因而爐和設(shè)備的初始成本可以下降。另外,由于溫度均勻,爐壁不會(huì)被加熱至過高的溫度,因此延長了爐的壽命,降低了爐的維修成本。另外,由于燃燒遲延,減小了燃燒噪音。
另外,還可以獲得下述附加優(yōu)點(diǎn)由于轉(zhuǎn)動(dòng)盤44與靜止盤46可滑動(dòng)接觸,因而增加了設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40的自由度,可以實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)換時(shí)間不減少供氣量的設(shè)計(jì),可以更自由地選擇儲(chǔ)熱件的形狀。
在燃料噴嘴20、儲(chǔ)熱件30和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40裝在殼體10中的情況下,不需要連接儲(chǔ)熱件30和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40的管路,因此可使裝置緊湊。另外,在設(shè)置管路的情況下,在轉(zhuǎn)換時(shí)必須進(jìn)行廢氣的換氣,但是在本發(fā)明中則不需要這樣的換氣。
另外,由于在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44上形成的廢氣流動(dòng)開口44所覆蓋的儲(chǔ)熱件30的一個(gè)部分或若干部分的總?cè)莘e等于或大于在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44上形成的排氣流動(dòng)開口42所覆蓋的儲(chǔ)熱件30的一個(gè)部分或若干部分的總?cè)莘e,因而當(dāng)廢氣通過儲(chǔ)熱件30時(shí)廢氣的速度減慢,從而儲(chǔ)熱件30可以更有效地從廢氣吸收熱量,因此可以提高爐的熱效率。
另外,由突出部24從空氣供應(yīng)和氣體排出表面23突伸,且燃料釋放表面25是在突出部24內(nèi)形成的,因而燃料釋放表面25的前端是與用作廢氣流動(dòng)孔的氣流孔26隔開的。因此,燃料和從燃料釋放表面25釋放的引燃空氣的混合物28B不容易被廢氣流28C抽吸。廢氣流28C會(huì)聚在廢氣流動(dòng)孔26的附近,因而在突出部24的前端附近不強(qiáng)。
如果燃料被廢氣流抽吸和攜帶,那么,相當(dāng)大一部分燃料會(huì)直接流向廢氣流動(dòng)孔26而不燃燒,從而引起燃燒不佳和產(chǎn)生許多一氧化碳。但是,在本發(fā)明中,這種燃燒不佳的情況受到抑制,減少了生成的CO量。圖31表示使用按照本發(fā)明的爐和燃燒器以每小時(shí)100,000千卡進(jìn)行的燃燒試驗(yàn)結(jié)果。如圖31所示,在廢氣中CO的含量很少。
另外,當(dāng)燃料和供氣在突出部24內(nèi)流動(dòng)時(shí),突出部24的壁可防止混合物被廢氣抽吸。由于燃料釋放表面25是擴(kuò)展的,混合物容易被供氣流抽吸而相互混合,從而較完善地進(jìn)行燃燒,因此進(jìn)一步減少了CO的生成。由于突出部24以及燃料釋放表面25的擴(kuò)展結(jié)構(gòu),廢氣中的CO含量減少到等于或小于大約200ppm的水平,而在普通的結(jié)構(gòu)中則為大約3000ppm。
在突出部24的外側(cè)面設(shè)有導(dǎo)槽27的情況下,從氣流孔26釋放的供氣的至少一部分進(jìn)入導(dǎo)槽27并以很強(qiáng)的方向性從導(dǎo)槽向前流動(dòng)。該氣流具有高的速度,這是因?yàn)樵趯?dǎo)槽27中氣流不擴(kuò)散,其速度損失很少。用于抽吸燃料的該氣流的力很強(qiáng),可防止燃料被廢氣流抽吸。供氣流進(jìn)一步使上述大約200ppm的CO含量水平減少到少于大約100ppm。
當(dāng)燃料與具有上述很強(qiáng)的方向會(huì)聚性和高速度的供氣混合時(shí),混合是逐漸進(jìn)行的,因而燃燒是遲延和完善的。由于這種遲延的燃燒,N2與O2的反應(yīng)也是遲延的,大大地抑制了NOx的生成。
由于供氣的高速和遲延的燃燒,燃燒的火焰深入爐中,因此,爐內(nèi)基本所有部分可被均勻地加熱,甚至遠(yuǎn)離燃燒器的物體也可以被加熱。
另外,在供氣流方向上,向著空氣供應(yīng)和氣體排出表面23,氣流孔的橫截面是減小的,因而當(dāng)供氣通過氣流孔26時(shí)速度增大。由于速度增大,上述效果將會(huì)增強(qiáng)。由于氣流孔26的軸線趨向于突出部24的軸線,相當(dāng)大一部分供氣進(jìn)入導(dǎo)槽27以增強(qiáng)供氣流的方向性。如果必要,為了提高反應(yīng)性,氣流孔26的軸線可以向內(nèi)傾斜(即,其方向使供氣趨向于突出部的軸線)某個(gè)角度(例如10~20度)。
下面描述本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中,如圖5和6所示,儲(chǔ)熱件30被隔壁31分隔。隔壁31在儲(chǔ)熱件30的徑向上延伸。與此對(duì)比,轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40的隔壁41是在轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40的圓周方向上延伸的,以便在隔壁41的一側(cè)限定與供氣通道2連通的供氣流動(dòng)區(qū)域,并在隔壁41的另一側(cè)限定與廢氣通道3連通的廢氣流動(dòng)區(qū)域。
在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44中,供氣流動(dòng)開口42是在隔壁41的一側(cè)形成的,而廢氣流動(dòng)開口43是在隔壁41的另一側(cè)形成的。供氣流動(dòng)開口42設(shè)置在供氣通道2的側(cè)面上,呈弧狀延伸。廢氣流動(dòng)開口43是在廢氣通道3的側(cè)面上設(shè)置的,也呈弧狀延伸。
在靜止盤46中,孔47在隔壁41內(nèi)外設(shè)置,其位置相應(yīng)于分隔儲(chǔ)熱件30的隔壁31之間的中間位置。
轉(zhuǎn)動(dòng)盤44只以一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。由于單向轉(zhuǎn)動(dòng),可使用電機(jī)45作為驅(qū)動(dòng)裝置。電機(jī)45設(shè)置在供氣通道2的側(cè)面上,因此電機(jī)45不受廢氣熱量的影響。
儲(chǔ)熱件30在周向被隔壁31分成4個(gè)部分。廢氣流動(dòng)開口43覆蓋兩個(gè)或三個(gè)部分,而供氣流動(dòng)開口43覆蓋一個(gè)或二個(gè)部分。確定開口42和43的位置關(guān)系時(shí)應(yīng)使由開口43覆蓋的部分不相互干涉。如果滿足了這個(gè)不干涉條件,那么,儲(chǔ)熱件30的部分的數(shù)目也可以不是4個(gè)。
下面描述本發(fā)明第一實(shí)施例的操作和優(yōu)點(diǎn)。由于隔壁31在徑向上延伸,儲(chǔ)熱件30的任一個(gè)部分可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)盤44的轉(zhuǎn)動(dòng)而在空氣供應(yīng)和氣體排出之間轉(zhuǎn)換。更具體來說,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤44轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),開口42和43相對(duì)于靜止的孔47移動(dòng),供氣通過的區(qū)域和廢氣通過的區(qū)域從一個(gè)部分轉(zhuǎn)換至另一個(gè)部分。因此,空氣的供應(yīng)和氣體的排出是連續(xù)轉(zhuǎn)換的。另外,由于轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40的隔壁41周向延伸,因而與轉(zhuǎn)動(dòng)盤44的轉(zhuǎn)動(dòng)無關(guān),活動(dòng)的供氣流動(dòng)開口42在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44的所有轉(zhuǎn)動(dòng)位置上都與靜止的供氣通道2連通?;顒?dòng)的廢氣流動(dòng)開口43在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44的所有轉(zhuǎn)動(dòng)位置上也與靜止的廢氣通道3連通。被廢氣流動(dòng)開口43覆蓋的面積大于被供氣流動(dòng)開口42覆蓋的面積。一個(gè)密封件48設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44的外表面和靜止盤46之間以便在盤44和46之間進(jìn)行密封。
在廢氣流動(dòng)方向的廢氣流動(dòng)開口43的下游,設(shè)置一個(gè)廢氣抽吸機(jī)構(gòu)49,其用于在以廢氣流動(dòng)相同的方向上將一部分供氣噴入廢氣通道,從而使廢氣偏向下游方向。另外,在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44內(nèi)的引燃空氣管21的一個(gè)部分上形成一個(gè)引燃空氣進(jìn)口50,一部分供氣通過進(jìn)口50引入引燃空氣管21。
現(xiàn)在描述本發(fā)明第二實(shí)施例的操作和優(yōu)點(diǎn),由于在靜止盤46上形成的孔47不僅用于空氣供應(yīng),而且也用于氣體排出,因而雖然轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)較為緊湊,孔47的面積也可以是大的。因此,盤46可免于變形并可用于大功率燃燒器。另外,由于密封件48設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44的外表面,因而可有效地防止轉(zhuǎn)動(dòng)盤44的外表面和靜止盤46之間的泄漏。另外,由于過量供氣用于廢氣抽吸機(jī)構(gòu)49,因而不必專門設(shè)置廢氣抽吸鼓風(fēng)機(jī),從而使裝置更為緊湊并可降低成本。
本發(fā)明的第三實(shí)施例是本發(fā)明第二實(shí)施例的改進(jìn)在本發(fā)明的第三實(shí)施例中,如圖9~11所示,設(shè)有多個(gè)平行的圓筒形套筒31S,儲(chǔ)熱件30的每個(gè)部分是插在每個(gè)圓筒形套筒31S中的。在套筒31S中的儲(chǔ)熱件部分被靜止盤46通過一個(gè)圓筒形環(huán)10b固定。因此當(dāng)更換儲(chǔ)熱件部分時(shí),首先將靜止盤從殼體10的端板10a拆下。然后將環(huán)10b和儲(chǔ)熱件部分從套筒31S取出。當(dāng)用新的更換了儲(chǔ)熱件部分之后,將環(huán)10b插入套筒31S,然后將靜止盤連接在殼體10的端板10b上。
在燃燒口磚22上形成的每個(gè)氣流孔26包括一個(gè)漏斗形部分26A,它朝著供氣流的上游逐漸增大橫截面積,因此,每個(gè)氣流孔26的表面通過漏斗形部分26A的表面平滑地與每個(gè)套筒31S的內(nèi)表面相連接。由于漏斗形部分26A的橫截面和套筒31S的橫截面都是圓筒形的,因而漏斗形部分26A和套筒31S可以無臺(tái)階地連接。因此,從孔26的供氣的會(huì)聚流保持強(qiáng)大。
轉(zhuǎn)動(dòng)盤44和靜止盤46的金屬間接觸形成其間的密封。轉(zhuǎn)動(dòng)盤44可以被彈簧52偏壓在靜止盤46上。在本例中,在盤44和46的滑動(dòng)表面之間沒有O形環(huán)。在轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40的圓周方向上的多個(gè)位置設(shè)有彈簧52,因此,轉(zhuǎn)動(dòng)盤44在轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的圓周方向上以均勻的力壓在靜止盤46上。
電機(jī)45的轉(zhuǎn)矩通過主動(dòng)齒輪45A,與主動(dòng)齒輪45A嚙合的從動(dòng)齒輪45B,與從動(dòng)齒輪45B固定連接的套筒45C和連接環(huán)45D傳遞到轉(zhuǎn)動(dòng)盤44。彈簧51可防止從動(dòng)齒輪45B的傾斜。
在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44上形成的供氣流動(dòng)開口42和廢氣流動(dòng)開口具有半圓形狀,在靜止盤46上形成的孔47也具有半圓形狀。供氣流動(dòng)開口42的靜止盤一側(cè)的端部和廢氣流動(dòng)開口43的靜止盤一側(cè)的端部定位在同一個(gè)圓圈上。開口42和43,以及孔47的形狀和位置在相互確定時(shí)使得廢氣流動(dòng)開口43和孔47相互重合的面積與供氣流動(dòng)開口42和孔47相互重合的面積之比大于1(更精確來說是2或3),因此,供氣流的速度大于廢氣流的速度。
與供氣流動(dòng)開口42連通的供氣通道2在轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40的軸向上連接在轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40上。與廢氣流動(dòng)開口43連通的廢氣通道3在與轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40的軸向垂直的方向上連接在轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40上。由于上述結(jié)構(gòu),供氣通道2和廢氣通道相互離開得遠(yuǎn),而且驅(qū)動(dòng)電機(jī)45容易在通道2和3之間的一個(gè)空間連接在轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40上。
現(xiàn)在描述本發(fā)明第三實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。由于裝在每個(gè)套筒31S中的儲(chǔ)熱件30的每個(gè)部分具有圓形橫截面,因而儲(chǔ)熱件30的部分易于制造和更換。
由于在燃燒口磚22上形成的氣流孔26通過漏斗形部分26A連接在圓筒形套筒31S上,因而在連接處無臺(tái)階形成。因此,壓力損失最小且供氣流出孔時(shí)保持很強(qiáng)的方向性。
另外,由在盤44和46的滑動(dòng)表面不設(shè)O形環(huán),因而提高了密封的可靠性。
另外,由于氣流開口42和43和孔47具有半圓形狀,因而可使開口面積大,從而當(dāng)空氣或廢氣通過時(shí)壓力損失小。
在本發(fā)明的第四實(shí)施例中,如圖12和13所示,轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40的轉(zhuǎn)動(dòng)盤44可以選擇性地占據(jù)第一位置P1和第二位置P2,并以相反的方向從第一位置轉(zhuǎn)至第二位置,從第二位置轉(zhuǎn)至第一位置。轉(zhuǎn)動(dòng)盤44由驅(qū)動(dòng)裝置45(例如一氣缸)轉(zhuǎn)動(dòng)。氣缸進(jìn)行的轉(zhuǎn)換要比電機(jī)時(shí)間短,因此,轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)有效地構(gòu)成了一個(gè)瞬時(shí)節(jié)氣門。
在圓周方向上,儲(chǔ)熱件30被包括壁部31A和31B的隔壁分成兩個(gè)部分。供氣流動(dòng)開口42穿過的壁部31A的厚度大于廢氣流動(dòng)開口43穿過的壁部31B的厚度。壁部31A的厚度大于供氣流動(dòng)開口42的直徑,壁部31B的厚度小于廢氣流動(dòng)開口43的直徑。因此,廢氣流動(dòng)開口43在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44的所有轉(zhuǎn)動(dòng)位置上(即,甚至當(dāng)廢氣流動(dòng)開口43在孔47之間的靜止盤的無孔部分上時(shí))也不會(huì)被完全封閉,因而燃料和引燃空氣的混合物的燃燒廢氣可在任何時(shí)間排出。
當(dāng)供氣流動(dòng)開口42進(jìn)入孔47之間靜止盤的無孔部分時(shí),供氣流動(dòng)開口42被封閉。此時(shí),設(shè)在燃料供應(yīng)管路上的一個(gè)燃料供應(yīng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6(例如,一個(gè)控制閥)節(jié)制燃料流,使供氣與燃料的比保持恒定,從而可以由引燃燃料和引燃空氣進(jìn)行燃燒。
至于本發(fā)明第四實(shí)施例的操作和優(yōu)點(diǎn),由于供氣和廢氣中的任一個(gè)連續(xù)地流過儲(chǔ)熱件30的任意部分,因而儲(chǔ)熱件得到最有效的利用,從而減小了尺寸。
在本發(fā)明第五實(shí)施例中,如圖14和15所示,氣流開口42和43的數(shù)目至少為4個(gè),因而構(gòu)成一個(gè)多孔節(jié)氣門。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40包括一個(gè)由氣缸45在相反轉(zhuǎn)向上驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)盤44和靜止盤46、在靜止盤46上形成多個(gè)圓孔47,在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44上形成多個(gè)基本為短形的開口42和43。至少兩個(gè)供氣流動(dòng)開口42位于隔壁31的每一側(cè),在圓筒形隔壁41之外。至少兩個(gè)廢氣流動(dòng)開口43位于隔壁31的每一側(cè),在圓筒形隔壁41之內(nèi)。
在廢氣通道中設(shè)有一個(gè)廢氣抽吸機(jī)構(gòu)49,其用于通過噴射一部分供氣來抽吸廢氣。轉(zhuǎn)動(dòng)盤44被一彈簧51推壓在靜止盤46上,從而增強(qiáng)了密封整體性。
關(guān)于本發(fā)明第五實(shí)施例的操作和優(yōu)點(diǎn),在圖15中,位置a表示空氣供應(yīng)在右側(cè)而氣體排出在左側(cè),位置b表示氣體排出在右側(cè)而空氣供應(yīng)左側(cè)。轉(zhuǎn)動(dòng)盤44轉(zhuǎn)過位置a,b和C,再通過位置c,b和a轉(zhuǎn)回。在空載狀態(tài),供氣流動(dòng)開口42完好封閉,而在任意時(shí)刻廢氣流動(dòng)開口43都至少局部打開,因而可以連續(xù)排氣。
由于利用了儲(chǔ)熱件30的所有部分,因而可以最佳地利用儲(chǔ)熱件30,因此使燃燒器和爐緊湊。另外,由于上述多孔結(jié)構(gòu),通過儲(chǔ)熱件30的流比第四實(shí)施例更為均勻,因而儲(chǔ)熱件30得到更有效的利用。
在本發(fā)明的第六實(shí)施例中,如圖16和17所示,引燃空氣管21和燃料噴嘴20通過一個(gè)電絕緣件20b相互連接,并可繞一條共同軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。引燃空氣管21連接在轉(zhuǎn)動(dòng)盤44上,引燃空氣管21和燃料噴嘴20的組件隨轉(zhuǎn)動(dòng)盤44的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。在燃料噴嘴20的所有轉(zhuǎn)動(dòng)位置上,引燃燃料出口20a都指向用作供氣流動(dòng)孔的氣流孔26。
關(guān)于本發(fā)明第六實(shí)施例的操作和優(yōu)點(diǎn),由于燃料噴嘴20的轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)盤44的轉(zhuǎn)動(dòng)在轉(zhuǎn)角上相互重合,因而引燃燃料出口20a都必然將引燃燃料噴向供氣流動(dòng)孔,因而使空氣充分地供應(yīng)到引燃燃料的火焰以便使燃燒穩(wěn)定。
在本發(fā)明的第七實(shí)施例中,如圖18所示設(shè)有直圓筒形的助燃筒60。助燃筒60與突出部24共軸地從空氣供應(yīng)和氣體排出表面23伸至突出部24前端之前的一個(gè)位置,并從多個(gè)氣流孔26外面包圍多個(gè)氣流孔26。助燃筒60是用金屬制成的,固定在殼體10上。燃燒氣體從助燃筒60的前端流出,廢氣從助燃筒60的前端流入。
關(guān)于本發(fā)明第七實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn),當(dāng)燃燒氣體的溫度不高時(shí),儲(chǔ)熱件30的溫度也不高,因此,供氣不能充分加熱,體積不能充分膨脹。因此,供氣通過氣流孔26噴出的速度不高,供氣的方向性不強(qiáng)。因而供氣容易發(fā)散。但是,由于設(shè)有助燃筒60,供氣的發(fā)散受到限制以便維持空氣供應(yīng)并穩(wěn)定燃燒。因此,在廢氣中的CO進(jìn)一步降至小于大約100ppm的水平,廢氣中的NOx也降至小于大約30ppm的水平。
在本發(fā)明的第八實(shí)施例中,如圖19所示,設(shè)有一個(gè)助燃筒61。助燃筒61與突出部24共軸地從空氣供應(yīng)和氣體排出表面23伸向突出部24前端前方的一個(gè)位置,并從其外面包圍多個(gè)氣流孔26。助燃筒61具有一個(gè)橫截面縮小的前端和一個(gè)設(shè)有多個(gè)燃燒廢氣回流孔62的后端。在設(shè)有導(dǎo)槽27的情況下,回流孔62的位置在徑向上相應(yīng)于導(dǎo)槽27設(shè)置。
關(guān)于本發(fā)明第八實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn),供氣的發(fā)散得以防止。在本例中,由于筒61前端被節(jié)流,因而更有效地防止了供氣的發(fā)散。因此不容易出現(xiàn)缺少空氣的情況,燃燒更為穩(wěn)定。在廢氣中CO含量進(jìn)一步下降(少于10ppm)。另外,由于筒61前端被節(jié)流,通過筒61前端進(jìn)入筒61的廢氣量很少,但是,廢氣可以通過廢氣回流孔62進(jìn)入,因此不會(huì)增加壓力損失。由于通過廢氣回流孔62進(jìn)入筒61的廢氣量大,因而燃燒被遲延,不會(huì)增加NOx的含量。
在本發(fā)明的第九實(shí)施例中,如圖20所示,燃燒口磚22具有一個(gè)空氣噴嘴隔件29,它從空氣供應(yīng)和氣體排出表面23向前突出,并在相鄰兩氣流孔26之間在燃燒口磚22的徑向上延伸。另外,還設(shè)有助燃筒63。助燃筒63與突出部24共軸地從空氣噴嘴隔件29伸向突出部24前端前方的一個(gè)位置。筒63從外面包圍具有導(dǎo)槽27的突出部24。助燃筒63比本發(fā)明第七實(shí)施例的助燃筒60短。助燃筒63是用與燃燒口磚22相同的材料(如陶瓷)制成的。助燃筒63的后端與空氣供應(yīng)和氣體排出表面23隔開空氣噴嘴隔件29的厚度(高度)的一個(gè)距離。
關(guān)于第九實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn),由于設(shè)有助燃筒63,因而抑制了供氣的發(fā)散。因此,不易出現(xiàn)燃燒中缺少空氣的情況,燃燒穩(wěn)定,生成的CO量減少。在助燃筒63后端和空氣供應(yīng)和氣體排出表面23之間的間隙的作用是使燃燒廢氣返回筒63中,其作用與本發(fā)明第八實(shí)施例的廢氣回流孔62相同。
在本發(fā)明的第十實(shí)施例中,如圖21和22所示,每個(gè)氣流孔26下游端的內(nèi)表面在燃燒口磚22的徑向上與突出部的外表面隔開一個(gè)距離A,空氣噴嘴隔件29從突出部24的外表面徑向向外地延伸??諝鈬娮旄艏?9使供氣流和廢氣流在氣流孔26附近相互隔開。
關(guān)于第十實(shí)施例的操作和優(yōu)點(diǎn),由于設(shè)置了距離A,因而從氣流孔26向外流出的供氣不容易在背離突出部24的側(cè)面的方向上發(fā)散。這是因?yàn)樵诰嚯xA中的空氣被供氣流抽吸,從周圍向距離A的空氣供應(yīng)不是完全自由的,在距離A中產(chǎn)生了較小的負(fù)壓,供氣流從周圍垂直地壓向距離A。由于這種對(duì)供氣流發(fā)散的抑制,因而不必設(shè)置象本發(fā)明第七和第八實(shí)施例中的那種助燃筒60和61。另外,火焰更深地伸入爐中。
在本發(fā)明的第十一實(shí)施例中,如圖23所示,每個(gè)氣流孔26具有一個(gè)下游的第一部分26D和一個(gè)上游的,連接于第一部分26D的第二部分26U。第一部分26D與突出部24的軸線在某一方向上傾斜一個(gè)第一角θD(在2~10度的范圍內(nèi)),因此,第一部分26D向下游側(cè)的延長線趨近于突出部24的向下游側(cè)的延長線。第二部分26U內(nèi)表面的接近于燃燒口磚22軸線的一個(gè)部分與突出部24的軸線,在第一部分26D軸線傾斜方向相反的方向上,與突出部24的軸線傾斜一個(gè)大于第一角θD的第二角θU。
關(guān)于第十一實(shí)施例的操作和優(yōu)點(diǎn),由于第一部分26D的傾斜,供氣流的方向傾斜以便與燃料流相碰,從而抑制了供氣流的發(fā)散,因此,不必設(shè)置象本發(fā)明第七和第八實(shí)施例中那種助燃筒60和61。
另外,在低溫時(shí),供氣流與燃料流相碰,因而燃料和供氣很好地混合,使火焰和燃燒穩(wěn)定。在高溫時(shí),由于從儲(chǔ)熱件30向供氣傳遞的熱量多,供氣的體積增大,供氣的速度高。在這種高速條件下,第二部分26U使供氣流向內(nèi)的作用很強(qiáng)地補(bǔ)償了第一部分26D使供氣流向內(nèi)的作用。因此,使供氣流基本平行于燃料流,不再促進(jìn)燃燒和供氣的混合,從而抑制了NOx的生成。
在本發(fā)明的第十二實(shí)施例中,如圖24~26所示,在燃燒口磚22上形成的每個(gè)氣流孔的形狀為一圓筒形被一斜向延伸的平面26F切割而成。平面26位于每個(gè)氣流孔26遠(yuǎn)離燃燒口磚22的一部分且在一個(gè)方向上傾斜,使平面26F的下游側(cè)的延長部趨近于突出部24軸線的下游側(cè)的延長線。
關(guān)于第十二實(shí)施例的操作和優(yōu)點(diǎn),由于設(shè)有斜面26F,供氣流向內(nèi)從而抑制了供氣流的發(fā)散,因而不必設(shè)置象本發(fā)明第七和第八實(shí)施例中的那種助燃筒60和61。
另外,在低溫時(shí),由于供氣被斜面26F斜向向內(nèi)引導(dǎo),供氣流與燃料流相碰,使燃料和供氣很好地混合以穩(wěn)定火焰和燃燒。在高溫時(shí),供氣因溫度升高而體積膨脹,使供氣流速度增大,斜面26F引起的供氣的發(fā)散分量S增大,如圖26所示,因此,可以進(jìn)行稀燃以減少NOx的生成量。
在本發(fā)明的第十三實(shí)施例中,如圖27~29所示,在燃燒口磚22上形成一個(gè)輔助氣流孔26S。輔助氣流孔26S具有在突出部24前端的第一端口和在每個(gè)氣流孔26的內(nèi)表面上的第二端口,因此,在每個(gè)氣流孔26中流動(dòng)的供氣的一部分通過輔助氣孔流26S引至突出部24前端前方的一個(gè)部分。所需要的輔助氣流孔26S的數(shù)目是可以變化的。(位于輔助空氣孔26S的第二端的上游的),氣流孔26的內(nèi)表面的相切部分的下游側(cè)延長部,比輔助氣流孔26S的第二端下游的氣流孔26的內(nèi)表面部分,在氣流孔26的徑向上位置更向內(nèi)。
關(guān)于第十三實(shí)施例的操作和優(yōu)點(diǎn),雖然在氣流孔26和燃料釋放表面之間的燃燒口磚部分前方的爐內(nèi)部分缺少足夠的燃燒空氣,但是,在本實(shí)施例中,因?yàn)楣獗灰蛟摬蛔悴糠?,所以火焰和燃燒是穩(wěn)定物。更具體來說,如圖29所示,在燃料噴嘴前端的前方形成一個(gè)引焰區(qū)P,而在主要燃料和來自氣流孔26的供氣相互混合的區(qū)域形成主焰區(qū)M。由于一部分通過輔助氣流孔26S的供氣送至主焰區(qū)M和引焰區(qū)P之間的爐內(nèi)部分,因而主焰和引焰之間的連續(xù)性得到改善,火焰得以穩(wěn)定化。
另外,由于在低溫下供氣流的速度低,在輔助氣流孔26S上游的第二端的靜壓高。因此,較大量的供氣通過輔助氣流孔26S被引入,增強(qiáng)了上述的火焰穩(wěn)定化。在高溫下,由于供氣的速度高,輔助氣流孔26S的上游的第二端的靜壓低,因而通過輔助氣流孔26S的供氣量減少,抑制了NOx的生成。
雖然已針對(duì)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述,但是顯然本專業(yè)的技術(shù)人員可對(duì)這些具體實(shí)施例進(jìn)行各種變化和改進(jìn)而并不超出本發(fā)明的新穎的技術(shù)內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)的范圍。因此,所有這樣的變化和改進(jìn)顯然都包括在下述權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)爐,它包括一個(gè)儲(chǔ)熱件,它具有一軸線并包括多個(gè)沿儲(chǔ)熱件圓周方向相互分開的獨(dú)立部分;一個(gè)設(shè)在所述儲(chǔ)熱件一側(cè)上的燃燒口磚,所述燃燒口磚包括一個(gè)燃料噴嘴插孔,以及一個(gè)包括多個(gè)氣流孔的空氣供應(yīng)和氣體排出表面,所述氣流孔的結(jié)構(gòu)和布置可通過其選擇性地供應(yīng)空氣和排出氣體;以及一個(gè)設(shè)置在所述儲(chǔ)熱件的與所述燃燒器互相反一側(cè)上的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括一個(gè)靜止盤、一個(gè)可滑動(dòng)接觸所述靜止盤的轉(zhuǎn)動(dòng)盤和一個(gè)分開供氣流動(dòng)區(qū)域和廢氣流動(dòng)區(qū)域的隔壁,其中,所述靜止盤包括多個(gè)孔,所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤包括多個(gè)可按照所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)開、閉的氣流開口,所述氣流開口包括至少一個(gè)與位于所述隔壁一側(cè)的所述供氣流動(dòng)區(qū)域連通的供氣流動(dòng)開口和至少一個(gè)與所述隔壁的與所述供氣流動(dòng)區(qū)域相對(duì)的一側(cè)的所述廢氣流動(dòng)區(qū)域連通的廢氣流動(dòng)開口,以及其中,所述儲(chǔ)熱件、所述燃燒口磚和所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是相互獨(dú)立的。
2.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述多個(gè)開口的形狀和位置與在所述靜止盤上形成的所述多個(gè)孔的形狀和位置的相對(duì)關(guān)系使得在所述燃燒口磚上形成的至少一個(gè)氣流孔和在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的有關(guān)相對(duì)的廢氣流動(dòng)開口的總橫截面積等于或大于在所述燃燒口磚上形成的至少一個(gè)氣流孔和在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的有關(guān)相對(duì)的供氣流動(dòng)開口的總橫截面積。
3.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述多個(gè)開口的形狀和位置與在所述靜止盤上形成的所述多個(gè)孔的形狀和位置的相對(duì)關(guān)系使得被在轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的廢氣流動(dòng)開口所覆蓋的儲(chǔ)熱件的至少一個(gè)部分的總?cè)莘e等于或大于被在轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的供氣流動(dòng)開口所覆蓋的儲(chǔ)熱件的至少一個(gè)部分的總?cè)莘e。
4.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于還包括一個(gè)空氣供送鼓風(fēng)機(jī),其用于供送與所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的所述供氣流動(dòng)區(qū)域連通的空氣。
5.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于還包括一個(gè)與所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的所述廢氣流動(dòng)區(qū)域連通的廢氣抽吸風(fēng)扇。
6.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于還包括一個(gè)連接于所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的所述供氣流動(dòng)區(qū)域的空氣供應(yīng)鼓風(fēng)機(jī);以及一個(gè)連接于所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的所述廢氣流動(dòng)區(qū)域的廢氣抽吸風(fēng)扇。
7.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于還包括一個(gè)連接于所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的所述供氣流動(dòng)區(qū)域的空氣供應(yīng)鼓風(fēng)機(jī);和一個(gè)連接于所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的所述廢氣流動(dòng)區(qū)域的廢氣抽吸風(fēng)扇,其中,所述鼓風(fēng)機(jī)和所述風(fēng)扇是由一個(gè)共用的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的。
8.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于沿著所述儲(chǔ)熱件的軸向,所述儲(chǔ)熱件進(jìn)一步分成多個(gè)部分,其中在儲(chǔ)熱件相鄰部分之間設(shè)有一個(gè)間隙以便產(chǎn)生紊流。
9.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于還包括一個(gè)隔壁,其結(jié)構(gòu)和布置沿所述儲(chǔ)熱件的所述圓周方向相互分隔所述儲(chǔ)熱件的所述部分,所述隔壁在相對(duì)于所述儲(chǔ)熱件的徑向上延伸,而所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的隔壁相對(duì)于轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)沿圓周方向延伸。
10.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤只在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
11.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于還包括一個(gè)電機(jī),其用于轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤,所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤被所述電機(jī)在一方向上馬區(qū)動(dòng)。
12.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于還包括一臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的部分的電機(jī),所述電機(jī)設(shè)置在所述隔壁相應(yīng)于在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成至少一個(gè)供氣流動(dòng)開口的一側(cè)。
13.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤是三維的,所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述至少一個(gè)供氣流動(dòng)開口的鄰近所述靜止盤的一側(cè)和所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述至少一個(gè)廢氣流動(dòng)開口的鄰近所述靜止盤的一側(cè)位于一個(gè)共同的圓圈上,所述靜止盤上形成的所述多個(gè)孔位于一個(gè)共同的圓圈上。
14.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤是三維的,所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述至少一個(gè)供氣流動(dòng)開口的鄰近所述靜止盤的一側(cè)和所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述至少一個(gè)廢氣流動(dòng)開口的鄰近所述靜止盤的一側(cè)位于一個(gè)共同的圓圈上,在所述至少一個(gè)供氣流動(dòng)開口的上游側(cè)與所述至少一個(gè)供氣流動(dòng)開口連通的一條供氣通道和在所述至少一個(gè)廢氣流動(dòng)開口的下游側(cè)與所述至少一個(gè)廢氣流動(dòng)開口連通的一條廢氣通道中的一條在所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的軸向上連接在所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)上,而所述供氣通道和所述廢氣通道中的另一條則在與所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的軸向垂直的方向上連接在所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)上。
15.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于還包括一個(gè)設(shè)置在廢氣流動(dòng)方向的所述至少一個(gè)廢氣流動(dòng)開口的下游的廢氣抽吸機(jī)構(gòu),所述廢氣抽吸機(jī)構(gòu)噴出一部分供氣。
16.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于所述儲(chǔ)熱件的每個(gè)所述部分插在一個(gè)相應(yīng)的套筒件中。
17.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于所述儲(chǔ)熱件的每一個(gè)部分接在一個(gè)具有一內(nèi)表面的相應(yīng)套筒中,在燃燒口磚上形成的每個(gè)所述氣流孔包括一個(gè)在朝向供氣流向上游的方向上橫截面增大的漏斗形部分,因而每個(gè)氣流孔的表面平滑地通過每個(gè)漏斗形部分的表面與每個(gè)所述套筒的所述內(nèi)表面相連接。
18.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤和所述靜止盤相互接觸在其間形成密封,所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤被一彈簧偏壓在所述靜止盤上。
19.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述多個(gè)氣流開口基本呈半圓形狀,在所述靜止盤上形成的所述多個(gè)孔基本呈半圓形狀。
20.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤包括一個(gè)可在兩個(gè)相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的盤。
21.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于還包括一個(gè)用于在兩個(gè)相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的氣缸。
22.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤可在第一和第二轉(zhuǎn)動(dòng)位置之間以相反的轉(zhuǎn)向有選擇性地轉(zhuǎn)動(dòng)。
23.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于還包括一個(gè)燃料供應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),其用于當(dāng)在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述至少一個(gè)供氣流動(dòng)開口對(duì)著所述靜止盤的所述孔間的實(shí)心部分時(shí)節(jié)制燃料流。
24.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述氣流開口的形狀和位置與所述靜止盤上形成的所述孔的形狀和位置的相對(duì)關(guān)系使得在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的所有轉(zhuǎn)動(dòng)的位置上,所述至少一個(gè)廢氣流動(dòng)開口都不完全被所述靜止盤的所述孔間的實(shí)心部分所封閉。
25.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括具有至少五個(gè)開口的多孔節(jié)氣門。
26.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐,其特征在于所述工業(yè)爐是從下述一組中選擇的一種爐,所述一組包括熔化爐、燒結(jié)爐、預(yù)熱爐、均熱爐、鍛造爐、加熱爐、退火爐、固溶退火爐、鍍爐(platingfurnace)、干燥爐、熱處理爐、淬火用加熱爐、回火爐、氧化和還原爐、窯爐、烘爐、烤爐、熔融金屬盛放爐、前爐、坩堝爐、均化爐、時(shí)效爐、反應(yīng)促進(jìn)爐、蒸餾爐、澆包干式預(yù)熱爐、模具預(yù)熱爐、正火爐、焊爐、碳化爐、保溫爐、涂漆干燥爐、氮化爐、鹽浴爐、玻璃熔化爐、包括發(fā)電用鍋爐的鍋爐、包括垃圾焚化爐在內(nèi)的焚化爐和熱水供應(yīng)設(shè)備。
27.一種工業(yè)爐,它包括一個(gè)燃燒口磚,它包括一個(gè)包括多個(gè)氣流孔的空氣供應(yīng)和氣體排出表面,所述氣流孔的結(jié)構(gòu)和布置使得通過其可選擇地供應(yīng)空氣和排出氣體;一個(gè)突出部,它從所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面突伸且具有一個(gè)內(nèi)表面;以及一個(gè)用于釋放噴出的燃料的燃料釋放表面,所述燃料釋放表面在所述內(nèi)表面上形成,且伸至所述突出部的與所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面相對(duì)的前端。
28.如權(quán)利要求27所述的工業(yè)爐,其特征在于所述燃料釋放表面的形狀在朝向所述突出部的所述前端的方向上擴(kuò)展。
29.如權(quán)利要求27所述的工業(yè)爐,其特征在于在所述突出部的徑向外面的部分形成多條導(dǎo)槽,導(dǎo)槽在軸向上延伸并與燃燒口磚上形成的所述氣流孔中的至少一些重合。
30.如權(quán)利要求27所述的工業(yè)爐,其特征在于所述燃燒口磚還包括一個(gè)在相鄰的所述氣流孔之間從所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面突出的一個(gè)空氣噴嘴隔件。
31.如權(quán)利要求27所述的工業(yè)爐,其特征在于所述氣流孔的橫截面除在其端部外在供氣流向上是逐漸縮小的。
32.如權(quán)利要求27所述的工業(yè)爐,其特征在于還包括一條與所述燃料釋放表面連通的引燃空氣供應(yīng)管;一個(gè)在所述引燃空氣供應(yīng)管內(nèi)設(shè)置的燃料噴嘴;以及一個(gè)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),其結(jié)構(gòu)和布置使其可在空氣供送和氣體排出之間選擇氣流,其中,所述引燃空氣供應(yīng)管和所述燃料噴嘴可繞一共同軸線同步地轉(zhuǎn)動(dòng)。
33.如權(quán)利要求27所述的工業(yè)爐,其特征在于還包括一個(gè)助燃筒,其與所述突出部共軸地從所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面周圍伸向所述突出部前端前方的一個(gè)位置,從而包圍所述多個(gè)氣流孔。
34.如權(quán)利要求27所述的工業(yè)爐,其特征在于還包括一個(gè)助燃筒,其與所述突出部共軸地從所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面周圍伸向所述突出部前端前方的一個(gè)位置,從而包圍所述多個(gè)氣流孔,所述助燃筒具有一個(gè)橫截面縮小的前端和一個(gè)設(shè)有多個(gè)燃燒廢氣回流孔的后端。
35.如權(quán)利要求29所述的工業(yè)爐,其特征在于所述燃燒口磚還包括一個(gè)空氣噴嘴隔件,它從所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面突伸并在相鄰氣流孔之間的徑向上延伸,所述工業(yè)爐還包括一個(gè)助燃筒,其與所述突出部共軸地從所述空氣噴嘴隔件的前端伸向所述突出部前端前方的一個(gè)位置并包圍所述突出部。
36.如權(quán)利要求27所述的工業(yè)爐,其特征在于每個(gè)氣流孔的下游端的內(nèi)表面在徑向上與所述突出部的外表面間隔開來。
37.如權(quán)利要求27所述的工業(yè)爐,其特征在于每個(gè)氣流孔具有一個(gè)在下游的第一部分和一個(gè)在上游的第二部分,所述第一部分在與所述突出部軸線相交的方向上與所述突出部的軸線傾斜一個(gè)第一角,其中,所述第二部分接近于所述燃燒口磚的內(nèi)表面,在與所述第一部分傾斜方向相反的方向上,與所述突出部的軸線傾斜一個(gè)大于所述第一角的第二角。
38.如權(quán)利要求27所述的工業(yè)爐,其特征在于每個(gè)氣流孔具有被一斜向延伸的平面切割的圓筒形的形狀,所述平面位于每個(gè)氣流孔的遠(yuǎn)離所述燃燒口磚軸線的部分且在趨近于所述突出部軸線的方向上傾斜。
39.如權(quán)利要求27所述的工業(yè)爐,其特征在于在所述燃燒口磚上形成一輔助氣流孔,所述輔助氣流孔具有一個(gè)在所述突出部前端的第一端口和在每一氣流孔內(nèi)表面的相對(duì)的第二端口,從而將每個(gè)氣流孔中的供氣的一部分引至所述突出部前端前方的一個(gè)部分。
40.如權(quán)利要求27所述的工業(yè)爐,其特征在于所述工業(yè)爐是下述一組中選擇的一種爐,所述一組包括熔化爐、燒結(jié)爐、預(yù)熱爐、均熱爐、鍛造爐、加熱爐、退火爐、固溶退火爐、鍍爐、干燥爐、熱處理爐、淬火用加熱爐、回火爐、氧化和還原爐、窯爐、烘爐、烤爐、熔融金屬盛放爐、前爐、坩堝爐、均化爐、時(shí)效爐、反應(yīng)促進(jìn)爐、蒸餾爐、澆包干式預(yù)熱爐、模具預(yù)熱爐、正火爐、焊爐、碳化爐、保溫爐、涂漆干燥爐、氮化爐、鹽浴爐、玻璃熔化爐、包括發(fā)電用鍋爐的在內(nèi)鍋爐、包括垃圾焚化爐在內(nèi)的焚化爐和熱水供應(yīng)設(shè)備。
41.一種燃燒器,它包括一個(gè)包括多個(gè)獨(dú)立的周向部分的儲(chǔ)熱件;一個(gè)設(shè)置在所述儲(chǔ)熱件一側(cè)上的燃燒口磚,所述燃燒口磚包括一燃燒噴嘴插孔、一個(gè)包括多個(gè)氣流孔的空氣供應(yīng)和氣體排出表面,可選擇地通過氣流孔供應(yīng)空氣和排出氣體;以及一個(gè)設(shè)置在所述儲(chǔ)熱件的與所述燃燒口磚相對(duì)的另一側(cè)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括一個(gè)靜止盤,一個(gè)可與靜止盤滑動(dòng)接觸的轉(zhuǎn)動(dòng)盤和一個(gè)限定供氣流動(dòng)區(qū)域和廢氣流動(dòng)區(qū)域的隔壁,所述靜止盤包括多個(gè)孔,所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤包括多個(gè)可按照轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而開、閉的多個(gè)氣流開口,所述開口包括至少一個(gè)與位于所述隔壁一側(cè)的所述供氣流動(dòng)區(qū)域連通的供氣流動(dòng)開口和至少一個(gè)與位于所述隔壁另一側(cè)的所述廢氣流動(dòng)區(qū)域連通的廢氣流動(dòng)開口。
42.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述開口的形狀和位置與所述孔的形狀和位置的相對(duì)關(guān)系使得所述燃燒口磚上形成的至少一個(gè)氣流孔和所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的一個(gè)所述排氣流動(dòng)開口的總橫截面積等于或大于所述燃燒口磚上形成的至少一個(gè)氣流孔和所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的一個(gè)所述供氣流動(dòng)開口的總橫截面積。
43.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述開口的形狀和位置與所述靜止盤上形成的孔的形狀和位置的相對(duì)關(guān)系使得所述儲(chǔ)熱件的至少一個(gè)部分和所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述廢氣流動(dòng)開口的總?cè)莘e等于或大于所述儲(chǔ)熱件的至少一個(gè)部分和所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述供氣流動(dòng)開口的總?cè)莘e。
44.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于還包括一個(gè)用于供送窩工氣的鼓風(fēng)機(jī)。其直接連接在所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述供氣流動(dòng)孔連通的所述供氣流動(dòng)區(qū)域上。
45.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于還包括一個(gè)用于抽吸廢氣的風(fēng)扇,其連接在所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述廢氣流動(dòng)開口連通的所述廢氣流動(dòng)區(qū)域上。
46.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于還包括一個(gè)用于供送空氣的鼓風(fēng)機(jī),其連接在所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述供氣流動(dòng)開口連通的所述供氣流動(dòng)區(qū)域上;以及一個(gè)用于抽吸廢氣的風(fēng)扇,其連接在所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述廢氣流動(dòng)開口連通的所述廢氣流動(dòng)區(qū)域上。
47.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于還包括一個(gè)用于供送空氣的鼓風(fēng)機(jī),其連接在所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述供氣流動(dòng)開口連通的所述供氣流動(dòng)區(qū)域上;以及一個(gè)用于抽吸廢氣的風(fēng)扇,其連接在所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述廢氣流動(dòng)開口連通的所述廢氣流動(dòng)區(qū)域上,其中,所述用于供氣的鼓風(fēng)機(jī)和所述用于抽吸廢氣的風(fēng)扇是由共同的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的。
48.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述儲(chǔ)熱件進(jìn)一步沿其軸向分成若干部分,上所述儲(chǔ)熱件的相鄰的上述部分之間設(shè)有產(chǎn)生紊流的間隙。
49.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于還包括一個(gè)使所述儲(chǔ)熱件的所述部分相互分隔的一隔壁,所述隔壁在儲(chǔ)熱件的徑向上延伸,而所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的隔壁是在圓周方向上延伸的。
50.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤只能在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
51.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于還包括一臺(tái)電機(jī),其結(jié)構(gòu)和布置可用來只在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤。
52.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于還包括一臺(tái)電機(jī),其結(jié)構(gòu)和布置可用來轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的部分,所述電機(jī)設(shè)置在所述隔壁的相應(yīng)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的所述供氣流動(dòng)開口的位置的一側(cè)。
53.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤是三維的,其中,所述供氣流動(dòng)開口的與所述靜止盤相對(duì)的一側(cè)與所述廢氣流動(dòng)開口的接近于所述靜止盤的一側(cè)位于一個(gè)共同的圓圈上,在所述靜止盤上形成的所述孔位于一個(gè)共同的圓圈上。
54.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤是三維的,所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述供氣流動(dòng)開口的鄰近于所述靜止盤的一個(gè)端部與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述廢氣流動(dòng)開口的接近于所述靜止盤的一個(gè)端部位于同一圓圈上,其中,從所述供氣流動(dòng)開口的上游側(cè)與所述供氣流動(dòng)開口連通的一條供氣通道和從所述廢氣流動(dòng)開口的下游側(cè)與所述廢氣流動(dòng)開口連通的一條廢氣通道中的一條在所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的軸向上連接在所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)上,而所述供氣通道和所述廢氣通道中的另一條則在與所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的軸向垂直的方向上連接在所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)上。
55.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于還包括一個(gè)廢氣抽吸機(jī)構(gòu),其設(shè)置在所述廢氣流動(dòng)開口的廢氣流向的下游,并噴出一部分供氣。
56.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述儲(chǔ)熱件的每個(gè)部分括一個(gè)相應(yīng)的套筒中。
57.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述儲(chǔ)熱件的每個(gè)部分插在一個(gè)相應(yīng)的套筒中,其中,所述燃燒口磚上形成的每個(gè)氣流孔包括一個(gè)在供氣流向的上游方向上橫截面發(fā)散的漏斗形部分,使每個(gè)氣流孔通過其漏斗形部分的表面平滑地與每個(gè)套筒的內(nèi)表面相連接。
58.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤和所述靜止盤相互接觸在其間形成密封,其中,所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤被一彈簧壓向所述靜止盤。
59.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述氣流開口基本呈半圓形狀,所述靜止盤上形成的所述孔基本呈半圓形狀。
60.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤可在相反的轉(zhuǎn)向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
61.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于還包括用于在兩相反的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的裝置,該裝置包括一氣缸。
62.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤可選擇性地在第一和第二轉(zhuǎn)動(dòng)位置之間以兩相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
63.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于還包括一個(gè)燃料供應(yīng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),其結(jié)構(gòu)和布置可以在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述供氣流動(dòng)開口與所述靜止盤的所述孔間的無孔部分相對(duì)時(shí)節(jié)制燃料流。
64.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上形成的所述氣流開口的形狀和位置與所述靜止盤上形成的所述孔的形狀和位置的相對(duì)關(guān)系使得在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的所有轉(zhuǎn)動(dòng)的位置上,所述至少一個(gè)廢氣流動(dòng)開口總是最多被所述靜止盤的在所述孔間的無孔部分部分地封閉。
65.如權(quán)利要求41所述的燃燒器,其特征在于所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括具有至少五個(gè)氣流開口的多孔節(jié)氣門。
66.一種燃燒器,它包括一個(gè)燃燒口磚,它包括一個(gè)包括多個(gè)氣流孔的空氣供應(yīng)和氣體排出表面,所述氣流孔的結(jié)構(gòu)和布置可選擇地使供氣和廢氣通過;一個(gè)具有內(nèi)表面的突出部,它從所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面突伸;以及一個(gè)用于釋放被噴出的燃料的燃料釋放表面,它在所述內(nèi)表面上形成且伸向所述突出部的一個(gè)遠(yuǎn)離所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面的前端。
67.如權(quán)利要求66所述的燃燒器,其特征在于所述燃料釋放表面在朝向所述突出部的所述前端的方向上是擴(kuò)展的。
68.如權(quán)利要求66所述的燃燒器,其特征在于多條導(dǎo)槽在所述突出部的徑向的外面部分上形成并在突出部的軸向上延伸以便在位置上與所述燃燒口磚上形的氣流孔重合。
69.如權(quán)利要求66所述的燃燒器,其特征在于所述燃燒口磚還包括一個(gè)空氣噴嘴隔件,它從所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面突伸且在相鄰的氣流孔間徑向延伸。
70.如權(quán)利要求66所述的燃燒器,其特征在于每個(gè)所述氣流孔除靠近所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面的端部以外,其橫截面沿供氣流向朝著所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面逐漸縮小。
71.如權(quán)利要求66所述的燃燒器,其特征在于還包括一條與所述燃料釋放表面內(nèi)的空間連通的引燃空氣供應(yīng)管;一個(gè)設(shè)置在所述引燃空氣供應(yīng)管內(nèi)的燃料噴嘴;以及一個(gè)可按照所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)工作的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),其中,所述引燃空氣供應(yīng)管和所述燃料噴嘴可繞其共同軸線轉(zhuǎn)動(dòng),所述引燃空氣供應(yīng)管的轉(zhuǎn)動(dòng)和所述燃料噴嘴的轉(zhuǎn)動(dòng)是同步進(jìn)行的。
72.如權(quán)利要求66所述的燃燒器,其特征在于還包括一個(gè)助燃筒,其與所述突出部共軸地從所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面的周圍伸向所述突出部前端前方的一個(gè)位置,并在周圍包圍所述多個(gè)氣流孔。
73.如權(quán)利要求66所述的燃燒器,其特征在于還包括一個(gè)助燃筒,它從所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面伸過所述突出部的所述前端,所述助燃筒在周圍包圍所述多個(gè)氣流孔,所述助燃筒具有一個(gè)橫截面縮小的前端和一個(gè)設(shè)有多個(gè)燃燒廢氣回流孔的后端。
74.如權(quán)利要求68所述的燃燒器,其特征在于所述燃燒口磚還包括一個(gè)空氣噴嘴隔件,它從所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面突伸并在相鄰氣流孔之間徑向延伸;所述燃燒器還包括一個(gè)助燃筒,它與所述突出部共軸地從所述空氣噴嘴隔件的前端伸向超越所述突出部所述前端的一個(gè)位置并包圍其上具有導(dǎo)槽的所述突出部的一個(gè)部分。
75.如權(quán)利要求66所述的燃燒器,其特征在于每個(gè)氣流孔的下游端的內(nèi)表面與所述突出部的外表面在徑向上間隔開來。
76.如權(quán)利要求66所述的燃燒器,其特征在于每個(gè)氣流孔具有一個(gè)下游的第一部分和一個(gè)與所述第一部分連接的,上游的第二部分,所述第一部分在趨向于所述突出部的軸線的方向上與所述突出部的軸線傾斜一個(gè)第一角,所述第二部分的接近于所述燃燒口磚的一個(gè)部分在與所述第一部分的所述軸線傾斜的所述方向的相反方向與所述突出部的所述軸線傾斜一個(gè)大于所述第一角的第二角。
77.如權(quán)利要求66所述的燃燒器,其特征在于每個(gè)氣流孔具有被一斜向延伸的平面切割的圓筒形形狀,所述平面在一個(gè)方向上傾斜,使得所述平面的下游側(cè)延長部趨近于所述突出部軸線的下游側(cè)延長線。
78.如權(quán)利要求66所述的燃燒器,其特征在于在所述燃燒口磚上形成一個(gè)輔助氣流孔,所述輔助氣流孔具有一個(gè)在所述突出部前端的第一端口和在所述氣流孔的內(nèi)表面上的相對(duì)的第二端口,從而將每個(gè)氣流孔中流動(dòng)的一部分供氣引至所述突出部前方的一個(gè)部分。
79.一種工業(yè)爐燃燒方法,包括以下步驟通過在燃燒口磚的一個(gè)空氣供應(yīng)和氣體排出表面上形成的至少一個(gè)孔向爐中供送供氣;混合并燃燒燃料和供氣;以及通過在燃燒口磚的所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面上形成的至少一個(gè)孔從爐排放燃燒廢氣,所述排放燃燒廢氣的至少一個(gè)孔所具有總橫截面積等于或大于供送供氣的所述至少一個(gè)孔的總橫截面積。
80.一種在爐中燃燒再循環(huán)方法,所述爐包括一個(gè)燃燒口磚,燃燒口磚具有一個(gè)空氣供應(yīng)和氣體排出表面和穿過其的多個(gè)氣流孔,所述多個(gè)氣流孔的結(jié)構(gòu)和布置使得通過其可選擇供送空氣或排出氣體,所述爐還包括一個(gè)突出部,所述突出部具有一內(nèi)表面并從所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面突伸,在所述突出部的內(nèi)表面上設(shè)有燃料釋放表面,所述燃燒再循環(huán)方法包括以下步驟通過至少一個(gè)選擇用作供氣流動(dòng)孔的所述氣流孔向爐中供送供氣;引導(dǎo)供氣以便抽吸并攜帶爐運(yùn)行產(chǎn)生的一部分燃燒廢氣,所述供氣沿著突出部的內(nèi)表面在離開所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面的方向上流動(dòng),以便在爐中再循環(huán)燃燒廢氣;以及使另外的供氣和再循環(huán)的燃燒廢氣部分與從燃料釋放部分的燃料混合,使另外的供氣、再循環(huán)的廢氣和燃料的混合物背離所述突出部和所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面流動(dòng)。
81.如權(quán)利要求80所述的燃燒再循環(huán)方法,其特征在于還包括以下步驟通過所述多個(gè)氣流孔的選擇用作廢氣流動(dòng)孔的至少一個(gè)氣流孔從所述爐排出燃燒廢氣,其中,所述燃料釋放部分的前端被一段所述突出部與所述空氣供應(yīng)和氣體排出表面間隔開來。
全文摘要
一種進(jìn)行再生燃燒的工業(yè)爐和燃燒器包括一儲(chǔ)熱件、一個(gè)設(shè)在儲(chǔ)熱件一端的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和一個(gè)設(shè)在儲(chǔ)熱件另一端的燃燒口磚。燃燒口磚具有一個(gè)在一個(gè)空氣供應(yīng)和氣體排出表面前方延伸的突出部。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)具有一個(gè)靜止盤和一個(gè)可與靜止盤滑動(dòng)接觸的轉(zhuǎn)動(dòng)盤。在運(yùn)轉(zhuǎn)中,向爐中供氣的速度等于或大于從爐排出廢氣的速度。
文檔編號(hào)F23L15/02GK1129781SQ9511849
公開日1996年8月28日 申請(qǐng)日期1995年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月14日
發(fā)明者三谷和久, 西山智彥, 田中良一 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社, 日本鍋爐工業(yè)株式會(huì)社
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