專(zhuān)利名稱(chēng)：燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，所述燃燒器優(yōu)選用于具有高壓力比的燃?xì)廨啓C(jī)，且其設(shè)計(jì)為能獲得穩(wěn)定的燃燒，并能減少氮氧化物(NOx)的生成。
背景技術(shù)：
發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)的主要部件由壓縮機(jī)，燃燒器和渦輪機(jī)組成。許多燃?xì)廨啓C(jī)具有多個(gè)燃燒器，混合氣體經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后，與燃料一起供應(yīng)至燃燒器中，并在每個(gè)燃燒器中將所述混合物進(jìn)行燃燒，從而生成高溫燃燒氣體。所述高溫燃燒氣體供應(yīng)至渦輪機(jī)處，驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)。
下面參照?qǐng)D8，對(duì)現(xiàn)有的一種燃?xì)廨啓C(jī)中的燃燒器進(jìn)行說(shuō)明。
如圖8所示，所述燃?xì)廨啓C(jī)中有多個(gè)燃燒器10，其沿環(huán)形排列于燃燒器機(jī)殼11內(nèi)部(圖8中僅示出一個(gè)燃燒器)。在所述燃燒器機(jī)殼11和燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)殼12內(nèi)充滿(mǎn)有壓縮空氣，且二者構(gòu)成了機(jī)殼13?？諝饨?jīng)壓縮機(jī)壓縮后，引入所述機(jī)殼13內(nèi)。燃燒器10的上游部位處設(shè)置有進(jìn)氣口14，引入的壓縮空氣通過(guò)所述進(jìn)氣口14而進(jìn)入燃燒器10中。燃料通過(guò)燃料噴嘴16而供應(yīng)至燃燒器10的內(nèi)部管15中，并與壓縮空氣混合后發(fā)生燃燒。燃燒后產(chǎn)生的燃燒氣體經(jīng)傳輸管道17而供應(yīng)至渦輪機(jī)室中，從而驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子。
近年來(lái)，由于環(huán)保法令的嚴(yán)格限制，人們采取了各種改進(jìn)方法，以降低從燃?xì)廨啓C(jī)排出廢氣中的NOx(氮氧化物)濃度。所謂“富-貧燃燒工藝(rich-lean combustion)”便是現(xiàn)有一種用于減少燃?xì)廨啓C(jī)生成NOx的燃燒工藝。
根據(jù)所述的富-貧燃燒工藝，富燃狀態(tài)(即燃料富集狀態(tài))下的燃燒在第一燃燒區(qū)域(例如在圖8實(shí)例中，內(nèi)部管15內(nèi)部的中間區(qū)域)內(nèi)進(jìn)行，而貧燃狀態(tài)(即燃料貧瘠狀態(tài))下的燃燒在第二燃燒區(qū)域(例如在圖8實(shí)例中，內(nèi)部管15內(nèi)部的外周邊緣區(qū)域)內(nèi)進(jìn)行。在這種情況下，便可控制整個(gè)燃燒器的燃?xì)獗?即，對(duì)富燃狀態(tài)下和貧燃狀態(tài)下的燃?xì)獗冗M(jìn)行平均后，所獲得的綜合燃?xì)獗?，從而可根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)的操作狀態(tài)而取一定的值。在這種富-貧燃燒工藝中，完全擴(kuò)散燃燒(無(wú)預(yù)混空氣時(shí)發(fā)生的燃燒)發(fā)生在富燃區(qū)中，完全預(yù)混燃燒發(fā)生在貧燃區(qū)中。
眾所周知，燃?xì)獗?燃料過(guò)量系數(shù))與所生成的NOx數(shù)量之間的關(guān)系如圖9所示。當(dāng)燃料過(guò)量系數(shù)φ為1左右時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生大量的NOx，而在貧區(qū)(φ＜1)和富區(qū)(φ＞1)中，產(chǎn)生的NOx則較少。由于富-貧燃燒工藝能使燃燒發(fā)生在貧區(qū)(φ＜1)和富區(qū)(φ＞1)中，而上述兩區(qū)均只產(chǎn)生少量的NOx，因而總的來(lái)說(shuō)，該工藝能夠減少NOx的生成量。
作為參考，下面對(duì)所述燃料過(guò)量系數(shù)進(jìn)行說(shuō)明。
所述燃料過(guò)量系數(shù)φ定義為mf/mf*的比值，其中mf*表示100％利用一定數(shù)量空氣中氧氣而發(fā)生完全燃燒的燃料數(shù)量，mf表示實(shí)際給出的燃料數(shù)量。
以φ＝1為基礎(chǔ)，φ＜1認(rèn)為貧燃(貧)，φ＞1認(rèn)為是富燃(富)。
本發(fā)明的發(fā)明人正在改進(jìn)一種具有高壓力比(25或更高的壓力比)的1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)。對(duì)于這樣一種高壓力比燃?xì)廨啓C(jī)而言，流入燃燒器內(nèi)的空氣溫度很高(500℃至600℃)。而對(duì)于現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)而言，其達(dá)到的壓力比為20至21，流入燃燒器內(nèi)的空氣溫度在450℃左右。
如果在不對(duì)現(xiàn)有富-貧燃燒技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)而直接使用的話，如此高的壓力比會(huì)造成燃?xì)廨啓C(jī)出現(xiàn)下列問(wèn)題(1)由于壓力比以及空氣(氣體)能量均很高，從而在形成貧燃的預(yù)混噴嘴部位處，極易發(fā)生回火。
(2)在富燃側(cè)，發(fā)生燃料過(guò)量系數(shù)為1的完全擴(kuò)散燃燒。這樣，流入燃燒器中的空氣溫度非常高(500至600℃)。部分由于上述原因，火焰鋒溫度變得很高，而易于產(chǎn)生NOx。
本發(fā)明的完成解決了上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。本發(fā)明的目的之一在于提供一種燃燒器，即使對(duì)于現(xiàn)今正處于研制中的具有高壓力比的燃?xì)廨啓C(jī)而言，所述燃燒器也能夠獲得穩(wěn)定的燃燒，而且能夠減少NOx的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第一方面為燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，所述燃燒器由連接在一起的內(nèi)部管和傳輸管組成，包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和多個(gè)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴由相對(duì)于所述內(nèi)部管中心軸線同心配置的圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)組成，所述多個(gè)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉設(shè)置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)的外圓周表面上；以及外部旋轉(zhuǎn)噴嘴和多個(gè)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉，所述外部旋轉(zhuǎn)噴嘴由配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉外圓周側(cè)上的圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)組成，且所述圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴相對(duì)于所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)同心設(shè)置，所述多個(gè)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉設(shè)置在所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)的外圓周表面上，
所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴設(shè)置在所述內(nèi)部管內(nèi)。
本發(fā)明的第二方面為用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，其由連接在一起的內(nèi)部管和轉(zhuǎn)換管組成，包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和多個(gè)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴由相對(duì)于內(nèi)部管中心軸線同心配置的圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)組成，所述多個(gè)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉設(shè)置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)的外圓周表面上；以及外部旋轉(zhuǎn)噴嘴和多個(gè)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉，所述外部旋轉(zhuǎn)噴嘴由配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉外圓周側(cè)上的圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)組成，且所述圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴相對(duì)于所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)同心設(shè)置，所述多個(gè)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉設(shè)置在所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)的外圓周表面上，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴設(shè)置在所述內(nèi)部管內(nèi)，以及其中用于噴射燃料的噴射孔形成在所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴內(nèi)。
本發(fā)明的第三方面為用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，所述燃燒器由連接在一起的內(nèi)部管和轉(zhuǎn)換管組成，包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和多個(gè)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴由相對(duì)于內(nèi)部管中心軸線同心配置的圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)組成，所述多個(gè)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉設(shè)置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)的外圓周表面上；以及外部旋轉(zhuǎn)噴嘴和多個(gè)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉，所述外部旋轉(zhuǎn)噴嘴由配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉外圓周側(cè)上的圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)組成，且所述圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴相對(duì)于所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)同心設(shè)置，所述多個(gè)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉設(shè)置在所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)的外圓周表面上，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴設(shè)置在所述內(nèi)部管內(nèi)，以及其中噴射孔用于向穿過(guò)所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)和外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)之間的空氣噴射燃料，以形成富燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)和外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)上，且所述噴射孔的位置相對(duì)空氣流動(dòng)方向而位于內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉的下游，以及噴射孔用于向穿過(guò)所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)和內(nèi)部管之間的空氣噴射燃料，以形成貧燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔配置在所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)和內(nèi)部管上，且所述噴射孔的位置相對(duì)空氣流動(dòng)方向而位于外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉的下游。
本發(fā)明的第四方面為用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，所述燃燒器由連接在一起的內(nèi)部管和轉(zhuǎn)換管組成，包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和多個(gè)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴由相對(duì)于內(nèi)部管中心軸線同心配置的圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)組成，所述多個(gè)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉設(shè)置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)的外圓周表面上；以及外部旋轉(zhuǎn)噴嘴和多個(gè)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉，所述外部旋轉(zhuǎn)噴嘴由配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉外圓周側(cè)上的圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)組成，且所述圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴相對(duì)于所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)同心設(shè)置，所述多個(gè)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉設(shè)置在所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)的外圓周表面上，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴設(shè)置在所述內(nèi)部管內(nèi)，以及其中噴射孔用于向穿過(guò)所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)和外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)之間的空氣噴射燃料，以形成富燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)和外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)的后端表面內(nèi)，且所述噴射孔相對(duì)于空氣流動(dòng)方向處于最下游的位置，以及噴射孔用于向穿過(guò)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)和內(nèi)部管之間的空氣噴射燃料，以形成貧燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔配置在所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)和內(nèi)部管的后端部表面內(nèi)，且所述噴射孔相對(duì)空氣流動(dòng)方向處于最下游的位置。
本發(fā)明的第五方面是用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，所述燃燒器由連接在一起的內(nèi)部管和轉(zhuǎn)換管組成，包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和多個(gè)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴由相對(duì)于內(nèi)部管中心軸線同心配置的圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)組成，所述多個(gè)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉設(shè)置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)的外圓周表面上；以及外部旋轉(zhuǎn)噴嘴和多個(gè)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉，所述外部旋轉(zhuǎn)噴嘴由配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉外圓周側(cè)上的圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)組成，且所述圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴相對(duì)于所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)同心設(shè)置，所述多個(gè)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉設(shè)置在所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)的外圓周表面上，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴設(shè)置在所述內(nèi)部管內(nèi)，以及其中噴射孔用于向穿過(guò)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)和外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)之間的空氣噴射燃料，以形成富燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉的后邊緣內(nèi)，以及噴射孔用于向穿過(guò)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)和內(nèi)向管之間的空氣噴射燃料，以形成貧燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔配置在所述所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉的后邊緣內(nèi)。
本發(fā)明的第六方面為用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，所述燃燒器由連接在一起的內(nèi)部管和轉(zhuǎn)換管組成，包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和多個(gè)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴由相對(duì)于內(nèi)部管中心軸線同心配置的圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)組成，所述多個(gè)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉設(shè)置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)的外圓周表面上；以及外部旋轉(zhuǎn)噴嘴和多個(gè)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉，所述外部旋轉(zhuǎn)噴嘴由配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉外圓周側(cè)上的圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)組成，且所述圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴相對(duì)于所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)同心設(shè)置，所述多個(gè)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉設(shè)置在所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)的外圓周表面上，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴設(shè)置在所述內(nèi)部管內(nèi)，以及其中噴射孔用于向穿過(guò)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)和外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)之間的空氣噴射燃料，以形成富燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉的輪葉表面內(nèi)，以及噴射孔用于向穿過(guò)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)和內(nèi)向管之間的空氣噴射燃料，以形成貧燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔配置在所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉的葉輪表面內(nèi)。
在燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)，可在所述轉(zhuǎn)換管內(nèi)設(shè)置凹槽，所述凹槽用于在所述轉(zhuǎn)換管的外部和內(nèi)部之間建立連通，以將空氣從所述轉(zhuǎn)換管外部導(dǎo)入其內(nèi)。
所述雙旋轉(zhuǎn)噴嘴配置在所述內(nèi)部管內(nèi)，其具有同心配置的所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴。同時(shí)，富燃發(fā)生在其內(nèi)圓周側(cè)上，貧燃發(fā)生在其外圓周側(cè)上。從而可減少NOx的產(chǎn)生，并獲得穩(wěn)定的燃燒。
而且，如果所述轉(zhuǎn)換管配置有所述凹槽，則所述轉(zhuǎn)換管內(nèi)高溫區(qū)可得以良好冷卻，從而可進(jìn)一步減少NOx的產(chǎn)生。


參看下述詳細(xì)說(shuō)明及附圖，可以更為清楚地理解本發(fā)明的上述及其它優(yōu)點(diǎn)。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所述燃燒器的縱向截面圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1所述燃燒器的主視圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例2所述燃燒器的縱向截面圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例2所述燃燒器的旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉的截面圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例3所述燃燒器的縱向截面圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例3所述燃燒器的旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉的截面圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例4所述燃燒器的縱向截面圖；圖8為現(xiàn)有燃燒器的結(jié)構(gòu)圖；以及圖9為表示燃料過(guò)量系數(shù)與所產(chǎn)生NOx數(shù)量之間關(guān)系的特征圖。
具體實(shí)施例方式
參看后附附圖，下面將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1參看縱向截面圖1和主視圖2，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1所述的燃燒器100進(jìn)行說(shuō)明。如實(shí)施例1所述的燃燒器用于1700℃級(jí)的燃?xì)廨啓C(jī)，所述燃?xì)廨啓C(jī)具有高壓力比(壓力比為25或更高)，且近年來(lái)得以新發(fā)展。
如圖1和圖2所示，內(nèi)部管110的后邊緣部通過(guò)連接環(huán)120而連接至轉(zhuǎn)換管130的前邊緣部。
內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴140和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴150配置在內(nèi)部管110內(nèi)。也就是說(shuō)，位于內(nèi)圓周側(cè)上的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴140和位于外圓周側(cè)上的外部旋轉(zhuǎn)噴嘴150相對(duì)于內(nèi)部管110的中心軸線同心設(shè)置。內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴140和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴150形成雙旋轉(zhuǎn)噴嘴200。
內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴140的旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)141呈圓柱形，且相對(duì)于內(nèi)部管110的中心軸線同心安置。多個(gè)(本實(shí)施例為16個(gè))旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉142設(shè)置在圓柱形旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)141的外圓周表面上。所述旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉142沿旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)141外圓周表面的圓周方向等距排列，且沿所述旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)141的軸線方向延伸安裝。所述旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉142旋動(dòng)壓縮空氣氣流(在圖1中從左至右)，使其穿過(guò)內(nèi)部管110內(nèi)部而形成旋動(dòng)空氣流A11。
外部旋轉(zhuǎn)噴嘴150的旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)151呈圓柱狀，且相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)141同心配置在所述旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉142的外圓周側(cè)上。多個(gè)(本實(shí)施例為24個(gè))旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉152設(shè)置在圓柱形旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)151的外圓周表面上。所述旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉152沿旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)151外圓周表面的圓周方向等距排列，且沿所述旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)151的軸線方向延伸安裝。所述旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉152旋動(dòng)壓縮空氣氣流(在圖1中從左至右)，使其穿過(guò)內(nèi)部管110內(nèi)部而形成旋動(dòng)空氣流A12。
外部旋轉(zhuǎn)噴嘴150的旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)151通過(guò)多個(gè)沿圓周方向間隔排列的連接件160而連接并固定至內(nèi)部管110的內(nèi)圓周表面上。內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴140的旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)141通過(guò)多個(gè)沿圓周方向間隔排列的連接件161而連接并固定至旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)151的內(nèi)圓周表面上。
由于上述結(jié)構(gòu)，在內(nèi)向定位的旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)141的外圓周表面和外向定位的旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)151的內(nèi)圓周表面之間形成氣道R1。同時(shí)，在外向定位的旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)151的外圓周表面和內(nèi)部管110的內(nèi)圓周表面之間形成氣道R2。
壓縮空氣A通過(guò)進(jìn)氣管162而供應(yīng)至內(nèi)部管110內(nèi)。在圖1中，該壓縮空氣A從右流向左(從進(jìn)氣管162的配備位置流向轉(zhuǎn)換管130)，然后流穿過(guò)內(nèi)部管110的內(nèi)部，同時(shí)分為穿過(guò)氣道R1的壓縮空氣A1和穿過(guò)氣道R2的壓縮空氣A2。
旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉142對(duì)穿過(guò)氣道R1的壓縮空氣A1進(jìn)行旋動(dòng)，使其成為旋動(dòng)空氣流A11，所述空氣流從內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴140的后邊緣處吹出。
旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉152對(duì)穿過(guò)氣道R2的壓縮空氣A2進(jìn)行旋動(dòng)，使其成為旋動(dòng)空氣流A12，所述空氣流從外部旋轉(zhuǎn)噴嘴150的后邊緣處吹出。
多個(gè)用于噴射燃料的噴射孔171形成在內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)141的后端部表面內(nèi)(旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)141上相對(duì)于所述空氣流動(dòng)方向的最下游位置)。這些噴射孔171將燃料吹向通過(guò)氣道R1吹出的旋動(dòng)空氣流A11。
多個(gè)用于噴射燃料的噴射孔172形成在外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)151的后端部表面的內(nèi)圓周面內(nèi)(旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)151上相對(duì)于所述空氣流動(dòng)方向的最下游位置)。這些噴射孔172將燃料吹向通過(guò)氣道R1而吹出的旋動(dòng)空氣流A11。
多個(gè)用于噴射燃料的噴射孔181形成在外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)151的后端部表面的外圓周面內(nèi)。這些噴射孔181將燃料吹向通過(guò)氣道R2而吹出的旋動(dòng)空氣流A12。
多個(gè)用于噴射燃料的噴射孔182形成在內(nèi)部管110的后端部表面內(nèi)(內(nèi)部管110上相對(duì)于所述空氣流動(dòng)方向的最下游位置)。這些噴射孔182將燃料吹向通過(guò)氣道R2而吹出的旋動(dòng)空氣流A12。
所述燃燒器100配置有燃料供應(yīng)線，所述燃料供應(yīng)線在圖1中以虛線表示。也就是說(shuō)，所述燃燒器100具有第一燃料供應(yīng)線L1和第二燃料供應(yīng)線L2，從所述燃料供應(yīng)線L1中分出的燃料供應(yīng)線L11，L12，從所述燃料供應(yīng)線L2中分出的燃料供應(yīng)線L21，L22。
燃料通過(guò)燃料供應(yīng)線L1，L11而供給噴射孔171，然后所供應(yīng)的燃料從噴射孔171中噴射向所述旋動(dòng)空氣流A11。
燃料通過(guò)燃料供應(yīng)線L1，L12而供給噴射孔172，然后所供應(yīng)的燃料從噴射孔172中噴射向所述旋動(dòng)空氣流A11。
此時(shí)，對(duì)通過(guò)燃料供應(yīng)線L1，L11，L12而進(jìn)行供應(yīng)的燃料量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使從噴射孔171，172中噴出的燃料與旋動(dòng)空氣流A11所形成的氣-燃混合物成為富燃態(tài)。舉例來(lái)說(shuō)，將燃料過(guò)量系數(shù)調(diào)節(jié)至1.4數(shù)量級(jí)。
從而，噴射孔171，172中噴出的燃料與旋動(dòng)空氣流A11形成氣-燃混合物后燃燒，產(chǎn)生富燃火焰FR，所述富燃火焰FR在雙旋轉(zhuǎn)噴嘴200的下游以及轉(zhuǎn)換管130內(nèi)的中央(內(nèi)圓周)部位內(nèi)燃燒。
燃料通過(guò)燃料供應(yīng)線L2，L21供給噴射孔181，然后所供應(yīng)的燃料從噴射孔181中噴射向所述旋動(dòng)空氣流A12。
燃料通過(guò)燃料供應(yīng)線L2，L22供給噴射孔182，然后所供應(yīng)的燃料從噴射孔182中噴射向所述旋動(dòng)空氣流A12。
此時(shí)，對(duì)通過(guò)燃料供應(yīng)線L2，L21，L22而進(jìn)行供應(yīng)的燃料量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使從噴射孔181，182中噴出的燃料與旋動(dòng)空氣流A12所形成的氣-燃混合物成為貧燃態(tài)。舉例來(lái)說(shuō)，將燃料過(guò)量系數(shù)調(diào)節(jié)至0.6數(shù)量級(jí)。
從而，噴射孔181，182中噴出的燃料與旋動(dòng)空氣流A12形成氣-燃混合物后燃燒，產(chǎn)生貧燃火焰FL，所述貧燃火焰FL在雙旋轉(zhuǎn)噴嘴200的下游以及轉(zhuǎn)換管130內(nèi)的外部(外圓周)內(nèi)燃燒。
所述轉(zhuǎn)換管130的前部分為高溫區(qū)和低溫區(qū)，所述內(nèi)圓周面上的富燃火焰FR發(fā)生在高溫區(qū)，外圓周面上的貧燃火焰FL發(fā)生在低溫區(qū)。另一方面，在所述轉(zhuǎn)換管130的后部，高溫燃燒氣體和低溫燃燒氣體通過(guò)旋動(dòng)空氣流而進(jìn)行混合，從而形成具有同一溫度的燃燒氣體。
在本實(shí)施例1中，所述富燃火焰FR在內(nèi)圓周面上燃燒，且與燃料等價(jià)系數(shù)為1的擴(kuò)散火焰相比，其供氧不足，因而可以降低火焰前部溫度。這樣便可以減少在富燃側(cè)上生成的NOx。所述貧燃火焰FL在外圓周面上燃燒，由于其所用燃料較少，燃燒溫度較低，因而NOx的生成也較少。
由于燃燒發(fā)生在上述貧燃區(qū)和富燃區(qū)，因而可以整體降低NOx的生成(如圖9所示)。
而且在本實(shí)施例1中，所述燃料從雙旋轉(zhuǎn)噴嘴200的后邊緣處噴射，具體而言，是從旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)141，旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)151和內(nèi)部管110的后端表面處噴射。這樣，燃料噴射位置和火焰FR，F(xiàn)L之間的距離較近。如上所述，由于燃料噴射位置和火焰FR，F(xiàn)L之間的距離較近，便可以抑制燃燒震動(dòng)的發(fā)生，從而形成穩(wěn)定燃燒。
而且，在本實(shí)施例1中，可在雙旋轉(zhuǎn)噴嘴200的下游對(duì)空氣和燃料進(jìn)行混合，也就是在轉(zhuǎn)換管130內(nèi)對(duì)其進(jìn)行混合。這樣便可以防止回火的產(chǎn)生，尤其是可以防止貧燃火焰FL的回火的產(chǎn)生。
在實(shí)施例1中，所述噴射孔171，172，181，182形成在旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)141，旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)151和內(nèi)部管110的后端表面內(nèi)。然而，所述噴射孔171，172，181，182的形成位置并不限于所述后端表面。它們可以是任意位置，只要所述位置相對(duì)于空氣流動(dòng)方向位于旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉142，152的下游(圖1中右向)，并且能使燃料噴射向旋動(dòng)空氣流A11，A12即可。
此外，如果不存在回火問(wèn)題，所述噴射孔可相對(duì)于空氣流動(dòng)方向配置在旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉142，152的上游，以促進(jìn)預(yù)混合。
實(shí)施例2下面將參看圖3和圖4對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例2進(jìn)行說(shuō)明，圖3為縱向截面圖，圖4為旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉142(或旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉152)的截面圖。這里將不再贅述與圖1所示相同的組成部件，而主要對(duì)與圖1所示不同的部件進(jìn)行解釋。
在實(shí)施例2中，噴射孔173形成在內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴140的各旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉142的后邊緣內(nèi)，噴射孔183形成在外部旋轉(zhuǎn)噴嘴150的各旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉152的后邊緣內(nèi)。
燃料通過(guò)燃料供應(yīng)線L1供給所述噴射孔173，通過(guò)燃料供應(yīng)線L2供給所述噴射孔183。在實(shí)施例2中，所述燃料供應(yīng)線要少于實(shí)施例1中的燃料供應(yīng)線。也就是說(shuō)，實(shí)施例1需要支流燃料供應(yīng)線L11，L12，L21，L22。另一方面，實(shí)施例2則不需要支流燃料供應(yīng)線，因而可以簡(jiǎn)化相應(yīng)的燃料供應(yīng)線構(gòu)造。
從噴射孔173中噴出的燃料與旋動(dòng)空氣流A11相混合，而從噴射孔183中噴出的燃料與旋動(dòng)空氣流A12相混合。此時(shí)，沿旋動(dòng)空氣流A11，A12的流動(dòng)方向噴射燃料。這樣，即使由于負(fù)載波動(dòng)而使燃-氣比發(fā)生改變，也可以減少下游區(qū)域內(nèi)燃料集中分布的變化，從而即使燃-氣比發(fā)生改變，也可獲得符合要求的燃燒。
所述旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉142，152的下游產(chǎn)生尾流。這些尾流是紊流，能促進(jìn)燃料和旋動(dòng)空氣流A11的混合，從而獲得符合要求的混合。也就是說(shuō)，所述旋動(dòng)流和尾流之間的相互作用使燃料與旋動(dòng)空氣流A11，A12間的混合更加符合要求，從而即使當(dāng)燃料過(guò)量系數(shù)發(fā)生改變，也能獲得穩(wěn)定的燃燒。
實(shí)施例3下面參看圖5和圖6，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例3進(jìn)行說(shuō)明，圖5是縱向截面視圖，圖6是旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉142(或旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉152)的截面圖。
由于實(shí)施例3是實(shí)施例2的改進(jìn)型，因此只對(duì)其不同于實(shí)施例2的部件進(jìn)行說(shuō)明。
在實(shí)施例2中，噴射孔173，183形成在所述旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉142，152的后邊緣部。在實(shí)施例3中，噴射孔174，184則形成在旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉142，152的邊部表面內(nèi)(輪葉表面)。
從噴射孔174，184中噴出燃料的噴射方向與旋動(dòng)空氣流A11，A12的流動(dòng)方向相交(近乎垂直相交)。這樣，噴出的燃料與旋動(dòng)空氣流A11，A12之間的混合得以進(jìn)一步促進(jìn)。從而形成燃料和空氣的預(yù)混合物，且該預(yù)混合物在轉(zhuǎn)換管130內(nèi)進(jìn)行符合要求的燃燒。
實(shí)施例4下面參看縱向截面圖7對(duì)本發(fā)明所述實(shí)施例4進(jìn)行說(shuō)明。與實(shí)施例1相同的組成部件將不再贅述，而主要對(duì)與實(shí)施例1不同的部件進(jìn)行說(shuō)明。
在實(shí)施例4中，在沿轉(zhuǎn)換管300圓周方向的多個(gè)位置處，安裝有凹槽(圓柱形部件)300。這些多個(gè)(例如3至8個(gè))凹槽300在所述轉(zhuǎn)換管130的內(nèi)部和外部之間建立連通。這樣便可將轉(zhuǎn)換管130外圓周側(cè)上的低溫(例如約500至600℃)空氣供應(yīng)向轉(zhuǎn)換管130內(nèi)部的中央軸線部分。從而，流入的低溫(例如500至600℃左右)空氣使高溫區(qū)(例如溫度為2000℃的區(qū)域)的溫度得以一次降低(冷卻)，所述高溫區(qū)存在于轉(zhuǎn)換管130內(nèi)部的中央軸線部分，且此處也是富燃發(fā)生的地方。結(jié)果，NOx的產(chǎn)生得以抑制。
如上所述，低溫空氣經(jīng)所述凹槽300流入轉(zhuǎn)換管130內(nèi)部后，對(duì)高溫區(qū)進(jìn)行一次冷卻。這樣，NOx的產(chǎn)生能得以更為有效的抑制。
在圖7所示實(shí)施例4中配置的相同凹槽也可安裝在圖3所示的實(shí)施例2和圖5所示的實(shí)施例3上。在這種情況下，NOx的產(chǎn)生能如同實(shí)施例4中那樣得以更為有效的抑制。
雖然以上述方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，當(dāng)不應(yīng)理解為本發(fā)明受限于此，而是可以以其它方式進(jìn)行改變。這樣的改變不應(yīng)被認(rèn)為是偏離本發(fā)明的宗旨和范圍，所有這些對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明白易懂的修正都認(rèn)為被包括在后附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，由連接在一起的內(nèi)部管(110)和轉(zhuǎn)換管(130)組成，包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)，其由圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)和多個(gè)設(shè)置在該內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)的外圓周表面上的內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)組成，所述圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)相對(duì)于內(nèi)部管(110)的中心軸線同心配置；以及外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)，其由圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)和多個(gè)設(shè)置在該外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)的外圓周表面上的外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(152)組成，所述圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)設(shè)置在內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)的外圓周側(cè)上，且相對(duì)于內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(141)同心設(shè)置，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)配置在所述內(nèi)部管(110)中。
2.一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，由連接在一起的內(nèi)部管(110)和轉(zhuǎn)換管(130)組成，包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)，其由圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)和多個(gè)設(shè)置在該內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)的外圓周表面上的內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)組成，所述圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)相對(duì)于內(nèi)部管(110)的中心軸線同心配置；以及外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)，其由圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)和多個(gè)設(shè)置在該外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)的外圓周表面上的外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(152)組成，所述圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)配置在內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)的外圓周側(cè)上，且相對(duì)于內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(141)同心，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)配置在所述內(nèi)部管(110)中，且其中用于噴射燃料的噴射孔(171，172，181)形成在內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)內(nèi)。
3.一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，由連接在一起的內(nèi)部管(110)和轉(zhuǎn)換管(130)組成，包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)，其由圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)和多個(gè)設(shè)置在該內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)的外圓周表面上的內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)組成，所述圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)相對(duì)于內(nèi)部管(110)的中心軸線同心配置；以及外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)，其由圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)和多個(gè)設(shè)置在該外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)的外圓周表面上的外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(152)組成，所述圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)配置在內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)的外圓周側(cè)上，且相對(duì)于內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(141)同心，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)配置在所述內(nèi)部管(110)中，以及其中噴射孔(171，172)用于向穿過(guò)所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)和外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)之間的空氣噴射燃料，以形成富燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔(171，172)配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)上相對(duì)于空氣流動(dòng)方向位于內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)下游的的位置以及外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)上相對(duì)于空氣流動(dòng)方向位于內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)下游的位置，以及噴射孔(181，182)用于向穿過(guò)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)和內(nèi)部管(110)之間的空氣噴射燃料，以形成貧燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔(181，182)配置在所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)上相對(duì)于空氣流動(dòng)方向位于外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(152)下游的位置以及內(nèi)部管(110)上相對(duì)于空氣流動(dòng)方向位于外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(152)下游的位置。
4.一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，由連接在一起的內(nèi)部管(110)和轉(zhuǎn)換管(130)組成，包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)，其由圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴(141)和多個(gè)設(shè)置在該內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)的外圓周表面上的內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)組成，所述圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)相對(duì)于內(nèi)部管(110)的中心軸線同心配置；以及外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)，其由圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)和多個(gè)設(shè)置在該外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)的外圓周表面上的外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(152)組成，所述圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)配置在內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)的外圓周側(cè)上，且相對(duì)于內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(141)同心，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)配置在所述內(nèi)部管(110)中，以及其中噴射孔(171，172)用于向穿過(guò)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)和外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)之間的空氣噴射燃料，以形成富燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔(171，172)配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)的相對(duì)于空氣流動(dòng)方向處于最下游位置的后端表面內(nèi)以及外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)的相對(duì)于空氣流動(dòng)方向處于最下游位置的后端表面內(nèi)，以及噴射孔(181，182)用于向穿過(guò)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)和內(nèi)部管(110)之間的空氣噴射燃料，以形成貧燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔(181，182)配置在所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)的相對(duì)于空氣流動(dòng)方向處于最下游位置的后端部表面內(nèi)以及內(nèi)部管(110)的相對(duì)于空氣流動(dòng)方向處于最下游位置的后端部表面內(nèi)。
5.一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，由連接在一起的內(nèi)部管(110)和轉(zhuǎn)換管(130)組成，包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)，其由圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)和多個(gè)設(shè)置在該內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)的外圓周表面上的內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)組成，所述圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)相對(duì)于內(nèi)部管(110)的中心軸線同心配置；以及外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)，其由圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)和多個(gè)設(shè)置在該外向旋轉(zhuǎn)噴嘴(151)的外圓周表面上的外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(152)組成，所述圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)配置在內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)的外圓周側(cè)上，且相對(duì)于內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(141)同心，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)配置在所述內(nèi)部管(110)中，以及其中噴射孔(173)用于向穿過(guò)內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)和外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)之間的空氣噴射燃料，以形成富燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔(173)配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)的后邊緣內(nèi)，以及噴射孔(183)用于向穿過(guò)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)和內(nèi)向管(110)之間的空氣噴射燃料，以形成貧燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔(183)配置在所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(152)的后邊緣內(nèi)。
6.一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，由連接在一起的內(nèi)部管(110)和轉(zhuǎn)換管(130)組成，包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)，其由圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)和多個(gè)設(shè)置在該內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)的外圓周表面上的內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)組成，所述圓柱形內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)相對(duì)于內(nèi)部管(110)的中心軸線同心配置；以及外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)，其由圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)和多個(gè)設(shè)置在該外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)的外圓周表面上的外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(152)組成，所述圓柱形外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)配置在內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)的外圓周側(cè)上，且相對(duì)于內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(141)同心，所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)配置在所述內(nèi)部管(110)中，以及其中噴射孔(174)用于向穿過(guò)所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(141)和外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)之間的空氣噴射燃料，以形成富燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔(174)配置在所述內(nèi)向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)的輪葉表面內(nèi)，以及噴射孔(184)用于向穿過(guò)外向旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)(151)和內(nèi)向管(110)之間的空氣噴射燃料，以形成貧燃狀態(tài)的氣-燃混合物，所述噴射孔(184)配置在所述外向旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(152)的葉輪表面內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，其特征在于所述轉(zhuǎn)換管(130)中安裝有凹槽(300)，所述凹槽(300)用于在轉(zhuǎn)換管(130)的外部和內(nèi)部之間建立連通，以將空氣從轉(zhuǎn)換管(300)的外部導(dǎo)入其內(nèi)部。
全文摘要
內(nèi)部管(110)和轉(zhuǎn)換管(130)連接在一起，雙旋轉(zhuǎn)噴嘴(200)配置在所述內(nèi)部管(110)內(nèi)，且所述雙旋轉(zhuǎn)噴嘴(200)具有同心配置的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)噴嘴(140)和外部旋轉(zhuǎn)噴嘴(150)。通過(guò)進(jìn)氣管(162)供給的壓縮空氣在內(nèi)圓周側(cè)上受到旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(142)的旋動(dòng)，而成為旋動(dòng)空氣流(A11)，在外圓周側(cè)上受到旋轉(zhuǎn)噴嘴輪葉(152)的旋動(dòng)而成為旋動(dòng)空氣流(A12)。噴射孔(171，172)向內(nèi)圓周側(cè)上的旋動(dòng)空氣流(A11)噴射燃料，以形成富燃態(tài)的氣－燃混合物，進(jìn)而在內(nèi)圓周側(cè)上形成富燃火焰(FR)。噴射孔(181，182)向外圓周側(cè)上的旋動(dòng)空氣流(A12)噴射燃料，以形成貧燃態(tài)的氣－燃混合物，進(jìn)而在外圓周側(cè)上形成貧燃火焰(FL)。通過(guò)這種方式而進(jìn)行的富－貧燃燒能夠減少NO
文檔編號(hào)F23R3/52GK1851325SQ20061000686
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者齊藤圭司郎, 太田將豐, 谷村聰, 萬(wàn)代重實(shí) 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社