在相應(yīng)運(yùn)行狀態(tài)下與火焰的相互作用。優(yōu)選地，運(yùn)行范圍基本上覆蓋燃?xì)廨啓C(jī)的整個(gè)運(yùn)行范圍。在選擇第一頻率時(shí)，還應(yīng)該考慮，燃燒器是否可以為了向第一運(yùn)行狀態(tài)提供足夠必需的在空氣通道內(nèi)或初級(jí)燃料通道內(nèi)的流量而能夠達(dá)到或選擇在兩個(gè)相鄰氣流之間所配屬的相對(duì)速度。在運(yùn)行燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，燃燒器在第一運(yùn)行狀態(tài)下以相應(yīng)的相對(duì)速度運(yùn)行，并且在剪切層中產(chǎn)生不適合用于引發(fā)壓強(qiáng)波動(dòng)的在剪切區(qū)內(nèi)的不穩(wěn)定性的第一頻率。這種不穩(wěn)定性在相應(yīng)的速度水平下必然產(chǎn)生，從而能夠這樣地設(shè)計(jì)根據(jù)本實(shí)用新型的燃?xì)廨啓C(jī)，即燃燒器以這樣的相對(duì)速度在至少一個(gè)第一運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行，從而使在剪切區(qū)內(nèi)的不穩(wěn)定性產(chǎn)生的頻率不適合與火焰相互作用。為此，所述頻率必須以足夠大的程度遠(yuǎn)離燃燒室的可引發(fā)的固定頻率。這種程度被本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知、或者能夠以簡(jiǎn)單的方式和方法確定。不穩(wěn)定性的引發(fā)能夠歸因于開(kāi)爾文-亥姆霍茲不穩(wěn)定性。燃燒器能夠優(yōu)選在第一運(yùn)行狀態(tài)下利用合成氣以50至100m/S的相對(duì)速度、尤其以在兩個(gè)通道之間的60至80m/s的相對(duì)速度運(yùn)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有至少一個(gè)燃燒器(24)的燃?xì)廨啓C(jī)(1)，具有 -中央的燃燒器軸線(26)， -與所述燃燒器軸線同軸安置的初級(jí)燃料供給單元(30)，該初級(jí)燃料供給單元具有初級(jí)燃料通道(44)、朝向燃燒區(qū)(34)的燃料噴嘴出口(48)， -與所述燃燒器軸線同軸地安置的環(huán)形室形狀的空氣通道(32)，該空氣通道具有朝向燃燒區(qū)的空氣通道出口(36)，其中，所述初級(jí)燃料通道和空氣通道的出口相互相鄰地安置，其特征在于， 向所述燃料噴嘴出口(48)上游延伸的第一初級(jí)燃料通道部段(44b)具有在流動(dòng)方向上漸小的橫截面面積，其中，在所述燃料噴嘴出口上的橫截面面積與在第一初級(jí)燃料通道部段的起始處的橫截面面積的比值是0.7至0.9，其中，所述燃燒器在至少一個(gè)第一運(yùn)行狀態(tài)中能夠以在由初級(jí)燃料通道和空氣流出的流體流之間的第一相對(duì)速度這樣地運(yùn)行，使得能夠引起在剪切層中的第一頻率的不穩(wěn)定性，所述不穩(wěn)定性不適合于激起在燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室內(nèi)的壓強(qiáng)波動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述燃料噴嘴出口上的橫截面面積與在第一初級(jí)燃料通道部段的起始處的橫截面面積的比值是0.8至0.9。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述初級(jí)燃料通道(44)被設(shè)置用于利用混合氣運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述燃?xì)廨啓C(jī)在所述至少第一運(yùn)行狀態(tài)中能夠以在所述燃燒器(24)的初級(jí)燃料通道和空氣通道之間的大小為50至100m/S的相對(duì)速度運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述相對(duì)速度為60至80m/s。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，在所述初級(jí)燃料通道內(nèi)(44)的平均速度是120至180m/s。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述平均速度是140至160m/s。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述第一運(yùn)行狀態(tài)是所述燃?xì)廨啓C(jī)的荷載范圍的50% -100%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述初級(jí)燃料供給單元包括初級(jí)混合管道(38)和在下游連接的燃料噴嘴(40)，所述燃料噴嘴具有朝向初級(jí)混合管的燃料噴嘴入口(46)和指向燃燒區(qū)(34)的燃料噴嘴出口(48)，其中，所述初級(jí)混合管和燃料噴嘴的外壁(42)在徑向上從外部限定所述初級(jí)燃料通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述初級(jí)燃料通道(44)在徑向上從內(nèi)部被中央安置的次級(jí)燃料供給單元(28)所限定。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述燃料噴嘴的外壁(42)沿著延伸至燃料噴嘴入口(46)的第二初級(jí)燃料通道部段(44a)基本上被設(shè)計(jì)為圓柱形的。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述燃料噴嘴的外壁沿著第一初級(jí)燃料通道部段(44b)在流動(dòng)方向上被設(shè)計(jì)為圓錐形漸窄的。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，在所述燃料噴嘴內(nèi)安置旋流發(fā)生器，所述旋流發(fā)生器分別具有帶有迎流邊緣￠2)的旋流葉片，并且在所述燃料噴嘴入口和迎流邊緣之間的進(jìn)入長(zhǎng)度(S)與在所述初級(jí)燃料通道的旋流發(fā)生器的區(qū)域內(nèi)的高度(h)的比值是0.5至0.95。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，在所述燃料噴嘴入口和迎流邊緣之間的進(jìn)入長(zhǎng)度(S)與在所述初級(jí)燃料通道的旋流發(fā)生器的區(qū)域內(nèi)的高度(h)的比值是0.6 至 0.7 ο
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，在所述燃料噴嘴出口處的初級(jí)燃料通道的高度OO與燃料噴嘴出口的半徑(Ra)的比值是0.125至0.16。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，在所述燃料噴嘴出口處的初級(jí)燃料通道的高度OO與燃料噴嘴出口的半徑(Ra)的比值是0.149至0.151。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述燃料噴嘴出口的半徑(Ra)與空氣通道出口的半徑(RJ的比值是0.5至0.6。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述燃料噴嘴出口的半徑(Ra)與空氣通道出口的半徑(RJ的比值是0.54至0.56。
19.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，在所述燃料噴嘴(40)內(nèi)安置旋流發(fā)生器，其中，這樣地設(shè)計(jì)旋流發(fā)生器，使得在燃燒器的至少第一運(yùn)行狀態(tài)中能夠產(chǎn)生1.6至2.2的旋流系數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述旋流系數(shù)是1.7至2.0o
21.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述燃料噴嘴(40)包括大量的噴嘴開(kāi)口(64)，所述噴嘴開(kāi)口將初級(jí)燃料通道流體連通地與所述空氣通道(32)相連接，其中，所述噴嘴開(kāi)口的橫截面面積的總和與上述噴嘴開(kāi)口在燃料噴嘴中的布置這樣地選擇，使得對(duì)于燃燒器的至少一個(gè)第一運(yùn)行狀態(tài)來(lái)說(shuō)，能夠?qū)е孪蚩諝馔ǖ纼?nèi)10%至30%的初級(jí)燃料分流。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述初級(jí)燃料分流為15%至20%。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述噴嘴開(kāi)口￠4)被安置在第一初級(jí)燃料通道部段(44b)的上游，并且與第一初級(jí)燃料通道部段(44b)相鄰地安置。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述噴嘴開(kāi)口￠4)被安置在設(shè)在空氣通道內(nèi)的旋流發(fā)生器的下游。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述噴嘴開(kāi)口￠4)具有縫隙狀的橫截面，其中，所述縫隙的縱軸線與在空氣通道內(nèi)的主流體方向成角度地延伸。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，所述噴嘴開(kāi)口被安置成一個(gè)或多個(gè)環(huán)形的排。
27.一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，其特征在于，所述燃燒器被用作根據(jù)權(quán)利要求1至26之一所述的燃?xì)廨啓C(jī)的組件。
28.一種燃料噴嘴(40)，其特征在于，所述燃料噴嘴能夠被用作根據(jù)權(quán)利要求9至26之一所述的燃?xì)廨啓C(jī)的組件。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)，能夠使得在燃?xì)廨啓C(jī)的至少第一運(yùn)行狀態(tài)中實(shí)現(xiàn)特別有效地降低燃?xì)廨啓C(jī)的壓強(qiáng)波動(dòng)。向所述燃料噴嘴出口上游延伸的第一初級(jí)燃料通道部段具有在流動(dòng)方向上漸小的橫截面面積，其中，在所述燃料噴嘴出口上的橫截面面積與在第一初級(jí)燃料通道部段的起始處的橫截面面積的比值是0.7至0.9，其中，所述燃燒器在至少一個(gè)第一運(yùn)行狀態(tài)中能夠以在由兩個(gè)通道流出的流體流之間的第一相對(duì)速度這樣地運(yùn)行，使得能夠引起在剪切層中的第一頻率的不穩(wěn)定性，該不穩(wěn)定性不適合于激起在燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室內(nèi)的壓強(qiáng)波動(dòng)。本實(shí)用新型還涉及一種燃燒器和一種燃料噴嘴。
【IPC分類】F23R3-02, F23R3-28
【公開(kāi)號(hào)】CN204358774
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420505765
【發(fā)明人】M.海斯, B.科斯特林, B.普雷德, S.維內(nèi)勒克
【申請(qǐng)人】西門子公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年9月3日