面流動面積。流速在輸送氣體和流化固體燃料流到達容積排量構(gòu)件100的縮減部分112時開始減小，這是因為橫截面流動面積在該點開始增大。流速此后由于通過第一和第二組一次氧噴射噴嘴52、54引入的一次氧而增加。而且，在燃料-氧噴嘴12內(nèi)建立的流化的、粉末的固體燃料混合物開始形成渦旋，這是由于通過一次氧噴射噴嘴52、54噴射的氧的切向分量。
[0046]—次氧被允許從氧源16進入一次氧通道58。一次氧從氧源16流過穿孔一次氧環(huán)80、82，它們用來圍繞一次氧通道58分布氧。一次氧的大部分都流過第一和第二組一次氧噴射噴嘴52、54的噴嘴并且進入由燃料-氧噴嘴12限定的燃料-氧通道13，在那里其與流化的、粉末的固體燃料混合。
[0047]一次氧的小部分被允許通過噴嘴清掃環(huán)70中的狹槽74進入燃燒器組件14下游的火焰腔24。這種“清掃”氧從燃燒器組件14的第二端28B清掃灰，這些灰否則會在那里形成或沉積。
[0048]二次氧被允許從氧源16進入二次氧通道96。二次氧流過二次氧環(huán)90的小孔94并進入火焰腔24。二次氧還支持流化的、粉末的固體燃料的燃燒。在燃料-氧噴嘴12內(nèi)建立的一次氧與固體燃料的比例可小于化學配比，以抑制在燃料-氧噴嘴12內(nèi)的燃燒。二次氧加入到從燃料-氧噴嘴12排出的燃料氧混合物可使一次和二次氧與燃料的比例按照期望達到化學配比或其附近，并且這是本領域技術人員能理解的。
[0049]向一次和二次氧通道的氧供應可由控制閥和二次氧環(huán)90中的開口面積的選擇來調(diào)節(jié)。
【主權項】
1.一種用于組合燃料和氧以產(chǎn)生可燃燃料-氧混合物的燃燒器組件(14)，所述燃燒器組件包括: 具有縱向軸線的固體燃料導管(28)，所述固體燃料導管被形成為包括用于輸送流化的、粉末的固體燃料的燃料輸送通道(30)，所述固體燃料導管限定了用于接收所述流化的、粉末的固體燃料的進口開口，所述進口開口具有橫截面面積； 所述固體燃料導管還限定了燃料-氧噴嘴(12)，所述燃料-氧噴嘴具有側(cè)壁并且所述燃料-氧噴嘴被形成為包括燃料-氧輸送通道、定位成允許所述流化的、粉末的固體燃料從所述燃料輸送通道進入所述燃料-氧輸送通道的燃料進口開口、和定位成將燃料-氧混合物排入火焰腔(200)的燃料-氧出口開口 ； 圍繞著所述燃料-氧噴嘴定位的一次氧導管(60)，所述一次氧導管被形成為包括一次氧進口和一次氧通道； 第一多個氧噴射噴嘴(52)，其定位在所述燃料-氧噴嘴的所述側(cè)壁內(nèi)并且被構(gòu)造成允許氧從所述一次氧通道沿基本上正交于所述縱向軸線的方向進入所述燃料-氧噴嘴，從而與所述燃料-氧輸送通道中的所述流化的、粉末的固體燃料混合并建立在所述燃料-氧輸送通道中流動的且通過所述燃料-氧出口開口離開的可燃燃料-氧混合物。
2.如權利要求1所述的燃燒器組件，其中所述第一多個一次氧噴射噴嘴被構(gòu)造成允許所述氧從所述一次氧通道沿基本上與所述燃料-氧噴嘴的所述側(cè)壁相切的方向進入所述燃料-氧噴嘴。
3.如權利要求2所述的燃燒器，還包括第二多個一次氧噴射噴嘴(54)，其定位在所述燃料-氧噴嘴的所述側(cè)壁內(nèi)，所述第二組氧噴射噴嘴構(gòu)造成允許氧從所述一次氧通道進入所述燃料-氧輸送通道，所述氧進入所述燃料-氧輸送通道的方向具有與所述燃料-氧噴嘴的所述側(cè)壁相切的分量和所述燃料-氧噴嘴的所述側(cè)壁的徑向的分量。
4.如權利要求3所述的燃燒器，其中所述第一多個一次氧噴射噴嘴在所述第二多個一次氧噴射噴嘴的上游。
5.如權利要求3所述的燃燒器，其中所述第一多個一次氧噴射噴嘴在所述第二多個一次氧噴射噴嘴的下游。
6.如權利要求1所述的燃燒器組件，其中所述第一多個一次氧噴射噴嘴被構(gòu)造成允許所述氧從所述一次氧通道進入所述燃料-氧噴嘴，所述氧進入所述燃料-氧噴嘴的方向具有與所述燃料-氧噴嘴的所述側(cè)壁相切的分量和所述燃料-氧噴嘴的所述側(cè)壁的徑向的分量。
7.如權利要求1所述的燃燒器組件，還包括: 容積排量構(gòu)件(100)，其定位在所述固體燃料導管內(nèi)，所述容積排量構(gòu)件和所述固體燃料導管一起限定了環(huán)形流動區(qū)域，所述環(huán)形流動區(qū)域的一部分具有基本上等于所述固體燃料導管的所述進口開口的所述橫截面面積的第一橫截面面積。
8.如權利要求7所述的燃燒器組件，其中所述環(huán)形流動區(qū)域的緊靠所述燃料-氧噴嘴的另外部分具有與所述第一橫截面面積相比逐漸增加的橫截面面積。
9.如權利要求7所述的燃燒器組件，其中所述環(huán)形流動區(qū)域的緊靠所述第一多個一次氧噴射噴嘴的另外部分具有大于所述第一橫截面面積的第二橫截面面積。
10.如權利要求1所述的燃燒器組件，還包括: 第一氧分布環(huán)(80)，其在所述一次氧進口和所述第一多個一次氧噴射噴嘴之間定位在所述一次氧通道內(nèi)，所述第一氧分布環(huán)限定了多個小孔(84)，所述多個小孔與所述一次氧進口和所述第一多個一次氧噴射噴嘴流體連通。
11.如權利要求10所述的燃燒器組件，還包括: 第二一次氧分布環(huán)(82),其在所述第 次氧分布環(huán)和所述第一多個一次氧噴射噴嘴之間定位在所述一次氧通道內(nèi)，所述第二一次氧分布板限定了多個小孔(84)，所述多個小孔與所述一次氧進口和所述第一多個一次氧噴射噴嘴流體連通。
12.如權利要求1所述的燃燒器組件，還包括: 圍繞著所述一次氧導管定位的二次氧導管(86)，所述二次氧導管被形成為包括二次氧進口和二次氧通道； 二次氧環(huán)(90)，其限定的至少一個小孔(94)，所述至少一個小孔與所述二次氧通道和所述火焰腔流體連通。
13.如權利要求12所述的燃燒器組件，其中所述二次氧環(huán)具有軸線且所述二次氧環(huán)的所述至少一個小孔具有與所述二次氧環(huán)的所述軸線平行的軸線。
14.如權利要求12所述的燃燒器組件，其中所述二次氧環(huán)具有軸線且所述二次氧環(huán)的所述至少一個小孔具有與所述二次氧環(huán)的所述軸線會聚的軸線。
15.如權利要求1所述的燃燒器組件，還包括噴嘴清掃環(huán)(70)，所述噴嘴清掃環(huán)限定的至少一個狹縫(74)，所述至少一個狹縫與所述一次氧通道和所述火焰腔流體連通。
【專利摘要】組合氧和燃料以產(chǎn)生火焰的燃燒器組件。該燃燒器組件包括適于接收氧氣流的氧供應管和布置成延伸通過該氧管以將流化的、粉末的固體燃料流傳送入火焰腔的固體燃料導管。流過所述氧供應管的氧基本上切向地穿過形成在所述固體燃料導管中的第一組氧噴射孔并且從形成在所述固體燃料導管內(nèi)的第二組氧噴射孔偏離切向地離開，且此后與穿過所述固體燃料導管的流化的、粉末的固體燃料混合以建立在固體燃料導管的下游部分中的氧-燃料混合物。該混合物被排入火焰腔并且在該火焰腔內(nèi)被點燃以產(chǎn)生火焰。
【IPC分類】F23C1-12, F23D1-00, F23C6-04
【公開號】CN104603538
【申請?zhí)枴緾N201380007202
【發(fā)明人】C.泰勒, B.帕特森, J.珀迪
【申請人】霍尼韋爾國際公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年9月5日
【公告號】WO2015034493A1