專利名稱：燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝在燃?xì)廨啓C(jī)等上的燃燒器，尤其涉及一種裝有一個(gè)引燃噴嘴和若干主噴嘴的燃燒器，引燃噴嘴使燃料擴(kuò)散而燃燒，主噴嘴使燃料與空氣混合而燃燒。
背景技術(shù)：
近幾年來，為了減小空氣污染，在利用燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電設(shè)備中，要求減少其廢氣中包括的NOx。燃?xì)廨啓C(jī)中的NOx是在燃燒器中產(chǎn)生的，燃燒器執(zhí)行燃燒動(dòng)作以便旋轉(zhuǎn)燃?xì)廨啓C(jī)。因此，為了減少燃燒器中產(chǎn)生的NOx，通常采用一個(gè)具有若干主噴嘴的燃燒器，這些主噴嘴通過將燃料與空氣混合而執(zhí)行燃燒(預(yù)混燃燒)。
通過使主噴嘴執(zhí)行預(yù)混燃燒，能減少自燃燒器中排出的NOx的量。不過，燃燒器的燃燒狀態(tài)并不穩(wěn)定，且發(fā)生燃燒振動(dòng)。因此，為了抑制上述燃燒振動(dòng)，使得燃燒狀態(tài)穩(wěn)定，采用這樣一個(gè)燃燒器，即，其還裝有一個(gè)使燃料擴(kuò)散且燃燒(擴(kuò)散燃燒)的引燃噴嘴。圖20示出了一個(gè)如上所述裝有一個(gè)引燃噴嘴和若干主噴嘴的燃燒器的示意方框圖。
如圖20所示，在燃燒器主體1內(nèi)，將一個(gè)引燃噴嘴2插入其中心，與此同時(shí)，插入若干主噴嘴3使之位于引燃噴嘴2的四周。然后，安裝一個(gè)引燃錐4使之覆蓋引燃噴嘴2的頂端部。此外，安裝主噴燃器5使之覆蓋主噴嘴3的頂端部。而且，將引燃旋流器6安裝在引燃噴嘴2頂端部的四周，而將主旋流器7安裝在主噴嘴3頂端部的四周，這樣引燃噴嘴2和主噴嘴3就得到支承。
在一個(gè)如上所述構(gòu)造的燃燒器中，將引燃噴嘴2頂端部的周圍區(qū)域構(gòu)造得如圖21所示的那樣。引燃噴嘴2頂端的外圓周具有若干燃料噴射口21，其被安裝成擴(kuò)散且噴射燃料(通過引燃噴嘴2噴射的燃料將在下文稱作“引燃燃料”)。此外，通過燃燒器主體1供給到引燃噴嘴2的周圍區(qū)域的空氣(“引燃空氣”)在穿過引燃旋流器6之后沿著引燃錐4的內(nèi)壁流動(dòng)。因此，通過引燃噴嘴2擴(kuò)散且噴射的引燃燃料燃燒，從而形成擴(kuò)散火焰(F)；而且，一部分引燃燃料燃燒，與此同時(shí)，來自引燃擴(kuò)散火焰的高溫燃燒氣體進(jìn)入，從而形成低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”，其用作主預(yù)混火焰的火焰穩(wěn)定點(diǎn)，從而維持燃燒。
此外，自主噴嘴3噴射的燃料(“主燃料”)與穿過主旋流器7的空氣(“主空氣”)一起流入主噴燃器5中，且在主噴燃器5內(nèi)混合，從而讓通過主噴燃器5混合的主燃料和主空氣流出。當(dāng)作為主空氣和主燃料混合物的空氣燃料預(yù)混合物自主噴燃器5流出時(shí)，空氣燃料預(yù)混合物基于低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”中的燃燒，自主噴燃器5的下游側(cè)頂端朝燃燒器主體1的內(nèi)壁燃燒。(在此，“下游”指燃料和空氣流的下游。)此外，作為一種傳統(tǒng)技術(shù)，為了具有易于形成的低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”以便維持主噴燃器5中的空氣燃料預(yù)混合物的燃燒，如圖22所示，裝有一個(gè)燃燒器，其中引燃錐4按這樣一種方式成形，即，其下游側(cè)頂端朝主噴燃器5突伸，從而用作引燃錐4f。通過按上述方式形成引燃錐4f，便在引燃錐4f下游側(cè)頂端的附近形成低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”。
不過，在裝有如圖21所示的引燃噴嘴2和主噴嘴3的燃燒器中，為了維持其燃燒狀態(tài)的穩(wěn)定性，需要由引燃噴嘴2的擴(kuò)散燃燒提供的火焰穩(wěn)定效應(yīng)。不過，因?yàn)樵谝紘娮?執(zhí)行燃燒時(shí)NOx產(chǎn)生的速度快，就需要抑制引燃噴嘴2的燃燒以便減少NOx。
因此，通過減小提供到引燃噴嘴的燃料與提供到燃燒器的全部燃料所成的比(“引燃比”)而減少?gòu)娜紵鞯腘Ox排放。不過，如上所述，當(dāng)引燃比小時(shí)，不能從引燃噴嘴2中獲得火焰穩(wěn)定效應(yīng)。因此，出現(xiàn)了燃燒振動(dòng)，使得燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定，從而降低了燃?xì)廨啓C(jī)的能量效率。
此外，通過形成如圖22所示的低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”，可實(shí)現(xiàn)燃燒的穩(wěn)定性。不過，為了進(jìn)一步促進(jìn)NOx的減少，需要減少引燃擴(kuò)散火焰，但當(dāng)前的低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”不夠大。此外，因?yàn)橐煎F4f的下游側(cè)頂端成形為向主噴燃器5突伸，便在引燃錐4f于此突伸的主噴燃器5的出口部分形成一個(gè)滯流區(qū)“Y”，在此流自主噴燃器5的空氣燃料預(yù)混合物形成渦流。需要關(guān)注的是，滯流區(qū)“Y”的形成會(huì)導(dǎo)致逆燃的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種燃燒器，其中引燃比小，且燃燒振動(dòng)得到抑制。此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種燃燒器，其中低速火焰穩(wěn)定區(qū)可變得大一些，且更為可靠，還可防止滯流區(qū)在主噴燃器的出口產(chǎn)生。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明燃燒器的特征在于，包括引燃噴嘴，其安裝在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其等距隔開地安裝在引燃噴嘴圓周的四周；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部，且其頂端部設(shè)有錐體內(nèi)圓周錐形部，所述錐體內(nèi)圓周錐形部成形為以輻射狀朝向下游側(cè)的錐形形狀；引燃旋流器，所述各引燃漩流器被安裝成與引燃錐的內(nèi)壁表面接觸且支承引燃錐中心部的引燃噴嘴；其特征在于，自設(shè)置在引燃噴嘴頂端的外圓周上以噴射燃料的燃料噴射口噴射的燃料沖擊到從錐體內(nèi)圓周錐形部一半長(zhǎng)的位置到下游側(cè)頂端的錐體內(nèi)圓周錐形部的內(nèi)壁表面。
此外，本發(fā)明燃燒器的特征在于，包括引燃噴嘴，其安裝在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其等距隔開地安裝在引燃噴嘴圓周的四周；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部，且其頂端部設(shè)有錐體內(nèi)圓周錐形部，所述錐體內(nèi)圓周錐形部成形為以輻射狀朝向下游側(cè)的錐形形狀；引燃旋流器，所述各引燃漩流器被安裝成與引燃錐的內(nèi)壁表面接觸且支承引燃錐中心部的引燃噴嘴；其特征在于，當(dāng)引燃錐的開度角為“θ”時(shí)，自設(shè)置在引燃噴嘴頂端的外圓周上以噴射燃料的燃料噴射口噴射的燃料的噴射角為“θ/2”；且燃料是與錐體內(nèi)圓周錐形部的傾斜相平行地噴射的。
而且，本發(fā)明燃燒器的特征在于，包括引燃噴嘴，其安裝在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其等距隔開地安裝在引燃噴嘴圓周的四周；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部；引燃旋流器，所述各引燃漩流器被安裝成與引燃錐的內(nèi)壁表面接觸且支承引燃錐中心部的引燃噴嘴；其特征在于，還包括第一燃料供給通道，其安裝在引燃噴嘴的中心部，且使供給到引燃噴嘴的大量燃料通過；第二燃料供給通道，其被安裝在第一燃料供給通道的四周，且使供給到引燃噴嘴的剩余燃料通過；圓筒形引燃噴嘴罩，其外壁表面與引燃旋流器的內(nèi)壁表面接觸，覆蓋引燃噴嘴的下游側(cè)頂端，且將穿過引燃噴嘴外圓周的空氣引導(dǎo)到引燃噴嘴的下游側(cè)頂端；第一燃料噴射管，其被安裝在引燃噴嘴下游側(cè)頂端的外圓周上，自第一燃料供給通道穿過引燃噴嘴罩，且將自第一燃料供給通道供給的燃料噴射到引燃噴嘴罩的外圓周；燃料噴射口，所述各燃料噴射口被設(shè)置在引燃噴嘴外圓周上的第一燃料噴射管的上游側(cè)，與第二燃料供給通道連接，且將自第二燃料供給通道供給的燃料噴射到由引燃噴嘴罩和引燃噴嘴構(gòu)成的區(qū)域。
另外，本發(fā)明燃燒器的特征在于，包括引燃噴嘴，其安裝在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其等距隔開地安裝在引燃噴嘴圓周的四周；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部；引燃旋流器，所述各引燃漩流器被安裝成與引燃錐的內(nèi)壁表面接觸且支承引燃錐中心部的引燃噴嘴；同時(shí)還包括圓筒，其與引燃旋流器的下游側(cè)表面接觸，且處于引燃旋流器下游側(cè)的引燃噴嘴的外壁表面的附近，圓筒的頂端部裝有以輻射狀朝向下游側(cè)成形的錐形環(huán)圈。
并且，本發(fā)明燃燒器的特征在于，包括引燃噴嘴，其安裝在燃燒器主體的中心部；旁通管，其連接在使不被用于燃燒的空氣旁通到燃燒器的下游側(cè)的旁通閥上，且安裝在燃燒器主體的上側(cè)上；其中，引燃噴嘴具有多個(gè)燃料噴射口，所述燃料噴射口安裝在除了最靠近旁通管位置之外的位置以便噴射供給到引燃噴嘴的燃料，且安裝在引燃噴嘴下游側(cè)頂端的外圓周上。
此外，本發(fā)明燃燒器的特征在于，包括引燃噴嘴，其安裝在燃燒器主體的中心部；連接管，其安裝在燃燒器主體的側(cè)表面上，以將火焰?zhèn)鞑サ絼e的燃燒器；其中，引燃噴嘴具有多個(gè)燃料噴射口，所述燃料噴射口安裝在除了最靠近連接管位置之外的位置以便噴射供給到引燃噴嘴的燃料，且安裝在引燃噴嘴下游側(cè)頂端的外圓周上。
而且，本發(fā)明燃燒器的特征在于，包括引燃噴嘴，其安裝在燃燒器主體的中心部；旁通管，其連接在使不被用于燃燒的空氣旁通到燃燒器的下游側(cè)的旁通閥上，且安裝在燃燒器主體的上側(cè)上；其中，旁通閥在燃燒狀態(tài)中稍微開啟。
另外，本發(fā)明燃燒器的特征在于，包括引燃噴嘴，其安裝在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其等距隔開地安裝在引燃噴嘴圓周的四周；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部；主噴燃器，所述各主噴燃器覆蓋主噴嘴的下游側(cè)頂端部；其中，引燃錐包括形成為錐形形狀的錐體內(nèi)圓周錐形部，以輻射狀朝下游側(cè)伸展；環(huán)圈部，其設(shè)置在錐體內(nèi)圓周錐形部的下游側(cè)頂端的外周，且用作大致垂直于所述引燃噴嘴軸向的垂直表面；其中，將由軸向與連接引燃噴嘴下游側(cè)頂端的外周和主噴燃器下游側(cè)頂端外周的線所成的角度指定為“αx”，錐體內(nèi)圓周錐形部的開度角“θ”則為“0≤θ＜2αx”。
并且，本發(fā)明燃燒器的特征在于，包括引燃噴嘴，其安裝在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其等距隔開地安裝在引燃噴嘴圓周的四周；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部；主噴燃器，所述各主噴燃器覆蓋主噴嘴的下游側(cè)頂端部；其中，引燃錐包括設(shè)置在下游側(cè)頂端部且形成為錐形的錐體內(nèi)圓周錐形部，以輻射狀朝主噴燃器的下游側(cè)頂端的附近伸展；第一圓筒形部分，其自錐體內(nèi)圓周錐形部的下游側(cè)頂端的外周向主噴燃器的中心突伸；第二圓筒形部分，其自錐體內(nèi)圓周錐形部的下游側(cè)頂端的外周向主噴燃器的中心突伸；圓筒，其形成為順沿著錐體內(nèi)圓周錐形部的外壁，且其下游側(cè)頂端與主噴燃器的下游側(cè)頂端接觸。
另外，本發(fā)明燃燒器的特征在于，包括引燃噴嘴，其安裝在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其等距隔開地安裝在引燃噴嘴圓周的四周；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部；主噴燃器，所述各主噴燃器覆蓋主噴嘴的下游側(cè)頂端部；其中，引燃錐被安裝在下游側(cè)頂端部，其特征在于，還包括第一圓筒形部分，其自靠近主噴燃器下游側(cè)頂端以輻射狀擴(kuò)展的錐體內(nèi)圓周錐形部且自錐體內(nèi)圓周錐形部的下游側(cè)頂端的外邊緣在主噴燃器中心的方向上突伸；第二圓筒形部分，其自錐體內(nèi)圓周錐形部的下游側(cè)頂端的外邊緣在引燃燃器的中心方向上突伸；圓筒，其形成為順沿著錐體內(nèi)圓周錐形部的外壁，且其下游側(cè)頂端與主噴燃器的下游側(cè)頂端接觸。


圖1是示出本發(fā)明第一實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是示出本發(fā)明第二實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)的視圖；圖3是自其下游側(cè)頂端觀察的引燃噴嘴的視圖；圖4是示出本發(fā)明第三實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)的視圖；圖5是示出本發(fā)明第四實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)的視圖；圖6是示出本發(fā)明第五實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)的視圖；圖7是示出本發(fā)明第六實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)的視圖；圖8是示出本發(fā)明第六實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴頂端的另一結(jié)構(gòu)的視圖；圖9是示出本發(fā)明第七實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)的視圖；圖10A至10F是示出本發(fā)明第八實(shí)施例的燃燒器主體與引燃噴嘴的燃料噴射口之間關(guān)系的示意剖視圖；圖11是示出本發(fā)明第九實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴頂端附近結(jié)構(gòu)的視圖；圖12是示出本發(fā)明第十實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴頂端附近結(jié)構(gòu)的視圖；圖13是示出本發(fā)明第十一實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴頂端附近結(jié)構(gòu)的視圖；圖14是示出本發(fā)明第十一實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴頂端附近的另一結(jié)構(gòu)的視圖；圖15是示出本發(fā)明第十二實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴頂端附近結(jié)構(gòu)的視圖；圖16是示出本發(fā)明第十三實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴頂端附近結(jié)構(gòu)的視圖；圖17是示出本發(fā)明第十四實(shí)施例燃燒器結(jié)構(gòu)的示意方框圖；圖18是示出本發(fā)明第十四實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)的視圖；圖19是自其下游側(cè)觀察的本發(fā)明第十四實(shí)施例燃燒器的示意方框圖；圖20是示出燃燒器結(jié)構(gòu)的示意方框圖；圖21是示出傳統(tǒng)燃燒器引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)的視圖；圖22是示出傳統(tǒng)燃燒器引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)的視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，將在下文描述本發(fā)明的燃燒器。在下文待描述的各個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)成燃燒器的各部分的關(guān)系輪廓是按照傳統(tǒng)做法中的相同方式通過圖20的示意方框圖表示的。因此，將在下文詳細(xì)描述作為本發(fā)明的一個(gè)特征方面的引燃噴嘴頂端附近的結(jié)構(gòu)。
<第一實(shí)施例>
下面將參照附圖描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)。在圖1中，相同標(biāo)號(hào)用來指代與圖21中相同的部分。
圖1中的燃燒器具有被安裝在燃燒器主體1(圖20)中心部的引燃噴嘴2，其下游側(cè)頂端由引燃錐4覆蓋，燃燒器還具有被安裝在引燃噴嘴2四周的多個(gè)主噴嘴3，其下游側(cè)頂端由主噴燃器5覆蓋。隨后，通過將引燃旋流器6安裝在引燃噴嘴2的下游側(cè)外壁表面，從而支承引燃噴嘴2使之位于引燃錐4的中心部。此外，通過將主旋流器7安裝在主噴嘴3的下游側(cè)外壁表面，從而支承主噴嘴3使之位于主噴燃器5的中心。
經(jīng)過如上所述的構(gòu)造，引燃錐4形成為錐形，以輻射狀朝著其下游側(cè)頂端擴(kuò)展(以輻射狀擴(kuò)展的部分將在下文稱作“錐體內(nèi)圓周錐形部”。)。通過使錐體內(nèi)圓周錐形部41成形為以輻射狀擴(kuò)展，自安裝在引燃噴嘴2頂端的外圓周上的燃料噴射口21噴射的引燃燃料和流經(jīng)引燃旋流器6的引燃空氣被導(dǎo)入低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”，低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”用作錐體內(nèi)圓周錐形部41的外周，位于主噴燃器5的下游側(cè)頂端的附近。
此外，當(dāng)錐體內(nèi)圓周錐形部41的開度角為“θ”時(shí)，自燃料噴射口21噴射的引燃燃料的噴射角“α”被指定為-90°≤α＜-θ/2和θ/2＜α≤90°。通過上述指定，在“-90°≤α＜-θ/2”的情況下，在各燃料噴射口21相對(duì)于引燃噴嘴2的中心定位處的相反側(cè)，燃料沖擊錐體內(nèi)圓周錐形部41的內(nèi)壁；而在“θ/2＜α≤90°”的情況下，燃料撞擊錐體內(nèi)圓周錐形部41靠近各燃料噴射口21定位處的那部分的內(nèi)壁。
此外，長(zhǎng)度“a”為自引燃燃料沖擊錐體內(nèi)圓周錐形部41的內(nèi)壁的位置“y”順沿著錐體內(nèi)圓周錐形部41的內(nèi)壁表面到引燃錐4的下游側(cè)頂端的長(zhǎng)度，它滿足關(guān)系式“0＜a≤A/2”，其中，長(zhǎng)度“A”為順沿著錐體內(nèi)圓周錐形部41的整個(gè)內(nèi)壁表面長(zhǎng)度。說得明白些，噴射角“α”和引燃噴嘴2下游側(cè)頂端的位置是按下列方式確定的，即，錐體內(nèi)圓周錐形部41內(nèi)壁上引燃燃料的沖擊位置“y”將位于自錐體內(nèi)圓周錐形部41的中心到其下游側(cè)頂端的范圍內(nèi)。此時(shí)，將引燃噴嘴2安裝成使引燃噴嘴2的頂端位置位于引燃錐4下游側(cè)頂端與引燃旋流器6下游側(cè)表面之間的范圍內(nèi)。
如上所述，因?yàn)橐既剂蠜_擊在引燃錐4的中心與下游側(cè)之間，引燃燃料自沖擊位置“y”沿著引燃錐4的錐體內(nèi)圓周錐形部41的錐形燃燒。因此，就容易將引燃火焰導(dǎo)入低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”。因此，盡管減少了引燃燃料，仍可在低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”中提高火焰的穩(wěn)定性。
基于上述文字，因?yàn)槭棺灾鲊娮?噴射的主燃料在主噴燃器5中與穿過主旋流器7的主空氣混合的空氣燃料預(yù)混合物在將低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”用作火焰穩(wěn)定點(diǎn)的情況下燃燒穩(wěn)定，就可穩(wěn)定地燃燒空氣燃料預(yù)混合物。因此，因?yàn)槟芤种瓶諝馊剂项A(yù)混合物燃燒時(shí)出現(xiàn)的燃燒振動(dòng)，盡管引燃比通過引燃燃料的減少而減小，仍可通過穩(wěn)定燃燒器中的燃燒來抑制燃燒振動(dòng)。
此外，引燃燃料的沖擊位置“y”越靠近引燃錐4的下游側(cè)頂端，就有越多的引燃燃料到達(dá)低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”，這樣一來，就會(huì)提高低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”中的火焰穩(wěn)定性。因此，在上述區(qū)域中，通過指定引燃噴嘴2下游側(cè)頂端的位置和引燃燃料的噴射角以使引燃燃料的沖擊位置“y”靠近引燃錐4的下游側(cè)頂端，就可在引燃比小時(shí)抑制燃燒器中的燃燒振動(dòng)。
<第二實(shí)施例>
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施例進(jìn)行描述。圖2示出了本發(fā)明第二實(shí)施例燃燒器引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)。在圖2中，相同標(biāo)號(hào)指代與圖1中相同的部分。此外，本發(fā)明第二實(shí)施例的燃燒器是由與第一實(shí)施例(圖1)中燃燒器的相同部件構(gòu)成的，只不過引燃燃料噴射角“α”的設(shè)定值不同。因此，下面將對(duì)與引燃燃料噴射角“α”相關(guān)的部分進(jìn)行詳細(xì)描述。
與圖1的燃燒器不同的是，在圖2的燃燒器中，燃料噴射口21中的引燃燃料的噴射角“α”被指定為“θ/2”。說得明白些，引燃燃料是與錐體內(nèi)圓周錐形部41的內(nèi)壁表面相平行地噴射的。通過使引燃燃料自燃料噴射口21與錐體內(nèi)圓周錐形部41的內(nèi)壁表面相平行地噴射，如上所述，引燃燃料燃燒，從而容易將引燃火焰導(dǎo)入低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”中。因此，盡管減少了引燃燃料，仍可提高低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”中的火焰穩(wěn)定性。
此外，理想的是，引燃燃料的噴射方向與錐體內(nèi)圓周錐形部41的內(nèi)壁表面之間的距離“c”為“1/2(B-D)”，其中，引燃錐4的下游側(cè)頂端的直徑為“B”，而引燃噴嘴2的直徑為“D”。此外，距離“c”為20mm或更小，更為理想。另外，此時(shí)，按如下方式安裝引燃噴嘴2，即，引燃噴嘴2頂端的位置位于引燃錐4的下游側(cè)頂端與引燃旋流器6的下游側(cè)表面之間的范圍內(nèi)。
如圖3所示，在本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例中，當(dāng)自下游側(cè)觀察引燃噴嘴2時(shí)，引燃燃料可不以輻射狀自燃料噴射口21噴射，而是以從自引燃噴嘴2的中心朝向燃料噴射口21的方向偏移角度“β”(側(cè)向面對(duì)角)噴射的。此時(shí)，引燃燃料是沿著錐體內(nèi)圓周錐形部41的內(nèi)壁表面以螺旋流動(dòng)的。
<第三實(shí)施例>
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施例進(jìn)行描述。圖4示出了本發(fā)明第三實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)。在圖4中，相同的標(biāo)號(hào)用來指代與圖1中相同的部分，且省略了其詳細(xì)說明。
圖4中的燃燒器具有一個(gè)安裝好的圓筒形引燃噴嘴罩9，自比引燃旋流器6的更上游側(cè)覆蓋引燃噴嘴2的下游側(cè)頂端。說得簡(jiǎn)單些，將引燃噴嘴罩9插入且定位成與引燃旋流器6的內(nèi)壁表面接觸。此外，在引燃噴嘴2內(nèi)，在其中心安裝有一個(gè)供給了絕大部分引燃燃料的主燃料供給通道22，且在主燃料供給通道22的外圓周上安裝有供給了剩余的引燃燃料的火焰穩(wěn)定燃料供給通道23。
而且，裝有燃料噴射管21a，從而穿過引燃噴嘴罩9，所述燃料噴射管21a被安裝在引燃噴嘴2下游側(cè)頂端的外圓周上，且噴射通過主燃料供給通道22提供的引燃燃料；且將噴射通過火焰穩(wěn)定燃料供給通道23供給的引燃燃料的火焰穩(wěn)定燃料噴射口24安裝在引燃噴嘴2外壁表面上比燃料噴射管21a的更上游側(cè)。通過將燃料噴射口21(圖1)用作燃料噴射管21a，可噴射通過主燃料供給通道22供給的引燃燃料，而不用在其內(nèi)混合掃掠空氣。
當(dāng)如上所述構(gòu)造燃燒器時(shí)，在引燃噴嘴2外圓周側(cè)上流動(dòng)的引燃空氣的一部分流經(jīng)由引燃噴嘴2和引燃噴嘴罩9構(gòu)成的掃掠空氣供給通路25，從而用作防止燃料噴射管21a燃燒的掃掠空氣，且大部分的剩余引燃空氣穿過引燃旋流器6。此外，掃掠空氣與自火焰穩(wěn)定燃料噴射口24噴射的引燃燃料混合，且空氣燃料預(yù)混合物自掃掠空氣供給通路25的下游側(cè)頂端排放。
這里，燃料噴射管21a的周圍區(qū)域是通過經(jīng)過掃掠空氣供給通路25的空氣燃料預(yù)混合物冷卻的，從而防止燃料噴射管21a的附近燃燒。為了防止燃料噴射管21a的附近如上所述地燃燒，則將流經(jīng)火焰穩(wěn)定燃料供給通道23的引燃燃料的流量設(shè)定為使得引燃燃料的密度稀，其中空氣燃料預(yù)混合物的燃燒氣體溫度為1500℃或更小。當(dāng)空氣燃料預(yù)混合物在燃燒氣體溫度高于1500℃的情況下達(dá)到該密度時(shí)，就會(huì)有出現(xiàn)逆燃的擔(dān)心。此外，流經(jīng)主燃料供給通道22的引燃燃料自燃料噴射管21a噴射到引燃噴嘴罩9的外部。
因?yàn)樵谧匀剂蠂娚涔?1a噴射的引燃燃料擴(kuò)散且燃燒時(shí)空氣燃料預(yù)混合物自掃掠空氣供給通路25的下游側(cè)頂端排放，就可通過燃料噴射管21a中的燃料提高引燃擴(kuò)散火焰的火焰穩(wěn)定性。因此，因?yàn)橥ㄟ^主噴燃器5混合且通過引燃擴(kuò)散火焰燃燒的空氣燃料預(yù)混合物的火焰穩(wěn)定性也得以提高，則盡管引燃比降低也能通過使燃燒器中的燃燒穩(wěn)定抑制燃燒振動(dòng)。
<第四實(shí)施例>
下面通過參照附圖描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。圖5示出了本發(fā)明第四實(shí)施例的燃燒器的引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)。在圖5中，相同的標(biāo)號(hào)用來指代與圖4中相同的部分，且省略了其詳細(xì)說明。
與第三實(shí)施例(圖4)的燃燒器不同的是，圖5中所示的燃燒器裝有一個(gè)圓筒形引燃噴嘴罩9a，其覆蓋自引燃噴嘴2的火焰穩(wěn)定燃料噴射口24的附近到其下游側(cè)頂端的那部分，和一個(gè)圓筒形引燃噴嘴罩9b，其安裝在引燃噴嘴罩9a的外圓周側(cè)上。此外，將引燃噴嘴罩9b安裝成與引燃旋流器6的內(nèi)壁表面相接觸，且與燃料噴射管21a上游側(cè)上的引燃噴嘴罩9a重疊。此外，設(shè)置引燃噴嘴罩9b使之自引燃旋流器6的上游側(cè)覆蓋引燃噴嘴2。
通過如上所述安裝引燃噴嘴罩9a和9b，掃掠空氣流過由引燃噴嘴2和引燃噴嘴罩9b構(gòu)成的掃掠空氣供給通路25，且與自火焰穩(wěn)定燃料噴射口24噴射的引燃燃料混合。作為引燃燃料和掃掠空氣的混合物的空氣燃料預(yù)混合物分別流入由引燃噴嘴2和引燃噴嘴罩9a構(gòu)成的空氣燃料預(yù)混合物供給通路25a和由引燃噴嘴罩9a和9b構(gòu)成的空氣燃料預(yù)混合物供給通路25b。
隨后，流經(jīng)空氣燃料預(yù)混合物供給通路25b而被排放的空氣燃料預(yù)混合物排放到燃料噴射管21a的下游側(cè)，且流經(jīng)空氣燃料預(yù)混合物供給通路25b而被排放的空氣燃料預(yù)混合物排放到燃料噴射管21a的上游側(cè)。由此，因?yàn)樽匀剂蠂娚涔?1a噴射的引燃燃料可被空氣燃料預(yù)混合物包覆，則可供給空氣燃料預(yù)混合物使之包住引燃擴(kuò)散火焰，從而提高引燃擴(kuò)散火焰的火焰穩(wěn)定性。
<第五實(shí)施例>
下面將參照附圖描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。圖6示出了本發(fā)明第五實(shí)施例的燃燒器的引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)。在圖6中，相同的標(biāo)號(hào)用來指代與圖5中相同的部分，且省略了其詳細(xì)說明。
與第四實(shí)施例(圖5)的燃燒器不同的是，在圖6的燃燒器中，以穿過引燃噴嘴罩9a的方式裝有一個(gè)火焰穩(wěn)定燃料噴射管24a，其自火焰穩(wěn)定燃料供給通道23供給的引燃燃料。通過將火焰穩(wěn)定燃料噴射口24(圖5)用作火焰穩(wěn)定燃料噴射管24a，流過由引燃噴嘴2和引燃噴嘴罩9a構(gòu)成的掃掠空氣供給通路的掃掠空氣可在不與通過火焰穩(wěn)定燃料供給通道23供給的引燃燃料混合的狀況下流動(dòng)。
通過如上所述安裝火焰穩(wěn)定燃料噴射管24a，將自掃掠空氣供給通路25供給且流經(jīng)掃掠空氣供給通路25c的掃掠空氣排放到引燃噴嘴2的下游側(cè)頂端，而不與引燃燃料混合。因此，確保了引燃噴嘴2的下游側(cè)頂端被掃掠空氣冷卻。
而且，流入由引燃噴嘴罩9a和9b構(gòu)成的空氣燃料預(yù)混合物供給通路25b的掃掠空氣與自火焰穩(wěn)定燃料噴射管24a噴射的引燃燃料混合，且作為空氣燃料預(yù)混合物排放到燃料噴射管21a的上游側(cè)。從而，因?yàn)榭諝馊剂项A(yù)混合物被供給到引燃擴(kuò)散火焰的周圍區(qū)域，則可提高引燃擴(kuò)散火焰的火焰穩(wěn)定性。
此外，在本發(fā)明的第三至第五實(shí)施例中，可應(yīng)用這樣一個(gè)燃燒器，其中，自燃料噴射管21a噴射的引燃燃料的噴射角與引燃錐4的錐體內(nèi)圓周錐形部41之間的關(guān)系是第一或第二實(shí)施例中的那種關(guān)系。
<第六實(shí)施例>
下面將參照附圖描述本發(fā)明的第六實(shí)施例。圖7和8示出了本發(fā)明第六實(shí)施例的燃燒器的引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)。在圖7和8中，相同的標(biāo)號(hào)用來指代與圖1中相同的部分，且省略了其詳細(xì)說明。
圖7和8中的燃燒器裝有一個(gè)圓筒10，其自引燃旋流器6的下游側(cè)表面覆蓋引燃噴嘴2的下游側(cè)頂端部。圓筒10按如下方式構(gòu)造，即，其內(nèi)壁表面在自引燃旋流器6的下游側(cè)表面朝向引燃噴嘴2的下游側(cè)頂端的部分中與引燃噴嘴2的外壁表面緊密接觸。此時(shí)，在鄰近引燃噴嘴2的外壁表面的圓筒10的部分與引燃噴嘴2的外壁表面之間設(shè)有一個(gè)狹窄空間。此外，圓筒10裝有環(huán)圈101，其自引燃噴嘴2下游側(cè)頂端附近的位置朝向下游展開，從而形成為錐形。因?yàn)檠b有環(huán)圈101的圓筒10被安裝成與引燃旋流器6的下游側(cè)表面接觸，則通過引燃旋流器6的引燃空氣在引燃錐4與圓筒10之間通過。
此外，圓筒10的環(huán)圈101被構(gòu)造為不干涉自燃料噴射口21噴射的引燃燃料的射流。為了如上所述構(gòu)造成防止與引燃燃料的射流干涉，例如，如圖7所示，與燃料噴射口21中的引燃燃料的噴射角“α”相關(guān)的環(huán)圈101的開度角“γ”可以是“0°＜2α≤γ＜180°”。此外，為了使引燃空氣在引燃錐4與圓筒10之間充分通過，相關(guān)于引燃噴嘴2下游側(cè)頂端位置的引燃錐4的內(nèi)壁表面與引燃噴嘴2的外壁表面之間的距離“k”，圓筒10下游側(cè)頂端位置的引燃錐4的內(nèi)壁表面與環(huán)圈101之間的距離“l(fā)”被指定為“0＜l≤k”，或更優(yōu)選為“l(fā)≥k/2”。
此外，例如，如圖8所示，當(dāng)環(huán)圈101形成在從引燃噴嘴2的下游側(cè)頂端稍微朝上游側(cè)偏移的位置且環(huán)圈101的開度角“γ”為“0°＜γ＜2α”時(shí)，其中環(huán)圈101開始形成的位置與引燃噴嘴2的下游側(cè)頂端之間的距離為“t”，則環(huán)圈101的長(zhǎng)度“s”可被設(shè)定為滿足關(guān)系式“s＜t/(cos(γ/2)-tanα×sin(γ/2))”，從而防止自燃料噴射口21噴射的引燃燃料沖擊環(huán)圈101。
因?yàn)楫?dāng)引燃燃料因上述結(jié)構(gòu)而沿著圓筒10的環(huán)圈101流動(dòng)時(shí)，引燃燃料的渦流形成在環(huán)圈101頂端部的附近區(qū)“Z”，就形成了一個(gè)用作低速區(qū)的流通區(qū)。從而，因?yàn)橐既剂喜⒉辉谌剂蠂娚淇?1的周圍區(qū)域中撞擊引燃燃料射流的底部，就可防止引燃擴(kuò)散火焰減弱，此外，因?yàn)榱魍▍^(qū)形成在環(huán)圈101頂端部的附近區(qū)“Z”，引燃擴(kuò)散火焰就可穩(wěn)定地燃燒。
<第七實(shí)施例>
下面將參照附圖描述本發(fā)明的第七實(shí)施例。圖9示出了本發(fā)明第七實(shí)施例燃燒器引燃噴嘴的頂端結(jié)構(gòu)。在圖9中，相同的標(biāo)號(hào)用來指代與圖8中相同的部分，且省略了其詳細(xì)說明。
與第六實(shí)施例(圖8)的燃燒器相同，圖9中的燃燒器具有一個(gè)圓筒10a，其自引燃旋流器6的下游側(cè)表面覆蓋引燃噴嘴2的下游側(cè)頂端部，圓筒10a被設(shè)置成與引燃旋流器6的下游側(cè)表面接觸。說得明白些，在自引燃旋流器6的下游側(cè)表面到引燃噴嘴2的下游側(cè)頂端的部分中，在鄰近引燃噴嘴2外壁表面的圓筒10a的部分與圓筒10a中引燃噴嘴2的外壁表面之間形成有一個(gè)狹窄空間。此外，圓筒10a裝有一個(gè)環(huán)圈102，其自引燃噴嘴2下游側(cè)頂端附近的位置朝著下游側(cè)展開，從而形成為錐形。
而且，環(huán)圈102形成在從引燃噴嘴2下游側(cè)頂端稍微朝向上游側(cè)偏移的位置，其中，環(huán)圈102的開度角“γ”被指定為“0°＜γ＜2α”。隨后，通過將環(huán)圈102的長(zhǎng)度“s”設(shè)定為滿足關(guān)系式“s≥t/(cos(γ/2)-tanα×sin(γ/2))”，使得自燃料噴射口21噴射的引燃燃料沖擊環(huán)圈102。此外，為了讓引燃空氣能夠在引燃錐4與圓筒10a之間充分地通過，圓筒10a下游側(cè)頂端位置的引燃錐4內(nèi)壁表面與環(huán)圈102之間的距離“l(fā)”便被指定為“0＜l≤k”，或更優(yōu)選為“l(fā)≥k/2”。
經(jīng)過上述構(gòu)造，低速區(qū)由撞擊點(diǎn)形成，在該撞擊點(diǎn)處引燃燃料撞擊到圓筒10a的環(huán)圈102上，從而使引燃燃料沿著環(huán)圈102燃燒。從而，因?yàn)橐伎諝獠⒉蛔矒粢既剂仙淞鞯牡撞亢腿剂蠂娚淇?1周圍區(qū)域中引燃燃料的撞擊點(diǎn)，就可防止引燃擴(kuò)散火焰減弱，且在撞擊點(diǎn)通過環(huán)圈102提高了引燃擴(kuò)散火焰的穩(wěn)定性，從而使引燃擴(kuò)散火焰穩(wěn)定地燃燒。
此外，在本發(fā)明的第六和第七實(shí)施例中，可應(yīng)用這樣一個(gè)燃燒器，其中，自引燃噴射口21噴射的引燃燃料的噴射角與錐體內(nèi)圓周錐形部41之間的關(guān)系是第一或第二實(shí)施例中的那種關(guān)系。而且，與第三至第五實(shí)施例一樣，可安裝引燃噴嘴罩9、9a和9b，覆蓋引燃噴嘴2的下游側(cè)頂端。
<第八實(shí)施例>
下面將參照附圖描述本發(fā)明的第八實(shí)施例。圖10A至10F是示出了第八實(shí)施例中燃燒器主體與引燃噴嘴的燃料噴射口之間關(guān)系的示意剖視圖。
在圖10A至10F的燃燒器中，燃燒器主體150裝有一個(gè)空氣旁通管151，其與一個(gè)由蝶形閥等構(gòu)成的旁通閥160連接，不用來燃燒的空氣流自壓縮機(jī)并在空氣旁通管151內(nèi)流動(dòng)，還裝有連接管152，其與其它的燃燒器主體連接且傳播火焰。其中，空氣旁通管151被安裝在燃燒器主體150的頂部，連接管152被安裝在燃燒器主體150的兩側(cè)表面。
因?yàn)槿紵髦黧w150裝有用作空腔的空氣旁通管151和連接管152，當(dāng)燃燒器執(zhí)行燃燒時(shí)，由各空氣旁通管151和連接管152形成的空腔分別用作燃?xì)獾臏鲄^(qū)。從而在空氣旁通管151和連接管152附近的區(qū)域中，燃燒變得不穩(wěn)定，由此引起燃燒振動(dòng)且影響其它區(qū)域中的燃燒。
因此，如圖10A所示，例如，該實(shí)施例按如下方式構(gòu)造，即，不將燃料噴射口21安裝在最靠近旁通管151位置的引燃噴嘴2中的位置“p”上。說得明白些，例如，當(dāng)安裝了七個(gè)燃料噴射口21時(shí)，在被布置成均勻隔開的燃料噴射口21當(dāng)中，假定安裝了八個(gè)燃料噴射口21，安裝在位置“p”上的燃料噴射口21就被塞住。
此外，與上述的方式相似，例如分別如圖10B和10C所示的那樣，引燃噴嘴2按如下方式構(gòu)造，即，燃料噴射口21并不安裝在最靠近連接管152位置的位置“q”和“r”中的一個(gè)上。而且，例如，如圖10D所示，引燃噴嘴2是以在最靠近連接管152位置的兩位置“q”和“r”未設(shè)有燃料噴射口21的方式構(gòu)造的。另外，例如，如圖10E和10F所示，引燃噴嘴2按如下方式構(gòu)造，即，燃料噴射口21并不安裝在最靠近連接管152位置的位置“q”和“r”之一上，也不安裝在最靠近空氣旁通管151位置的位置“p”上。
通過塞住位于由空氣旁通管151或連接管152形成的空腔上的燃料噴射口21，能防止燃?xì)鈹U(kuò)散到由空氣旁通管151或連接管152形成的空腔。從而可防止因由空氣旁通管151或連接管152形成的空腔引起的燃?xì)獾臏?，從而抑制引燃比減小時(shí)的燃燒振動(dòng)。
此外，如圖10A所示，該實(shí)施例被構(gòu)造成塞住對(duì)應(yīng)于空氣旁通管151位置的燃料噴射口21。不過，通過在對(duì)應(yīng)于空氣旁通管151的位置上設(shè)置燃料噴射口21，且使旁通閥160在燃燒器燃燒期間稍微開啟，就會(huì)在載荷高于部分載荷的情況下供給少量空氣。而且，通過使旁通閥160稍微開啟而供給少量空氣的燃燒器的結(jié)構(gòu)可應(yīng)用在具有如圖10B至10D所示結(jié)構(gòu)的燃燒器上。
另外，在該實(shí)施例的燃燒器中，其引燃噴嘴的周圍區(qū)域可按照第一至第七實(shí)施例所構(gòu)造的方式構(gòu)造。其中，引燃噴嘴的周圍區(qū)域可具有將第一至第七實(shí)施例中描述的特征組合起來的結(jié)構(gòu)。
<第九實(shí)施例>
下面將參照附圖描述本發(fā)明的第九實(shí)施例。圖11示出了本發(fā)明第九實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴頂端附近的結(jié)構(gòu)。在圖11中，相同的標(biāo)號(hào)用來指代與圖1中相同的部分，且省略了其詳細(xì)說明。
圖11中的燃燒器具有安裝在燃燒器主體1(圖20)中心的引燃噴嘴2，其下游側(cè)頂端由引燃錐4a(與圖20中的引燃錐4相當(dāng))覆蓋，且具有多個(gè)安裝在引燃噴嘴2圓周上的主噴嘴3，其下游側(cè)頂端被主噴燃器5覆蓋。隨后，通過將引燃旋流器6安裝在引燃噴嘴2的下游側(cè)外壁表面，支承引燃噴嘴2使之位于引燃錐4a的中心。此外，通過將主旋流器7安裝在主噴嘴3的下游側(cè)外壁表面，支承主噴嘴3使之位于主噴燃器5的中心。
經(jīng)過如上所述的構(gòu)造，引燃錐4a具有錐形的形狀，以輻射狀朝著下游側(cè)頂端展開(以輻射狀展開的部分將在下文稱作“錐體內(nèi)圓周錐形部”。)。隨后，錐體內(nèi)圓周錐形部41的下游側(cè)頂端的外圓周具有安裝在其上的一個(gè)環(huán)圈42，用作一個(gè)大致垂直于引燃噴嘴2軸向的垂直表面。環(huán)圈42是以一個(gè)自錐體內(nèi)圓周錐形部41的下游側(cè)頂端朝向主噴燃器5下游側(cè)頂端展開的環(huán)形成的。此外，將環(huán)圈42安裝在下游側(cè)上距主噴燃器5的下游側(cè)頂端約幾毫米的位置上。
此外，引燃錐4a具有一個(gè)錐形圓筒43，其以輻射狀朝下游側(cè)展開，安裝在錐體內(nèi)圓周錐形部41的外圓周上。與錐體內(nèi)圓周錐形部41相同，圓筒43的下游側(cè)頂端裝有一個(gè)環(huán)形環(huán)圈44，用作一個(gè)大致垂直于引燃噴嘴2軸向的垂直表面，以與環(huán)圈42面對(duì)。此外，環(huán)圈44被安裝在主噴燃器5下游側(cè)頂端的位置上。隨后，將圓筒43安裝成在其與錐體內(nèi)圓周錐形部41之間形成一個(gè)空間。其中，還在錐體內(nèi)圓周錐形部41的環(huán)圈42與圓筒43的環(huán)圈44之間形成一個(gè)空間。
通過如上所述將引燃錐41形成為以輻射狀擴(kuò)展，自設(shè)置在引燃噴嘴2頂端的外圓周上的燃料噴射口21噴射的引燃燃料就由穿過引燃旋流器6的引燃空氣擴(kuò)散且燃燒，并導(dǎo)入主噴燃器5的下游側(cè)頂端。隨后，沿著錐體內(nèi)圓周錐形部41的內(nèi)壁，將引燃擴(kuò)散火焰引到形成在錐體內(nèi)圓周錐形部41的環(huán)圈42的下游側(cè)上的火焰穩(wěn)定低速區(qū)“X”?；鹧娣€(wěn)定低速區(qū)“X”是按照錐體內(nèi)圓周錐形部41的環(huán)圈42的寬度“1x”設(shè)定尺寸的。
此外，在流入錐體內(nèi)圓周錐形部41與圓筒43之間的空間中時(shí)，穿過引燃錐4a外圓周的空氣流出至主噴燃器5的下游側(cè)頂端，穿過環(huán)圈42與環(huán)圈44之間的空間，并以薄膜的形式流入用作主噴燃器5與引燃錐4a之間邊界的部分中。通過使空氣以薄膜按上述方式流到該邊界，就可防止由火焰穩(wěn)定低速區(qū)“X”中的火焰引起的逆燃。此外，因?yàn)榭諝獯┻^錐體內(nèi)圓周錐形部41與圓筒43之間的空間，錐體內(nèi)圓周錐形部41和環(huán)圈42就可被冷卻。
通過使火焰穩(wěn)定低速區(qū)“X”由錐體內(nèi)圓周錐形部41的環(huán)圈42形成，其中，由在其最近點(diǎn)處連接引燃噴嘴2下游側(cè)頂端的周邊和主噴燃器5下游側(cè)頂端周邊的線與引燃噴嘴2的軸向所形成的角度為“αx”，則錐體內(nèi)圓周錐形部41的開度角“θ”被指定為“0°≤θ＜2αx”。其中，優(yōu)選開度角“θ”為60°或更小，更優(yōu)選的是，比“37°±3°”還小。
從而因?yàn)榉謩e形成在連接主噴燃器5的區(qū)域內(nèi)的環(huán)圈42的寬度“l(fā)x”可足夠?qū)?，且其面積可足夠大，形成在環(huán)圈42下游側(cè)上的火焰穩(wěn)定低速區(qū)“X”的尺寸可足夠大，從而提高了火焰穩(wěn)定性。此外，因?yàn)榄h(huán)圈42并不從主噴燃器5的下游側(cè)頂端突伸，就不會(huì)有滯流區(qū)形成在主噴燃器5的下游側(cè)頂端上，從而防止了逆燃的發(fā)生。
<第十實(shí)施例>
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的第十實(shí)施例進(jìn)行描述。圖12示出了本發(fā)明第十實(shí)施例燃燒器引燃噴嘴頂端的附近結(jié)構(gòu)。在圖12中，相同的標(biāo)號(hào)用來指代與圖11中相同的部分，且省略了其詳細(xì)說明。
與第九實(shí)施例(圖11)中的燃燒器不同的是，圖12中的燃燒器裝有一個(gè)引燃錐4b(相當(dāng)于圖20中的引燃錐4)，其下游側(cè)頂端形成為伸展到比主噴燃器5的下游側(cè)頂端還要居于下游的位置。引燃錐4b形成為使錐體內(nèi)圓周錐形部41b自主噴燃器5的下游側(cè)頂端伸展，其中，錐體內(nèi)圓周錐形部41b的外圓周具有圓筒43，該圓筒43自主噴燃器5的下游側(cè)頂端朝上游接合在其上，還具有圓筒45，該圓筒45自主噴燃器5的下游側(cè)頂端朝下游接合在其上。
與第九實(shí)施例相同，圓筒43具有裝在其下游側(cè)頂端的環(huán)圈44，而圓筒45具有裝在其上游側(cè)頂端以與環(huán)圈44面對(duì)的環(huán)圈46。與第九實(shí)施例相同，環(huán)圈44形成為一個(gè)環(huán)，以致自圓筒43的下游側(cè)頂端朝主噴燃器5的下游側(cè)頂端擴(kuò)展，環(huán)圈46也形成為一個(gè)環(huán)，以致自圓筒45的上游側(cè)頂端朝主噴燃器5的下游側(cè)頂端擴(kuò)展。裝有環(huán)圈46的圓筒45是以其下游側(cè)頂端對(duì)應(yīng)于錐體內(nèi)圓周錐形部41b的下游側(cè)頂端的方式安裝的。
此外，圓筒43和45被安裝成在錐體內(nèi)圓周錐形部41b與圓筒43之間、錐體內(nèi)圓周錐形部41b與圓筒45之間、以及環(huán)圈44與環(huán)圈46之間都設(shè)有空間。從而，因?yàn)閳A筒43的環(huán)圈44安裝在主噴燃器5的下游側(cè)頂端的位置，圓筒45的環(huán)圈46便安裝在從主噴燃器5下游側(cè)頂端朝下游側(cè)偏移有幾毫米的位置上。
而且，在圓筒45中，順沿著錐體內(nèi)圓周錐形部41b的長(zhǎng)度“L”優(yōu)選是環(huán)圈44或環(huán)圈46寬度“l(fā)x”的一到三倍。經(jīng)過上述的構(gòu)造，在穿過引燃旋流器6之后沿著引燃錐4b的內(nèi)壁流動(dòng)的引燃空氣流入形成在圓筒45外圓周上的火焰穩(wěn)定低速區(qū)“X”，這可降低火焰穩(wěn)定低速區(qū)的溫度，且防止燃料密度變稀。
此外，通過以薄膜的形式使空氣從環(huán)圈44與環(huán)圈46之間的空間流動(dòng)，就可防止主噴燃器5下游側(cè)頂端的逆燃；且通過以薄膜的形式使空氣自錐體內(nèi)圓周錐形部41b與圓筒45之間的空間流動(dòng)，還確保了防止引燃空氣流入火焰穩(wěn)定低速區(qū)“X”。而且，優(yōu)選的是，錐體內(nèi)圓周錐形部41b的開度角“θ”按與第一實(shí)施例相同的方式指定為“0°≤θ＜2αx”，使之為60°或更小。更優(yōu)選的是，開度角“θ”比“37°±3°”的角度還小。
<第十一實(shí)施例>
下面將參照附圖描述本發(fā)明的第十一實(shí)施例。圖13示出了本發(fā)明第十一實(shí)施例燃燒器引燃噴嘴頂端的附近的結(jié)構(gòu)。在圖13中，相同的標(biāo)號(hào)用來指代與圖11中相同的部分，且省略了其詳細(xì)說明。
與第九實(shí)施例(圖11)中的燃燒器不同的是，圖13中的燃燒器裝有一個(gè)引燃錐4c(相當(dāng)于圖20中的引燃錐4)，其具有一個(gè)安裝在主噴燃器5下游側(cè)頂端的上游側(cè)上的錐體內(nèi)圓周錐形部41c。引燃錐4c的錐體內(nèi)圓周錐形部41c的下游側(cè)頂端裝在主噴燃器5下游側(cè)頂端的上游側(cè)上。
隨后，錐體內(nèi)圓周錐形部41c的下游側(cè)頂端具有一個(gè)安裝在其上的環(huán)圈42，從而用作一個(gè)垂直于引燃噴嘴2軸向的垂直表面；與此同時(shí)，環(huán)圈42的外邊緣具有一個(gè)安裝在其上的圓筒47，形成為錐形以鄰近主噴燃器5。說得明白些，錐體內(nèi)圓周錐形部41c的連接到環(huán)圈42上的部分的直徑與環(huán)圈42內(nèi)邊緣的直徑保持一致；且圓筒47上游側(cè)頂端的直徑與環(huán)圈44外邊緣的直徑保持一致。
此外，與第九實(shí)施例相同，引燃錐4c具有圓筒43c，圓筒43c具有一個(gè)設(shè)在面對(duì)環(huán)圈42的位置上的環(huán)圈44，圓筒43c安裝在錐體內(nèi)圓周錐形部41c的外圓周上。接著，圓筒43c還具有一個(gè)安裝在其上的圓筒48，形成為錐形，從而順沿著環(huán)圈44外邊緣上的圓筒47。說得明白些，圓筒43c的連接到環(huán)圈44上的部分的直徑與環(huán)圈44內(nèi)邊緣的直徑保持一致，而圓筒48上游側(cè)頂端的直徑與環(huán)圈44外邊緣的直徑保持一致。通過如上所述在主噴燃器5與錐體內(nèi)圓周錐形部41c之間安裝圓筒43c，就可讓穿過引燃錐4c外圓周的空氣流經(jīng)錐體內(nèi)圓周錐形部41c與圓筒43c之間的間隙。
而且，與第九實(shí)施例相同，錐體內(nèi)圓周錐形部41c的環(huán)圈42的上游側(cè)上的開度角“θ”被指定為“0°≤θ＜2αx”。優(yōu)選的是，開度角“θ”為60°或更小。更優(yōu)選的是，開度角“θ”比“37°±3°”的角度還小。正如剛才所述的那樣，環(huán)圈42可按與第九實(shí)施例相同的方式獲得足夠的寬度和足夠大的面積。經(jīng)過如上所述的構(gòu)造，便在環(huán)圈42的下游側(cè)上形成一個(gè)尺寸足夠大的火焰穩(wěn)定低速區(qū)“X”。
此外，穿過引燃錐4c外圓周的空氣流入錐體內(nèi)圓周錐形部41c與圓筒43c之間的空間中，且自圓筒47與圓筒48之間的空間以薄膜的形式流到主噴燃器5與引燃錐4a之間的邊界。此時(shí)，因?yàn)閳A筒47和48成形為順沿著主噴燃器5的頂端，就可確保空氣與流自主噴燃器5的空氣燃料預(yù)混合物相平行地流動(dòng)，且形成一個(gè)薄膜形式的空氣空間。因此，就可保持火焰穩(wěn)定低速區(qū)“X”中的火焰穩(wěn)定性，且可提高逆燃的抵抗性。
另外，在第十一實(shí)施例中，如圖14所示，引燃錐4x的形狀可按與第十實(shí)施例相同的方式形成，從而具有錐體內(nèi)圓周錐形部41x和設(shè)在其上的圓筒43x、45x。說得明白些，圓筒43x被安裝成接合到錐體內(nèi)圓周錐形部41x的上游側(cè)上，與此同時(shí)，圓筒45x被安裝成接合到錐體內(nèi)圓周錐形部41x的下游側(cè)上。而且，分別安裝在圓筒43x和45x上的環(huán)圈44和46被裝在主噴燃器5下游側(cè)頂端的上游側(cè)上。而且，環(huán)圈44的外邊緣裝有一個(gè)圓筒48，其伸展到主噴燃器5的下游側(cè)頂端，而環(huán)圈46裝有一個(gè)圓筒49，其成形為順沿著圓筒48的內(nèi)圓周。
<第十二實(shí)施例>
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的第十二實(shí)施例進(jìn)行描述。圖15示出了本發(fā)明第十二實(shí)施例中燃燒器的引燃噴嘴頂端的附近結(jié)構(gòu)。在圖15中，相同的標(biāo)號(hào)用來指代與圖11中相同的部分，且省略了其詳細(xì)說明。
與第九實(shí)施例(圖11)中的燃燒器不同的是，圖15中的燃燒器裝有一個(gè)引燃錐4d(相當(dāng)于圖20中的引燃錐4)，其具有一個(gè)由圓筒50a和50b構(gòu)成的雙圓筒，該圓筒50a和50b的各下游側(cè)頂端與錐體內(nèi)圓周錐形部41d的外圓周連接。在雙圓筒50中，圓筒50a形成為順沿著錐體內(nèi)圓周錐形部41d，與此同時(shí)，裝在圓筒50a的外圓周上的圓筒50b形成為順沿著主噴燃器5。此外，引燃錐4d具有一個(gè)設(shè)在其上的位于雙圓筒50的圓筒50b與主噴燃器5之間的圓筒51。
經(jīng)過如上所述的構(gòu)造，在一個(gè)朝著雙圓筒50的上游側(cè)頂端成形的空腔中完整地形成有一個(gè)滯流區(qū)。這樣低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”就進(jìn)入雙圓筒50空腔的凹窩中。因此，通過使低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”形成在雙圓筒50的空腔的凹窩中，能讓形成在雙圓筒50開口附近的低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”變得大一些，從而提高其火焰穩(wěn)定性。
此外，流經(jīng)引燃錐4d外圓周的一部分空氣在流入錐體內(nèi)圓周錐形部41d與圓筒50a之間的空間中之后，以薄膜的形式自錐體內(nèi)圓周錐形部41d的下游側(cè)頂端流出。而且，流經(jīng)引燃錐4d外圓周的一部分空氣在流入圓筒50b與圓筒51之間的空間中之后，以薄膜的形式自主噴燃器5的下游側(cè)頂端流出。因此，提高了對(duì)主噴燃器5逆燃的抵抗性。
<第十三實(shí)施例>
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的第十三實(shí)施例進(jìn)行描述。圖16示出了本發(fā)明第十三實(shí)施例中燃燒器引燃噴嘴頂端的附近結(jié)構(gòu)。在圖16中，相同的標(biāo)號(hào)用來指代與圖11中相同的部分，且省略了其詳細(xì)說明。
與第九實(shí)施例(圖11)中的燃燒器不同的是，圖16中的燃燒器具有一個(gè)引燃錐4e(相當(dāng)于圖20中的引燃錐4)，其裝有一個(gè)環(huán)圈52，該環(huán)圈52自錐體內(nèi)圓周錐形部41e的下游側(cè)頂端向主噴燃器5的下游側(cè)頂端突伸；還裝有一個(gè)圓筒53，其上游側(cè)頂端連接在錐體內(nèi)圓周錐形部41e的下游側(cè)頂端上。此外，引燃錐4e具有一個(gè)圓筒43e，它按照其下游側(cè)頂端與主噴燃器5的下游側(cè)頂端相接觸的方式安裝在錐體內(nèi)圓周錐形部41e的外圓周上。
隨后，將引燃錐4e的下游側(cè)頂端安裝成位于主噴燃器5下游側(cè)頂端的下游側(cè)幾毫米的地方。此外，環(huán)圈52的開度角“β”被設(shè)定成寬于錐體內(nèi)圓周錐形部41e的開度角“θ”，且圓筒53的內(nèi)壁相對(duì)軸向朝向內(nèi)面。這里，優(yōu)選的是，由圓筒53的內(nèi)壁和引燃噴嘴2的軸向所成的角度“δ”處于“0°≤δ≤60°”的范圍內(nèi)。而且，圓筒53內(nèi)壁的長(zhǎng)度被設(shè)定成大致等同于環(huán)圈52的寬度“l(fā)x”。
經(jīng)過如上所述的構(gòu)造，便在由環(huán)圈52和圓筒53構(gòu)造的一個(gè)區(qū)域的附近形成低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”。因?yàn)樵诖藭r(shí)，環(huán)圈52和圓筒53分別在其上游側(cè)頂端相互連接，從而在上游側(cè)提供了一個(gè)空腔且成形為朝下游側(cè)開放，就可相對(duì)于環(huán)圈52和圓筒53的連接部分在空腔中形成一個(gè)滯流區(qū)。因此，低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”就可變得大一些，且其火焰穩(wěn)定性可予以提高。
此外，流經(jīng)引燃錐4e外圓周的一部分空氣在流入錐體內(nèi)圓周錐形部41e與圓筒43e之間的空間中之后，以薄膜的形式流出至主噴燃器5的下游側(cè)頂端。因?yàn)閳A筒43e的下游側(cè)頂端被安裝成與主噴燃器5的下游側(cè)頂端保持接觸，就必定將空氣引到主噴燃器5的下游側(cè)頂端，從而防止在主噴燃器5上出現(xiàn)逆燃。
<第十四實(shí)施例>
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的第十四實(shí)施例進(jìn)行描述。圖17是示出第十四實(shí)施例中燃燒器的示意方框圖。此外，圖18示出了本發(fā)明第十四實(shí)施例燃燒器的引燃噴嘴頂端的附近結(jié)構(gòu)。在圖17和18中，相同的符號(hào)用來指代與圖20和11中相同的部分。
圖17的燃燒器具有一個(gè)燃燒器主體1、一個(gè)引燃噴嘴2、若干主噴嘴3、一個(gè)引燃錐4、若干主噴燃器5、若干引燃旋流器6、若干主旋流器7、多個(gè)安裝在引燃噴嘴2與主噴嘴3之間的提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8、一個(gè)與主噴嘴3連接且給主噴嘴3供給燃料的主燃料歧管90以及一個(gè)與提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8連接且給提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8供給燃料的提高火焰穩(wěn)定性燃料歧管95。
與主噴嘴3數(shù)量相同的若干提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8是按照其中心位于將引燃噴嘴2的中心與主噴嘴3的中心連接的線上的方式安裝的(不過，不一定安裝與主噴嘴相同數(shù)量的提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8，而是可安裝適當(dāng)?shù)臄?shù)量)。此外，將提高火焰穩(wěn)定性燃料歧管95安裝在主燃料歧管90的上游，且將連接在提高火焰穩(wěn)定性燃料歧管95上的提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8插入設(shè)在主燃料歧管90中的孔91內(nèi)。而且，將引燃噴嘴2插入分別形成在主燃料歧管90和提高火焰穩(wěn)定性燃料歧管95中心上的孔92和96內(nèi)。
在如上所述構(gòu)造的燃燒器中，如圖18所示，采用的是形狀與第九實(shí)施例(圖11)相同的引燃錐4a。在此，為了自提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8將燃料供給到形成在環(huán)圈42附近的低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”，將提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8設(shè)置成穿過環(huán)圈42和44，且環(huán)圈42裝有一個(gè)提高火焰穩(wěn)定性燃料噴射口81。而且，因?yàn)樘岣呋鹧娣€(wěn)定性燃料供給通道8被安裝成位于一條連接引燃噴嘴中心和主噴嘴中心的線上，例如，如圖19所示，當(dāng)存在八個(gè)主噴嘴3時(shí)，分別相應(yīng)地在引燃錐4a的環(huán)圈42上設(shè)有八個(gè)提高火焰穩(wěn)定性燃料噴射口81。
經(jīng)過如上所述的構(gòu)造，自提高火焰穩(wěn)定性燃料歧管95供給的燃料在穿過提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8之后自提高火焰穩(wěn)定性燃料噴射口81噴射到低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”。這么一來，自提高火焰穩(wěn)定性燃料噴射口81噴射的燃料在低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”中燃燒，從而提高了低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”中的火焰穩(wěn)定性。
此外，在第十四實(shí)施例中，給出了這樣一個(gè)示例，即在其中，提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8被安裝在本發(fā)明第九實(shí)施例的裝有引燃錐4a的燃燒器上，但其也可安裝在第十至第十三實(shí)施例的裝有引燃錐4b至4e的燃燒器上。此時(shí)，引燃錐4b具有被設(shè)置成穿過環(huán)圈44和46的提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8；引燃錐4c具有被設(shè)置成穿過環(huán)圈42和44的提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8；引燃錐4d具有被設(shè)置成穿過圓筒50a和50b的連接部的提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8；引燃錐4e具有被設(shè)置成穿過環(huán)圈52和圓筒53的連接部的提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8。這么一來，穿過分別設(shè)置的提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道8的燃料便被噴射到低速火焰穩(wěn)定區(qū)“X”。
另外，可將第九至十四實(shí)施例的燃燒器在其引燃噴嘴的附近按第一至第八實(shí)施例的方式構(gòu)造。在此，燃燒器引燃噴嘴附近的結(jié)構(gòu)可被構(gòu)造成具有第一至第八實(shí)施例中所述的特征的組合。
工業(yè)實(shí)用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過使自燃料噴射口噴射的燃料沖擊到引燃錐下游側(cè)頂端的附近，可將大量燃料引導(dǎo)至形成在引燃錐下游側(cè)頂端附近的低速火焰穩(wěn)定區(qū)，這便提高了引燃擴(kuò)散火焰的火焰穩(wěn)定性。此外，通過讓自燃料噴射口噴射的燃料與引燃錐的內(nèi)壁表面相平行地噴射，可將大量燃料引導(dǎo)至形成在引燃錐下游側(cè)頂端附近的低速火焰穩(wěn)定區(qū)，從而提高了引燃擴(kuò)散火焰的火焰穩(wěn)定性。因?yàn)榘瓷鲜龇绞教岣吡说退倩鹧娣€(wěn)定區(qū)中的引燃擴(kuò)散火焰的火焰穩(wěn)定性，就可減少燃燒振動(dòng)，這就可減小供給到燃燒器的燃料的引燃比，從而實(shí)現(xiàn)了NOx的減少。
此外，根據(jù)本發(fā)明，通過自燃料噴射口將燃料噴射到一個(gè)由引燃噴嘴罩和引燃噴嘴構(gòu)成的區(qū)域，且產(chǎn)生混合有燃料和空氣的空氣燃料預(yù)混合物、從而供給到由自第一燃料噴射管噴射的燃料引起的引燃擴(kuò)散火焰附近，就可提高引燃擴(kuò)散火焰的火焰穩(wěn)定性。另外，因?yàn)橥ㄟ^由第一圓筒罩和第二圓筒罩構(gòu)成引燃噴嘴罩且分別在引燃噴嘴與第二圓筒罩之間的區(qū)域和第一圓筒罩與第二圓筒罩之間的區(qū)域中產(chǎn)生空氣燃料預(yù)混合物，可供給空氣燃料預(yù)混合物使之包圍引燃擴(kuò)散火焰，就可進(jìn)一步提高引燃擴(kuò)散火焰的火焰穩(wěn)定性。而且，通過安裝第二燃料噴射管且僅僅在第一圓筒罩與第二圓筒罩之間的區(qū)域中產(chǎn)生空氣燃料預(yù)混合物，必定可利用穿過第二圓筒罩與引燃噴嘴之間區(qū)域的空氣冷卻引燃噴嘴的下游側(cè)頂端。
此外，根據(jù)本發(fā)明，通過將圓筒下游側(cè)頂端上的環(huán)圈設(shè)置成與引燃旋流器的下游側(cè)表面相接觸，就防止了穿過引燃噴嘴外圓周的空氣流到引燃噴嘴的下游側(cè)頂端，從而能讓空氣流入自燃料噴射口噴射的燃料射流的底部。因此，就可在不減弱引燃擴(kuò)散火焰的條件下實(shí)現(xiàn)燃燒。
而且，通過不將燃料噴射口安裝在引燃噴嘴下游側(cè)頂端靠近具有空腔比如旁通管、連接管等的區(qū)域的位置，就可防止在具有空腔比如旁通管、連接管等的區(qū)域中形成燃料滯流區(qū)。此外，通過在燃燒狀態(tài)稍微地開啟旁通閥，就可防止通過旁通管的空腔形成燃料的滯流區(qū)。因此，就可減小滯流區(qū)中燃燒的不穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)閷⒁粋€(gè)環(huán)圈部設(shè)置在引燃錐的下游側(cè)頂端上，低速火焰穩(wěn)定區(qū)就可大一點(diǎn)，而且必定形成在環(huán)圈部的下游側(cè)上。因此，可提高混合了主噴燃器中的燃料和空氣的空氣燃料預(yù)混合物的火焰穩(wěn)定性，從而減少了燃燒振動(dòng)。此外，因?yàn)閷⒁粋€(gè)圓筒設(shè)置在錐體內(nèi)圓周錐形部的外圓周上，空氣就可以薄膜的形式自主噴燃器的下游側(cè)頂端流動(dòng)，穩(wěn)定火焰的環(huán)圈部就可冷卻下來且防止了主噴燃器的逆燃。
并且，因?yàn)槭瑰F體內(nèi)圓周錐形部設(shè)有一個(gè)自環(huán)圈部的連接部伸展的圓筒部，引燃空氣便沿著錐體內(nèi)圓周錐形部流動(dòng)，從而防止了流入低速火焰穩(wěn)定區(qū)，也就提高了低速火焰穩(wěn)定區(qū)中的火焰穩(wěn)定性。此外，因?yàn)樵阱F體內(nèi)圓周錐形部的外圓周上裝了一個(gè)雙圓筒，就可在雙圓筒的空腔中形成一個(gè)滯流區(qū)，就可通過將低速火焰穩(wěn)定區(qū)形成到空腔的凹窩中且使其尺寸變大而提高火焰穩(wěn)定性。而且，可通過分別突伸到主噴嘴和引燃噴嘴的第一和第二圓筒確保形成低速火焰穩(wěn)定區(qū)，也可通過第二圓筒防止沿著錐體內(nèi)圓周錐形部流動(dòng)的引燃空氣流入低速火焰穩(wěn)定區(qū)。
此外，通過將多個(gè)提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道設(shè)置成讓燃料在引燃錐與主噴燃器之間通過，就可通過提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道實(shí)施向低速火焰穩(wěn)定區(qū)的燃料供給。因此，可提高低速火焰穩(wěn)定區(qū)中的火焰穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種燃燒器，包括引燃噴嘴，其設(shè)置在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其按規(guī)則的間隔設(shè)置在引燃噴嘴的周圍區(qū)域中；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部，且其頂端部設(shè)有錐體內(nèi)圓周錐形部，所述錐體內(nèi)圓周錐形部具有以輻射狀朝向下游側(cè)的錐形形狀；引燃旋流器，所述各引燃漩流器被安裝成與引燃錐的內(nèi)壁表面接觸且支承引燃錐中心部的引燃噴嘴；其中，自設(shè)置在引燃噴嘴頂端的外圓周上且噴射燃料的燃料噴射口噴射的燃料沖擊到從錐體內(nèi)圓周錐形部一半長(zhǎng)的位置到下游側(cè)頂端的錐體內(nèi)圓周錐形部的內(nèi)壁表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其中，當(dāng)引燃錐的開度角為“θ”時(shí)，自設(shè)置在引燃噴嘴頂端的外圓周上且噴射燃料的燃料噴射口噴射的燃料的噴射角“α”滿足-90°≤α＜-θ/2、θ/2＜α≤90°。
3.一種燃燒器，包括引燃噴嘴，其設(shè)置在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其按規(guī)則的間隔設(shè)置在引燃噴嘴的周圍區(qū)域中；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部，且其頂端部設(shè)有錐體內(nèi)圓周錐形部，所述錐體內(nèi)圓周錐形部具有以輻射狀朝向下游側(cè)的錐形形狀；引燃旋流器，所述各引燃漩流器被安裝成與引燃錐的內(nèi)壁表面接觸且支承引燃錐中心部的引燃噴嘴；其中，當(dāng)引燃錐的開度角為“θ”時(shí)，自設(shè)置在引燃噴嘴頂端的外圓周上且噴射燃料的燃料噴射口噴射的燃料的噴射角為“θ/2”；且燃料是與錐體內(nèi)圓周錐形部的傾斜相平行地噴射的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃燒器，其中，自引燃錐的燃料的射流與錐體內(nèi)圓周錐形部的錐形內(nèi)壁表面之間的距離“c”為“c＜1/2(B-D)”，其中，引燃錐的下游側(cè)頂端的直徑為“B”，而引燃噴嘴的直徑為“D”。
5.一種燃燒器，包括引燃噴嘴，其設(shè)置在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其按規(guī)則的間隔設(shè)置在引燃噴嘴的周圍區(qū)域中；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部，且其頂端部設(shè)有錐體內(nèi)圓周錐形部，所述錐體內(nèi)圓周錐形部具有以輻射狀朝向下游側(cè)的錐形形狀；引燃旋流器，所述各引燃漩流器被安裝成與引燃錐的內(nèi)壁表面接觸且支承引燃錐中心部的引燃噴嘴；其中，所述引燃噴嘴包括第一燃料供給通道，其被設(shè)置在引燃噴嘴的中心部，且使供給到引燃噴嘴的大量燃料通過；第二燃料供給通道，其被設(shè)置在第一燃料供給通道的周圍區(qū)域上，且使供給到引燃噴嘴的剩余燃料通過；圓筒形引燃噴嘴罩，其外壁表面與引燃旋流器的內(nèi)壁表面接觸，覆蓋引燃噴嘴的下游側(cè)頂端，且將穿過引燃噴嘴外圓周的空氣引導(dǎo)到引燃噴嘴的下游側(cè)頂端；第一燃料噴射管，其被設(shè)置在引燃噴嘴下游側(cè)頂端的外圓周上，自第一燃料供給通道穿過引燃噴嘴罩，且將自第一燃料供給通道供給的燃料噴射到引燃噴嘴罩的外圓周；燃料噴射口，所述各燃料噴射口被設(shè)置在比引燃噴嘴外圓周上的第一燃料噴射管要居于更上游側(cè)的位置上，且與第二燃料供給通道連接，從而將自第二燃料供給通道供給的燃料噴射到由引燃噴嘴罩和引燃噴嘴構(gòu)成的區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃燒器，其中，引燃噴嘴罩包括第一圓筒罩，其與引燃旋流器的內(nèi)壁表面接觸且自比引燃旋流器的位置還居于上游側(cè)的位置到比燃料噴射口的位置還居于下游側(cè)的位置覆蓋引燃噴嘴的下游側(cè)頂端；第二圓筒罩，其被設(shè)置在與第一圓筒罩重疊的位置上，且處于引燃噴嘴與第一圓筒罩之間，第一燃料噴射管穿過第二圓筒罩。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒器，其中，第二圓筒罩自燃料噴射口的附近覆蓋引燃噴嘴的下游側(cè)頂端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒器，其中，引燃噴嘴裝有第二燃料噴射管，其自燃料噴射口穿到第二圓筒罩，且將自第二燃料供給通道供給的燃料噴射到由第一圓筒罩和第二圓筒罩構(gòu)成的區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒器，其中，第一圓筒罩是按第一圓筒罩的下游側(cè)頂端比第一燃料噴射管居于更上游側(cè)的方式安裝的。
10.一種燃燒器，包括引燃噴嘴，其設(shè)置在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其按規(guī)則的間隔設(shè)置在引燃噴嘴的周圍區(qū)域中；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部，且其頂端部設(shè)有錐體內(nèi)圓周錐形部，所述錐體內(nèi)圓周錐形部具有以輻射狀朝向下游側(cè)的錐形形狀；引燃旋流器，所述各引燃漩流器被安裝成與引燃錐的內(nèi)壁表面接觸且支承引燃錐中心部的引燃噴嘴；圓筒，其與所述各引燃旋流器的下游側(cè)表面接觸，且處于比引燃旋流器要位于更下游側(cè)的引燃噴嘴的外壁表面的附近，圓筒的頂端部設(shè)有以輻射狀朝向下游側(cè)成形的錐形環(huán)圈。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃燒器，其中，環(huán)圈被設(shè)置成使環(huán)圈的下游側(cè)頂端比自引燃噴嘴噴射的燃料射流沖擊環(huán)圈的位置要居于更上游側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃燒器，其中，環(huán)圈被設(shè)置成使環(huán)圈的下游側(cè)頂端比自引燃噴嘴噴射的燃料射流沖擊環(huán)圈的位置要居于更下游側(cè)。
13.一種燃燒器，包括引燃噴嘴，其設(shè)置在燃燒器主體的中心部；旁通管，所述各旁通管連接在使不被用于燃燒的空氣旁通到燃燒器的下游側(cè)的旁通閥上，且設(shè)置在燃燒器主體的頂面上；其中，引燃噴嘴設(shè)有多個(gè)燃料噴射口，所述燃料噴射口噴射供給到引燃噴嘴的燃料，且所述燃料噴射口在除了最靠近旁通管位置之外的位置被安裝在引燃噴嘴下游側(cè)頂端的外圓周上。
14.一種燃燒器，包括引燃噴嘴，其設(shè)置在燃燒器主體的中心部；連接管，所述各連接管設(shè)置在燃燒器主體的側(cè)表面上以將火焰?zhèn)鞑サ絼e的燃燒器；其中，引燃噴嘴設(shè)有多個(gè)燃料噴射口，所述燃料噴射口噴射供給到引燃噴嘴的燃料，且所述燃料噴射口在除了最靠近連接管位置之外的位置被安裝在引燃噴嘴下游側(cè)頂端的外圓周上。
15.一種燃燒器，包括引燃噴嘴，其設(shè)置在燃燒器主體的中心部；旁通管，所述各旁通管連接在使不被用于燃燒的空氣旁通到燃燒器的下游側(cè)的旁通閥上，且安裝在燃燒器主體的頂面上；其中，旁通閥稍微開啟。
16.一種燃燒器，包括引燃噴嘴，其設(shè)置在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其按規(guī)則的間隔設(shè)置在引燃噴嘴的周圍區(qū)域中；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部；主噴燃器，所述各主噴燃器覆蓋主噴嘴的下游側(cè)頂端部；其中，引燃錐包括形成為錐形形狀的錐體內(nèi)圓周錐形部，以輻射狀朝下游側(cè)伸展；環(huán)圈部，其設(shè)置在錐體內(nèi)圓周錐形部的下游側(cè)頂端的外周，且用作大致垂直于所述引燃噴嘴軸向的垂直表面；其中，將由軸向與連接引燃噴嘴下游側(cè)頂端的外周和主噴燃器下游側(cè)頂端外周的線所成的角度指定為“αx”，錐體內(nèi)圓周錐形部的開度角“θ”則為“0≤θ＜2αx”。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃燒器，其中，錐體內(nèi)圓周錐形部的外圓周設(shè)有圓筒，所述圓筒成形為順沿著錐體內(nèi)圓周錐形部的外壁和環(huán)圈部。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的燃燒器，其中，將圓筒的下游側(cè)頂端定位成處在主噴燃器下游側(cè)頂端的外周附近。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃燒器，其中，環(huán)圈被安裝在比主噴燃器的下游側(cè)頂端要居于更下游側(cè)幾毫米的位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃燒器，其中，錐體內(nèi)圓周錐形部設(shè)有圓筒形部分，所述圓筒形部分自與錐體內(nèi)圓周錐形部中的環(huán)圈部連接的部分伸展，具有與錐體內(nèi)圓周錐形部相同的開度角“θ”。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的燃燒器，其中，設(shè)有第一圓筒，其具有第一環(huán)圈部，其在錐體內(nèi)圓周錐形部的外圓周上自下游側(cè)頂端向主噴燃器的上游側(cè)覆蓋，用作垂直于引燃錐軸向的垂直表面，且朝著其下游側(cè)頂端上主噴燃器的下游側(cè)頂端位置伸展；第二圓筒，其具有第二環(huán)圈部，其在錐體內(nèi)圓周錐形部的外圓周上自主噴燃器的下游側(cè)頂端向下游側(cè)覆蓋，第二環(huán)圈部位于其上游側(cè)頂端，且與第一環(huán)圈部面對(duì)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的燃燒器，其中，錐體內(nèi)圓周錐形部的圓筒形部分中沿著圓筒形部分的長(zhǎng)度為環(huán)圈部中相對(duì)于引燃錐軸向的垂直長(zhǎng)度的一到三倍。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃燒器，其中，環(huán)圈部被安裝成比主噴燃器的下游側(cè)頂端要居于更上游側(cè)；其中，環(huán)圈部具有錐形形狀的圓筒形部分，順沿著主噴燃器的外壁自環(huán)圈部的外周向著主噴燃器的下游側(cè)頂端延伸。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的燃燒器，其中，錐體內(nèi)圓周錐形部具有圓筒形部分，所述圓筒形部分自與錐體內(nèi)圓周錐形部中的環(huán)圈部連接的部分伸展，具有與錐體內(nèi)圓周錐形部相同的開度角“θ”。
25.根據(jù)權(quán)利要求16至24中任一項(xiàng)所述的燃燒器，其中，設(shè)有多個(gè)提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道，使所述各提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道在引燃錐與主噴燃器之間通過，且將燃料供給到與錐體內(nèi)圓周錐形部連接的環(huán)圈部的下游側(cè)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的燃燒器，其中，將提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道安裝成位于連接主噴嘴和引燃噴嘴的線上。
27.一種燃燒器，包括引燃噴嘴，其設(shè)置在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其按規(guī)則的間隔設(shè)置在引燃噴嘴的周圍區(qū)域中；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部；主噴燃器，所述各主噴燃器覆蓋主噴嘴的下游側(cè)頂端部；其中，引燃錐包括設(shè)置在下游側(cè)頂端部且形成為錐形的錐體內(nèi)圓周錐形部，以輻射狀朝下游側(cè)伸展；雙圓筒，其中，設(shè)置在錐體內(nèi)圓周錐形部的外圓周上的第一圓筒形部分與第二圓筒形部分分別在其上游側(cè)頂端部連接，所述第二圓筒形部分的開度角比第一圓筒形部分的要寬，且第二圓筒形部分設(shè)置在第一圓筒形部分的外圓周上。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燃燒器，其中，雙圓筒的外圓周設(shè)有成形為順沿著第二圓筒形部分外壁的圓筒。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的燃燒器，其中，設(shè)有多個(gè)提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道，使所述各提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道在引燃錐與主噴燃器之間通過，且將燃料供給到由雙圓筒的第一和第二圓筒形部分形成的空腔。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的燃燒器，其中，將提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道安裝成位于連接主噴嘴和引燃噴嘴的線上。
31.一種燃燒器，包括引燃噴嘴，其設(shè)置在燃燒器主體的中心部；多個(gè)主噴嘴，其按規(guī)則的間隔設(shè)置在引燃噴嘴的周圍區(qū)域中；引燃錐，其覆蓋流動(dòng)有引燃噴嘴的燃料的下游側(cè)頂端部；主噴燃器，所述各主噴燃器覆蓋主噴嘴的下游側(cè)頂端部；其中，引燃錐包括設(shè)置在下游側(cè)頂端部且形成為錐形的錐體內(nèi)圓周錐形部，以輻射狀朝主噴燃器的下游側(cè)頂端的附近伸展；第一圓筒形部分，其自錐體內(nèi)圓周錐形部的下游側(cè)頂端的外周向主噴燃器的中心突伸；第二圓筒形部分，其自錐體內(nèi)圓周錐形部的下游側(cè)頂端的外周向主噴燃器的中心突伸；圓筒，其形成為順沿著錐體內(nèi)圓周錐形部的外壁，且其下游側(cè)頂端與主噴燃器的下游側(cè)頂端接觸。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的燃燒器，其中，第二圓筒形部分的長(zhǎng)度與第一圓筒形部分的長(zhǎng)度大致相同。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的燃燒器，其中，第二圓筒形部分形成為朝著下游側(cè)相對(duì)引燃錐的軸向在0度到60度的范圍內(nèi)關(guān)閉。
34.根據(jù)權(quán)利要求31至33中任一項(xiàng)所述的燃燒器，其中，設(shè)置有多個(gè)提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道，使所述各提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道在引燃錐與主噴燃器之間通過，且將燃料供給到由第一和第二圓筒形部分包圍的區(qū)域。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的燃燒器，其中，將提高火焰穩(wěn)定性燃料供給通道安裝成位于連接主噴嘴和引燃噴嘴的線上。
全文摘要
一種燃燒器，自引燃噴嘴(2)的燃料噴射口(21)噴射的引燃燃料沖擊引燃錐(4)的錐體內(nèi)圓周錐形部(41)的內(nèi)壁表面。此時(shí)，燃料噴射口(21)中的引燃燃料沖撞的位置位于自錐體內(nèi)圓周錐形部(41)的中部至其下游側(cè)頂端的范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)F23R3/14GK1836134SQ200480023360
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2004年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月3日
發(fā)明者太田將豐, 萬代重實(shí), 青山邦明, 田中克則, 赤松真兒, 中島久成, 橘輝也, 西田幸一, 秋月涉, 笠井剛州, 橋村淳司 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社