專利名稱：控制燃燒室的燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的燃燒器。
歐洲專利EP-0704657已經(jīng)公開了一種燃燒器，它包括一個在入射流側(cè)的旋流發(fā)生器，流體順暢地經(jīng)過這里進入一個混合段。這借助于一個過渡幾何體來完成，它為此目的形成在混合段的起點，并且由覆蓋該混合段的尾部段的過渡通道組成，它取決于旋流發(fā)生器的分段工作體的數(shù)目，并在流動方向上成螺旋狀延伸。在這些過渡通道的出流側(cè)，該混合段具有若干成膜孔，它們保證流體流速沿管壁增加。接下來是一個燃燒室和過渡段，該過渡段位于混合室和燃燒室之間，并由一個橫截面的突變構(gòu)成，在該突變處的平面上形成回流區(qū)或回流旋渦。
該旋流發(fā)生器的旋流強度因此選擇成這樣一種方式，正如象上文中對在下游的橫截面突變區(qū)域的解釋那樣，在混合段里不會發(fā)生渦流分離?；旌隙蔚拈L度這樣確定，即對所有型式的燃料都保證適當(dāng)?shù)鼗旌现怠?br> 與那些現(xiàn)有技術(shù)中的相比，盡管這種燃燒器在考慮增強火焰穩(wěn)定性，降低污染排放，減少波動，完全燃燒，大的運行范圍，不同燃燒器間的好的交叉點火，緊湊的結(jié)構(gòu)型式，改進的混合等方面帶來了一個顯著的進步。但現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，新的汽輪機的預(yù)混燃燒在最高水平的順暢操作時，更加強化的火焰穩(wěn)定性及改進火焰對預(yù)定幾何形狀的燃燒室的適應(yīng)性是有必要的。
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種開始段落所提到型式的燃燒器，它帶來火焰穩(wěn)定性的增強和火焰對燃燒室預(yù)定幾何形狀的適應(yīng)性，而在該燃燒器的任何方面都不減少它的其它優(yōu)點。
為這個目的，在混合段末端橫截面突變的平面處的燃燒室一側(cè)，燃燒器的前部構(gòu)造成一個環(huán)形的或類似環(huán)形的凹口。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致從混合段流入的燃燒空氣與在圓形凹口形成的氣流接觸，由此主氣流的旋流系數(shù)顯著地增大。與沒有環(huán)形凹口的氣流相比，在橫截面突變區(qū)域形成的回流旋渦大大增大。這種增大的特征是徑向擴展而軸向收縮。這樣的結(jié)果是提高了火焰的穩(wěn)定性和通過采用適當(dāng)?shù)沫h(huán)形凹口設(shè)計，實現(xiàn)火焰特別適應(yīng)燃燒室預(yù)定幾何形狀的可能性。
本發(fā)明的進一步的改進涉及相對于燃燒空氣支流進入一個具有切向空氣進口槽的錐形旋流發(fā)生器頭部位置的燃料噴嘴的縮回。該燃料噴嘴的小孔由于這種縮回而位于支流區(qū)域的上游，這樣從燃料噴嘴噴出的燃料射流能夠以一個大的噴射半徑噴入主氣流中。這種方法保證了在與燃燒空氣初始接觸時，燃料噴射從膜狀霧化成液滴，且該燃料噴射的錐形表面區(qū)域由于該區(qū)域的因素而增大，這改進了燃料噴射的擴散并且不削弱燃燒空氣支流。
如果燃料噴嘴由于被縮回而結(jié)束在一個固定殼體區(qū)，那么就能在燃料噴嘴的小孔周圍設(shè)置開口，在燃料噴嘴的誘導(dǎo)下清潔空氣通過這些孔進入橫斷面。這些清潔空氣開口的流體橫截面和燃料噴嘴的縮回被選擇成使從這些開口流入的清潔空氣不是以完全的氣態(tài)運行，以替代上面提到的下游的回流旋渦。在以液態(tài)燃料運行時，燃料噴射實際上起到一個噴射泵的作用，因此通過所述開口流入的清洗空氣的一個增大的軸向沖擊的方式增加，它替代下游的回流旋渦。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點體現(xiàn)在從燃料噴嘴的小孔區(qū)域的開口流入的清洗空氣防止了錐形旋流發(fā)生器的內(nèi)壁的浸潤。
根據(jù)本發(fā)明的目的獲得的其他的優(yōu)點和便利將在權(quán)利要求書中限定。
下面參照附圖的詳細描述，將會使對本發(fā)明的完整認識和許多附帶的優(yōu)點變得更容易被理解，其中

圖1表示一個設(shè)計成預(yù)混燃燒器的燃燒器具有一個位于旋流發(fā)生器下游的混合段；圖2表示了一個由一組殼體組成的旋流發(fā)生器的透視圖，并有局部斷面；圖3表示了一個雙殼體旋流發(fā)生器的橫斷面圖；圖4表示了一個四殼體旋流發(fā)生器的橫斷面圖；圖5表示了一個殼體為葉片形結(jié)構(gòu)的旋流發(fā)生器；圖6表示了在旋流發(fā)生器和混合段之間的過渡幾何體的結(jié)構(gòu)；圖7表示了一個圖2中的具有縮回的燃料噴嘴的旋流發(fā)生器的示意圖；圖8～11表示了為穩(wěn)定回流旋渦設(shè)在燃燒器前部的各種類似圓形的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參見附圖，其中附圖中相同的附圖標記表示相同的或相一致的部件，并略去了對直接理解本發(fā)明無關(guān)緊要的部分，介質(zhì)的流向用箭頭表示。圖1表示了一個燃燒器的總體結(jié)構(gòu)。最初，旋流發(fā)生器100是有效的，它的結(jié)構(gòu)在下面的圖2到5中進行更詳細地表示和描述。該旋流發(fā)生器100是一個圓錐形結(jié)構(gòu)，切向流入的燃燒空氣流115不斷地切向?qū)搿Ｔ谶@里形成的氣流借助于旋流發(fā)生器100下游設(shè)置的一個過渡幾何體，以一個沒有分離發(fā)生的方式流暢地進入一個過渡段200。該過渡幾何體的結(jié)構(gòu)在下面的圖6中詳細描述。過渡段200通過一個混合管20在過渡幾何體的出流側(cè)延伸，兩部件實際上形成一個混合段220。當(dāng)然，混合段220也可以制造成一個部件，即，過渡段200和混合管20融合形成一個單獨的粘接起來的結(jié)構(gòu)，并保持每一部分的特性。如果過渡段200和混合管20是兩個部件的結(jié)構(gòu)，這些部件就通過一個套環(huán)10連接，該套環(huán)10作為該旋流發(fā)生器100在頭部的固定表面。此外，這種套環(huán)10具有可以用于各種混合管的優(yōu)點。對于位于該混合管20出流側(cè)的是燃燒室30，這里僅用一個火焰管表示?；旌隙?20基本上執(zhí)行限定旋流發(fā)生器100下游截面的功能，在這一段可以實現(xiàn)各種形式燃料的理想的預(yù)混合。此外，該混合段，主要是混合管20，能夠使氣流沒有損耗，這樣即使有過渡幾何體的干擾也能首先形成無回流區(qū)域或無回流旋渦，由此整個混合段220長度都能影響所有形式的燃料的混合性能。因此，該混合段220具有另一個特性，實際上混合段220自身的軸向速度分布具有一個明顯的軸線上的最大值，這樣就不可能發(fā)生從燃燒室來的火焰的逆燃。因此，正確地講，在這種結(jié)構(gòu)中，軸向速度向著管壁方向減小。為了在這個區(qū)域也防止逆燃，混合管20在氣流方向和圓周方向上設(shè)有若干具有最多橫斷面和方向變化的規(guī)則或不規(guī)則分布的孔21，通過它們空氣進入混合管20的內(nèi)部，并導(dǎo)致為一個膜狀(prefilmer)的沿管壁的速度的增加。獲得同樣效果的另一種可能是構(gòu)成已提到過的過渡幾何體，使在過渡通道201的出流側(cè)的混合管20的流體橫截面經(jīng)歷一個匯聚，結(jié)果是使混合管20中的整個速度水平提高。圖中，這些孔21相對于燃燒器軸60成銳角方向延伸。進一步講，過渡通道201的出口相應(yīng)地成為混合管20的氣流橫截面的最窄處。因此，所述的過渡通道201連通不同的橫截面，同時沒有對氣流形成不利的影響。如果所選用的方法在沿混合管20引導(dǎo)管內(nèi)氣流40時產(chǎn)生一個不允許的壓力降，可以通過一個設(shè)在混合管末端的擴壓器(圖中未表示)來補救。連接在混合管20末端的是一個燃燒室30，在兩個流動橫斷面之間通過燃燒器的前部70形成一個橫斷面的突變。中心回流區(qū)域50只在這里形成，它具有一無形火焰穩(wěn)定擋板的特性。如果運行過程中流體的邊界區(qū)域在該突變處形成，其中邊界區(qū)域由于該處的負壓而使渦流分離增加，這將導(dǎo)致回流區(qū)域50的環(huán)流穩(wěn)定性增強。在端面上，燃燒室30有若干開口31，空氣可以通過它們直接流入到橫截面突變處，此外它還能增強回流區(qū)域50的環(huán)流穩(wěn)定性。另外，不能不提及的是，一個穩(wěn)定的回流區(qū)域50的產(chǎn)生也需要在管中有一個顯著的高旋流系數(shù)。如果首先不期望有這樣一個高旋流系數(shù)，可以通過管子末端，例如切向開口提供的小的強烈的旋流氣流來產(chǎn)生穩(wěn)定回流區(qū)域。這里采用的所需的空氣量約為總空氣量的5～20％。對于為穩(wěn)定回流區(qū)域或回流旋渦50而設(shè)在混合管20末端的燃燒器的前部70的結(jié)構(gòu)，將在下面的圖8～11中進行描述。
為了更好地理解旋流發(fā)生器100的結(jié)構(gòu)，參考圖2時最好也參考圖3。更進一步講，這樣不會使圖2不必要地復(fù)雜化，圖3中表示出的葉片板121a，121b只是暗含在圖2中。在對圖2的描述中，在需要時將在下文中引用所述的圖。
圖1所示燃燒器的第一個部分為圖2所示的旋流發(fā)生器100。該旋流發(fā)生器100包括兩個中空錐形分段體101，102，它們以互相偏移的方式，一個套入另一個當(dāng)中。當(dāng)然錐狀分段體的個數(shù)可以多于兩個，如圖4和5所示；這取決于整個燃燒器運行的各種方式，這將在下文中更詳細地解釋。在某種運行結(jié)構(gòu)中提供由單一螺旋體構(gòu)成的旋流發(fā)生器不是沒有可能的。圓錐形分段體101，102的互相偏移的各個中心軸或縱向?qū)ΨQ軸201b，202b的鏡像方式布置在相鄰管壁上，形成一個切向管道上的一個空氣進口槽119，120(圖3)，燃燒空氣115通過它們進入旋流發(fā)生器100的內(nèi)部空間，即進入錐形中空體的空間114。分段體101，102的錐形狀與氣流方向具有一個固定角度。當(dāng)然，根據(jù)工作用途，分段體101，102的圓錐度可以在氣流方向上增加或減少，分別地像一個喇叭口或漏斗形。后面提到的這兩種形狀沒有用圖表示，因為本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可以很容易地想象出來。這兩個錐形分段體101，102每一個都有一個圓柱形起始部分101a，102a，該部分也以類似錐形分段體101，102的方式互相偏移地一個套入另一個之中，這樣切向空氣進口槽119，120就出現(xiàn)在旋流發(fā)生器100的整個長度上，接納在圓柱形起始部分里的是一個噴嘴103，最好是提供液體燃料112，它的射流104大約與錐形分段體101，102形成的錐形中空空間114的橫斷面的最窄處重合。噴嘴103的噴射能力和噴嘴型式取決于各個燃料器的預(yù)定參數(shù)。當(dāng)然，該旋流發(fā)生器100也可以設(shè)計成純圓錐形，即沒有圓柱形起始部分101a，102a。此外，錐形分段體101，102每一個具有一條燃料線108，109，它沿切向空氣進口槽119，120布置，并且設(shè)有噴射孔117，最好是氣態(tài)燃料113通過它們噴入到流經(jīng)這里的燃燒空氣115中，如箭頭116所示。為了獲得最佳的空氣/燃料混合，這些燃料線108，109最好在進入錐形中空空間114之前位于切向支流末端。象所提到的，從噴嘴103提供的燃料112在通常情況下是液體燃料，很可能是與其他介質(zhì)組成的混合物。該燃料112以一個銳角噴入錐形中空空間114。因此，從噴嘴103噴出形成的錐形燃料噴射105被切向進入的旋轉(zhuǎn)的燃燒空氣115包圍。噴射的燃料112的濃度在支流燃燒空氣115的混合氣化作用下沿軸線方向不斷地減小。如果氣化的燃料113通過開口噴嘴117噴入，就能在空氣進口槽119，120的末端直接形成燃料/空氣混合物。如果燃燒空氣115被另外預(yù)熱或用再循環(huán)的燃料氣或排氣增強，這將為混合物流入下游階段之前的液體燃料112的氣化提供持續(xù)的幫助。這種想法也適用于液體燃料通過燃料線108，109供給的情況。考慮到圓錐角和切向空氣進口槽119、120的寬度，狹窄限制本身也被粘接在錐形分段體101，102結(jié)構(gòu)中，這樣期望的燃燒空氣115的流動范圍可以在旋流發(fā)生器100的出口處擴展。通常，可以說切向空氣進口槽119，120的減小促使了旋流發(fā)生器區(qū)域內(nèi)的回流區(qū)的快速形成。旋流發(fā)生器內(nèi)的軸向速度可以通過一個軸向燃燒空氣流的相應(yīng)供應(yīng)器(圖中未表示)來改變。適當(dāng)?shù)男靼l(fā)生器可以防止布置在旋流發(fā)生器100下游的混合管內(nèi)形成氣流分離。此外，該旋流發(fā)生器的結(jié)構(gòu)特別適合于改變切向空氣進口槽119，120的尺寸，這樣不用改變旋流發(fā)生器100的總長度，就能獲得一個相對大的運行范圍。當(dāng)然分段體101，102也可以在另一個平面中互相替代，結(jié)果是分段體甚至有部分重疊。此外，也可能使分段體101，102通過一個反方向移動成螺旋形地一個套在另一個之中。因此有可能象期望的那樣改變切向空氣進口槽119，120的外形、尺寸和結(jié)構(gòu)，由此該旋流發(fā)生器不改變總長度也能普遍地使用。
現(xiàn)在從圖3中可以顯示出導(dǎo)流板121a，121b的幾何結(jié)構(gòu)。它們沿燃燒空氣115的氣流方向相應(yīng)地延伸錐形分段體101，102的末端，由于它們延伸出的這個長度，它們具有一個氣流初始化的功能。燃燒空氣115進入錐形中空空間114的導(dǎo)管能夠通過圍繞該導(dǎo)管進入錐形中空空間114的進口區(qū)域設(shè)置的基點123開啟或關(guān)閉導(dǎo)流板121a，121b來優(yōu)化，如果切向空氣進口槽119，120的最初間距尺寸是動態(tài)變化時，這尤其需要。當(dāng)然，當(dāng)需要與錐形分段體101，102固定成一個整體時，這些動態(tài)的方法也可以通過導(dǎo)流板設(shè)置成靜態(tài)。沒有為此而設(shè)置的導(dǎo)流板或其他輔助物，旋流發(fā)生器100同樣也可以運行。
與圖3相比，現(xiàn)在圖4表示的旋流發(fā)生器包括四個分段體130，131，132，133。每個分段體的相應(yīng)的縱向?qū)ΨQ軸用字母a表示。對于這種結(jié)構(gòu)而言，由于旋流強度較小和相應(yīng)的槽寬度的增加的相互作用，它特別適合用來防止在混合管中的旋流發(fā)生器出口處的渦流的分離，由此該混合管就可以最好地完成所需的作用。
圖5不同于圖4的在于分段體140，141，142，143具有一個葉片結(jié)構(gòu)型式，它用來供應(yīng)某種氣流。因此，旋流發(fā)生器的運行模式是相同的。燃料116與燃燒空氣115的混合在該葉片結(jié)構(gòu)的內(nèi)部進行，即，現(xiàn)在燃料線108與各個葉片是一體的。在這里，各個分段體的縱向?qū)ΨQ軸也用字母a表示。
圖6是過渡段200的三維圖。該過渡幾何體用來構(gòu)成圖4或5所示的具有4個分段體的旋流發(fā)生器。因此，該過渡幾何體具有四個作為上游分段體的自然伸延的過渡通道201，結(jié)果是所述分段體的四分之一個圓錐部分一直延伸直到它與混合管的壁交匯。當(dāng)旋流發(fā)生器用與圖2所述不同的原理構(gòu)成時，也可應(yīng)用相同的構(gòu)思。沿氣流方向向下延伸的各個過渡通道的表面具有這樣一個結(jié)構(gòu)，它沿氣流方向螺旋形地伸展并形成一個月牙形路徑，這是基于過渡段200的流動橫截面成圓錐形地沿氣流方向擴大這一事實而形成的。過渡通道201在氣流方向上的旋流角度這樣選擇一個足夠大的段隨后仍保持使管內(nèi)氣流的橫斷面在燃燒室進口處發(fā)生突變，以便實現(xiàn)與噴射的燃料的理想的預(yù)混合。因此，采用上述的方法，在旋流發(fā)生器下游的混合管壁的軸向流速也被增大。過渡幾何體和混合管區(qū)域中的方式使指向混合管中心的軸向速度分布明顯增大，這樣不適當(dāng)點火的危險明顯地減少了。
圖7是前面的圖2～5已經(jīng)詳細描述過的一個旋流發(fā)生器100a的示意圖。圖7主要是表示位于中心的燃料噴嘴103a，它相對于錐形氣流橫斷面的起點125向上游縮回，該距離126取決于選擇的噴射角105，大約和那里的橫斷面的直徑長度相同。燃料噴嘴103的小孔104由于這種縮回而終止在固定殼體101a，102a的頭部區(qū)域。縮回的燃料噴嘴103產(chǎn)生的燃料射流105以一個大的圓錐半徑進入燃燒器內(nèi)部空間114中燃燒空氣主氣流覆蓋的區(qū)域，這樣，在該區(qū)域的燃料射流105不再是一個固體的緊湊體，而是已經(jīng)被分解的小液滴，所以可以很容易地穿透。燃燒空氣115的支流進入燃料射流105不再受阻礙，而由于燃燒空氣可以穿透燃料射流105而對混合質(zhì)量產(chǎn)生一個積極的影響。此外，在燃料噴射小孔104的平面區(qū)域處徑向或準徑向地布置有開口124，通過這些開口124，清潔空氣可以流入由燃料噴嘴103的口徑形成的橫斷面。這些開口124的氣流橫斷面選擇成使通過這些孔的空氣質(zhì)量流量按氣體運行方式是不足以替代下游的回流區(qū)的(參考圖1)。在以液態(tài)燃料運行時，燃料噴射105實際上起一個噴射泵的作用，因此從所述開口124進入的空氣質(zhì)量流量增加。這樣產(chǎn)生了一個較大的軸向沖擊，它替代后面下游的回流區(qū)域，也成為一個防止火焰逆燃的好方法。示意性表示的錐形分段體101，102已在圖2～5中詳細描述。切向空氣進口槽119，120的結(jié)構(gòu)和運行方式也在那里詳細描述。
圖8表示在混合管20末端燃燒室側(cè)沿徑向尾部邊緣凹進的一個圓環(huán)面71，它構(gòu)成燃燒器的前部70。該圓環(huán)面的尺寸主要取決于屬于混合段的混合管20里的主氣流40圓環(huán)面71被選擇成使主氣流與它形成的圓形氣流72接觸，旋流系數(shù)由此顯著地增大。同時，作為這種接觸的結(jié)果，偏移的主氣流73相對于燃燒器軸線60沿傾斜方向流動，它沿圓環(huán)流72的切線擴展。如圖1中所表示的，與沒有一個圓環(huán)面的情況相比，圓環(huán)面71產(chǎn)生的流體動力特性決定了回流旋渦50大大增強，并因此導(dǎo)致該區(qū)域的火焰穩(wěn)定性的增強。圖8中表示的圓環(huán)面71為一個半圓形，它開始于混合管20的內(nèi)側(cè)邊。剩余端緣70在徑向方向上位于半圓環(huán)71結(jié)構(gòu)的外邊并保持不變。
圖9表示了該圓環(huán)面的另一種結(jié)構(gòu)。該圓環(huán)面現(xiàn)在具有一個四分之一圓面74并且匯聚到一個徑向端緣75，它比圖8所示的燃燒器前部70偏移一些。在這里，由于上面解釋過的原因，也導(dǎo)致旋流系數(shù)的顯著增大和回流旋渦50的增強。
從這兩個例子已經(jīng)可以看出，該圓環(huán)面可以幾種形式構(gòu)成。在這里，圓環(huán)流72被主氣流40帶動是很重要的，然后后者如圖中所示的那樣發(fā)生偏移。
圖10中就圓環(huán)面71的形狀而言，它與圖8所表示的結(jié)構(gòu)一致。這里涉及到圓環(huán)流72的進一步改進，它除了被主氣流40帶動之外也被一個二次流76帶動。該二次流76同時也形成一個為形成燃燒器前部的端緣70的一個冷卻空氣流。
圖11是圖10的進一步發(fā)展，它表示出原則上也可能與一個和圓環(huán)流72形成處連接的導(dǎo)管段77相配合。一個屬于導(dǎo)管段77的軸向延伸的通道引導(dǎo)燃料進入圓環(huán)流72并且提供燃料的導(dǎo)管，該通道大約在圓環(huán)面71的最高點處進入。
顯然，在上述說明的教導(dǎo)下，對本發(fā)明的各種更改和變化是可能的。同時，應(yīng)該明白，在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，本發(fā)明可以在這里特別說明的部分之外實現(xiàn)。
附圖標記表10套環(huán)20混合管，混合段220的一部分21孔，開口30燃燒室31開口40氣流，混合管內(nèi)的氣流、主氣流50流區(qū)域，回流旋渦60燃燒器軸線70尾部邊，燃燒器的前部71圓形結(jié)構(gòu)72環(huán)形氣流73轉(zhuǎn)向的主氣流74圓形結(jié)構(gòu)75折回的尾部邊76二次流，冷空氣77燃料導(dǎo)管，導(dǎo)管段100 旋流發(fā)生器100a 旋流發(fā)生器101，102 分段體101a，102a圓柱形起始部分101b，102b縱向?qū)ΨQ軸103 燃料噴嘴103a 燃料噴嘴104 燃料噴射105 燃料射流(燃料噴射的形狀)108，109 燃料線112 液體燃料113 氣態(tài)燃料114 錐形中空空間115 燃燒空氣(燃燒空氣流)116 燃燒線108，109噴出的燃料噴射117 燃料噴嘴119，120 切向空氣進口槽121a，121b 導(dǎo)流板123 葉片板的基點124 開口125 圓錐的內(nèi)尖126 燃料噴嘴103a相對于125的距離130，131，132，133 分段體130a，131a，132a，133a 縱向?qū)ΨQ軸140，141，142，143 葉片形結(jié)構(gòu)的分段體140a，141a，142a，143a 向?qū)ΨQ軸200 過渡段，混合段220的一部分201 過渡通道220 混合段
權(quán)利要求
1.一種控制燃燒室的燃燒器，主要包括一個供應(yīng)燃燒空氣流的旋流發(fā)生器和向燃燒空氣流中噴射燃料的裝置，一個布置在旋流發(fā)生器下游的混合段，該混合段在氣流方向上的第一部分內(nèi)部具有若干過渡通道，以便使旋流發(fā)生器內(nèi)形成的氣流通入布置在這些過渡通道下游的一個混合管中并匯聚到燃燒器前部，其中燃燒器前部(70)在燃燒室一側(cè)形成至少一個環(huán)形凹口(71，74)。
2.如權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，在燃燒器前部(70)的環(huán)形凹口(71)為一個半圓環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，在燃燒器前部(70)的環(huán)形凹口(74)為一個四分之一圓環(huán)，并匯聚到偏移于燃燒器前部(70)的一個端緣(75)。
4.如權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，環(huán)形凹口(71，74)的結(jié)構(gòu)開始于混合管(20)的內(nèi)壁與燃燒器前部(70)的過渡點。
5.如權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，環(huán)形凹口(71，74)設(shè)有至少一個供二次流(76)和/或燃料用的通道，并引入到形成在那里的環(huán)形流(72)中。
6.如權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，混合段(220)中過渡通道(201)的個數(shù)與旋流發(fā)生器(100，100a)形成的分支流的個數(shù)一致。
7.如權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，布置在過渡通道(201)下游的混合管(20)在氣流方向和圓周方向上設(shè)有開口(21)，它用于向混合管(20)的內(nèi)部噴射空氣流。
8.如權(quán)利要求7所述的燃燒器，其特征在于，開口(21)沿相對于混合管(20)的燃燒器軸(60)成銳角的方向延伸。
9.如權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，過渡通道(201)下游混合管(20)中的氣流橫斷面小于、等于或大于在旋流發(fā)生器(100，100a)中形成的氣流(40)的橫斷面。
10.如權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，燃燒室(30)布置在混合段(220)的下游，在混合段(220)與燃燒室(30)之間有一個橫斷面的突變，該橫斷面的突變引導(dǎo)燃燒室(30)氣流的初始橫斷面，并且在橫斷面突變的區(qū)域形成一個回流區(qū)域(50)。
11.如權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，在燃燒器前部(70)的上游有一個擴散器和/或一個文丘里管段。
12.如權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，旋流發(fā)生器(100，100a)包括至少兩個中空的錐形分段體(100，102；130，131，132，133；140，141，142，143)，它們在氣流方向上一個套在另一個之中，其中這些分段體的各個縱向?qū)ΨQ軸(101b，102b；130a，131a，132a，133a；140a，141a，142a，143a)以在該分段體形成的管(119，120)的相鄰管壁上互相偏移地延伸，來使一個燃燒空氣流(115)與它們的縱向延伸線相切，并且一個燃燒噴嘴(103，103a)布置在分段體形成的內(nèi)部空間(114)中。
13.如權(quán)利要求12所述的燃燒器，其特征在于，燃料噴嘴(117)布置在它們的縱向延伸線的切向管(119，120)的區(qū)域里。
14.如權(quán)利要求12所述的燃燒器，其特征在于，分段體(140，141，142，143)的斷面為葉片形。
15.如權(quán)利要求12所述的燃燒器，其特征在于，分段體在氣流方向上具有一個固定的圓錐角，或者一個擴大的圓錐度，或者一個縮小的圓錐度。
16.如權(quán)利要求12所述的燃燒器，其特征在于，分段體成螺旋形地一個套在另一個之中。
17.如權(quán)利要求12所述的燃燒器，其特征在于，燃料噴嘴(103)相對于切向管(119，120)的起點縮回一段距離(126)。
18.如權(quán)利要求17所述的燃燒器，其特征在于，所述距離(126)內(nèi)具有一個供二次流支流的徑向或準徑向的通道。
全文摘要
在一個控制燃燒室的燃燒器中,燃燒器主要包括一個旋流發(fā)生器(100)和一個布置在旋流發(fā)生器下游的混合段(220),該混合段作用于燃燒室(30)的上游,旋流發(fā)生器產(chǎn)生的旋流通過過渡通道(201)進入混合段。在屬于混合段的混合管(20)的出口,混合管(20)的燃燒器前部(70)在燃燒室一側(cè)設(shè)有至少一個環(huán)形的凹口(71)。因此,回流區(qū)(50)的穩(wěn)定性增強,它在各方面對燃燒都產(chǎn)生一個積極的影響。
文檔編號F23C7/00GK1185559SQ9711955
公開日1998年6月24日 申請日期1997年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月25日
發(fā)明者K·德貝玲, H·P·克內(nèi)費爾, D·F·瓦克爾 申請人:Abb研究有限公司