CN101349426A - 燃烧器 - Google Patents

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CN101349426A
CN101349426A CNA2008101307863A CN200810130786A CN101349426A CN 101349426 A CN101349426 A CN 101349426A CN A2008101307863 A CNA2008101307863 A CN A2008101307863A CN 200810130786 A CN200810130786 A CN 200810130786A CN 101349426 A CN101349426 A CN 101349426A
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路易斯·里奇
格尔·勒·皮韦尔
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Abstract

本发明涉及一种燃烧器(1)，其包括由两个导管(5、6)限定的空气供应环形管线(4)，所述两个导管(5、6)同轴并且能够在打开位置和闭合位置之间相对于彼此轴向地移动，导管(5、6)中的一个(5)带有包括轴向槽的环形凸缘(8)。根据本发明，凸缘(8)设置在第一导管(5)的下游端(7)，并且第二导管(6)包括闭合部分(13)，所述闭合部分(13)设置成使得当导管(5、6)处于打开位置时，闭合部分(13)与凸缘(8)径向隔开的间距能够使大量空气在两个构件(8、13)之间流过，并且当导管(5、6)处于闭合位置时，此间距基本上为零，使得几乎所有的空气都从槽流过。

Description

燃烧器
技术领域
本发明涉及一种燃烧器，具体地说，本发明涉及一种用于水泥厂的燃烧器。
背景技术
已知一种燃烧器，其沿着轴线延伸并包括环绕所有燃料供应管线的轴流式一次空气供应环形管线，并且该燃烧器由沿燃烧器的轴线延伸的内导管和与内导管同轴的外导管限定，其中，两个导管均能够在沿着轴向在打开位置和闭合位置之间平移的过程中相对于彼此轴向移动。
这样一种燃烧器例如公开于专利申请EP 967,434中，其通常用于水泥厂，并且包括两个环绕着燃烧器所有燃料供应管线的一次空气供应管线。这两个管线就是轴流式空气供应管线和切流式空气供应管线，在轴流式空气供应管线出口处的气流平行于燃烧器的轴线，有可能带有微小的径向分量，在切向流式空气供应管线出口处的气流具有切向分量，以便形成绕燃烧器轴线的涡流。此外，这种燃烧器一般被二次空气输送管线所环绕。
这种燃烧器的缺点是比较难以在较大范围内改变火焰的特征并且对其进行控制，但是，特别是在水泥窖中，这些特点对用于制造水泥的材料的焙烧质量具有非常大的影响。
发明内容
根据本发明，在上述类型的燃烧器中，限定轴流式一次空气供应管线的两个导管中的第一导管在其下游端附近带有环形凸缘，所述环形凸缘具有基本上沿着该导管的轴向延伸的槽，第二导管包括闭合部分，所述闭合部分设置成使得当两个导管都处于打开位置时，闭合部分与凸缘径向隔开的间距能够使大量空气在这两个构件之间流过，并且当两个导管都处于闭合位置时，此间距基本上为零，使得几乎所有(不是所有)空气流过槽。
根据这种设置，就很可能以或多或少有效的方式加速由燃烧器产生的火焰。在打开位置，出口处的空气连续地分布在管线的整个外围上，所述空气来自于制成在凸缘中的槽、以及凸缘与第二导管之间的环形空间，因此所述空气围绕着火焰，从而保护火焰在开始时免于受到快速引入的二次空气的影响，特别地，所述二次空气能够使氮氧化物的比率降低。相反，在闭合位置，出口处的空气间断地分布在管线的整个外围上，所述空气仅来自于制成在凸缘中的槽，并且空气喷射口(对应于每个槽)从火焰最开始时就吸引二次空气(通常具有高温)，所述二次空气加速火焰并能够加速窖中的材料的焙烧。
附图说明
在对附图中所示的且以非限制性示例的方式给出的两个实施例的描述中，将更清楚本发明的其它特征和优点，其中：
图1是燃烧器头部的一部分的截面图，其中根据本发明第一实施例设置的导管处于打开位置；
图2是第一实施例的类似于图1的视图，其中导管处于闭合位置；
图3是根据本发明带有凸缘的导管的局部立体图；
图4是第二实施例的类似于图1的视图，其中导管处于打开位置；以及
图5是第二实施例的类似于图4的视图，其中导管处于闭合位置。
具体实施方式
图1示出燃烧器1的一部分，所述燃烧器1沿着轴线2延伸，并且通常包括固体和/或流体和/或气体燃料供应管线以及中央空气输送管线，所述中央空气输送管线被用于使火焰能够固定到火焰稳定器上，并且能够使中央空气输送管线被冷却。
在当前示例中，燃烧器1还包括环绕着中央空气供应管线以及所有燃料供应管线的切流式一次空气供应外围管线3。此切流式一次空气供应外围管线3包括能够向其出口处的气流提供切向分量的装置。另一方面，优选地，切向流式空气供应管线3与在FR 2,887,597和FR 06 04,829二个专利申请中公开的任意一条管线相一致。
燃烧器1还包括轴流式一次空气供应外围管线4，所述轴流式一次空气供应外围管线4的出口为使得空气基本上呈轴向流动，即没有切向分量(或者至少其切向分量很低，相对于燃烧器1的轴线低于10°)。在此示例中，气流是轴向的。此轴流式一次空气供应外围管线4环绕所有的燃料供应管线和中央空气供应管线。在此，轴流式空气供应管线4环绕切向流式空气供应管线3。
更准确地，如能够在图1、2、4和5中所见，轴流式空气供应管线4由两个导管5、6限定，所述导管5、6能够在沿着燃烧器1的轴线2平移的过程中相对于彼此移动，在本实施例中为：内导管5，其从切向流式空气供应管线3中限定轴流式空气供给管线4；外导管6，其与内导管5同轴并且形成从二次空气供应管线中限定燃烧器1的导管。两个导管5、6均能够在打开位置和闭合位置之间轴向移动。
如能够从图1至5中所见，这两个导管之一(即内导管5)在其下游端7附近(此处为在其下游端7处)带有环形凸缘8(相对于内导管5静止)。此环形凸缘8具有槽9，所述槽9成角度地均匀分布，从一端至另一端穿过环形凸缘8，并且延伸成平行于燃烧器1的轴线2。即，所述槽占据了凸缘8外围的约三分之一。
在此实施例中，每个槽9一方面由底壁10限定，且另一方面由两个侧壁11限定，在这种情况下，所述底壁10不在沿着燃烧器1的轴线2的移动方向上倾斜，所述两个侧壁11彼此平行且都平行于燃烧器1的轴线2的方向，并且垂直于底壁10。在此，制成在环形凸缘8中的槽9在其整个长度上径向敞开，其中，凸缘8不带有面对底壁10的上壁。
另一方面，环形凸缘8具有上游端12，所述上游端12在沿着燃烧器1的轴线2的移动方向上从上游径向倾斜至下游以逐渐靠近外导管6。在这种情况下，凸缘的上游端是锥形的(除槽9的上游部分之外)，所述锥形的中心设置在导管的上游。
另一导管(即外导管6)包括闭合部分13、15(相对于外导管6静止)，所述闭合部分13、15设置成使得：当两个导管5、6处于打开位置时，闭合部分13、15与凸缘8隔开的间距能够使大量空气流过凸缘8和第二导管6之间，以便在成角度连续的管线4(参见图1和4)的出口处具有轴向空气流动，并且当导管5、6均处于闭合位置时，闭合部分13、15与凸缘18隔开的间距基本为零，以便在成角度断开并限定成与槽9相对应的角度区域的管线4(参见图2和4)的出口处具有气流。
在这种情况下，在第一实施例中，闭合部分13是径向倾斜的表面，以便于在沿着燃烧器1的轴线2的移动方向上从上游至下游从内导管5移开。在这种情况下，闭合部分13是锥形的，其锥形中心设置在导管的上游。在此，半锥角是大约10°。此外，闭合部分13的下游端14是外导管6的下游端14。
以这种方式，在图1中，两个导管5、6都处于打开位置，其中，在凸缘8和外导管6之间存在环形空间(并且比较明显)。相反，在图2中，两个导管5、6都处于闭合位置，其中，闭合部分13基本上抵靠着环形凸缘8(靠着凸缘8的上游端12)，从而将这部分限制成使空气仅流过槽9。在闭合位置处，凸缘8位于当带有该凸缘8的导管处于打开位置时所占据位置的上游。
在第二实施例中，闭合部分15包括第一表面16，所述第一表面16径向地倾斜以便于从上游至下游在沿着燃烧器1的轴线2的移动方向上逐渐靠近内导管5。在这种情况下，第一表面16是锥形的，其锥形中心设置在导管的下游。在此，半锥角是大约10°。此外，闭合部分15包括沿着下游方向从第一表面16延伸的第二(圆筒形的)表面17。第二表面17的直径等于凸缘8的外径(达到使两个导管滑动所需的最小间隙)。
以这种方式，在图4中，两个导管5、6都处于打开位置，其中，在凸缘8和外导管6之间存在环形空间。相反，在图5中，两个导管5、6都处于闭合位置，其中，圆筒形表面17覆盖环形凸缘8，从而限定空气流过的截面仅为槽9的截面。
可以由外导管带有凸缘并由内导管带有闭合部分。
环形凸缘还可以特别是在其上游端处具有不同的形状，和/或具有面对底壁的上壁，并且所述上壁与底壁和侧壁一起限定所述槽。底壁也可以轻微地径向倾斜(小于10°)，以便在其出口处向气流提供径向分量，和/或侧壁也可以具有切向部件，以便在其出口处向气流提供切向分量。
由此将可以在完全不同的管线中、以及任意其它燃烧器中使用这种系统(凸缘和闭合部分)。
闭合部分也可以是这样的表面：即，径向倾斜以便于从下游至上游在沿着燃烧器1的轴线2的方向上从内导管移开(例如，闭合部分可以是锥形的，其锥形中心设置在导管下游，其半锥角是大约10°)。在打开位置处，两个导管会在它们之间限定明显处于凸缘处的环形空间，并且在闭合位置处(在该位置处，凸缘位于当带有该凸缘的导管处于打开位置时所占据的位置的下游)，闭合部分会基本上抵靠环形凸缘(靠着凸缘的下游端)，从而限定空气流过的截面仅为槽的截面。

Claims (11)

1.一种燃烧器(1)，其沿着轴线(2)延伸并且包括轴流式一次空气供应外围管线(4)，所述轴流式一次空气供应外围管线(4)环绕所有燃料供应管线和中央空气供应管线，并且所述轴流式一次空气供应外围管线(4)由内导管(5)和外导管(6)限定，所述内导管(5)沿着所述燃烧器(1)的所述轴线(2)延伸，所述外导管(6)与所述内导管(5)同轴，其中所述两个导管(5、6)都能够在打开位置和闭合位置之间在沿着所述轴线方向平移的过程中相对于彼此轴向地移动，所述燃烧器的特征在于，所述两个导管(5、6)中的第一导管(5)在其下游端(7)附近带有环形凸缘(8)，所述凸缘(8)具有基本上沿所述导管(5)的所述轴线方向延伸的槽(9)，其中，第二导管(6)包括闭合部分(13、15)，所述闭合部分(13、15)设置成使得当两个导管(5、6)都处于所述打开位置时，所述闭合部分(13、15)与所述凸缘(8)径向隔开的间距能够使大量空气在这两个构件(8、13)之间流过，并且当两个导管(5、6)都处于所述闭合位置时，此间距基本上为零，以便所有空气都从所述槽(9)流过。
2.如权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于所述槽(9)以均匀角度分布。
3.如权利要求1或2所述的燃烧器(1)，其特征在于所述槽(9)平行于所述燃烧器(1)的所述轴线(2)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于每个槽(9)都由相对于所述燃烧器(1)的轴线(2)径向倾斜至多10°的底壁来限定。
5.如权利要求1至4中任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于所述槽(9)沿其整个长度径向敞开。
6.如权利要求1至5中任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于所述环形凸缘(8)具有上游端(12)，所述上游端(12)径向地倾斜从而自上游向下游逐渐靠近所述第二导管(6)。
7.如权利要求1至6中任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于所述环形凸缘(8)处于所述第一导管(5)的下游端(7)。
8.如权利要求1至7中任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于所述闭合部分(13)径向倾斜从而自上游向下游逐渐离开所述第一导管(5)，并且当两个导管(5、6)都处于闭合位置时，所述闭合部分(13)基本上抵靠所述凸缘(8)，以便限定空气流过的截面仅为所述槽(9)。
9.如权利要求8所述的燃烧器(1)，其特征在于所述闭合部分(13)是半锥角为大致10°的锥形表面。
10.如权利要求1至7中任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述闭合部分(15)一方面包括第一表面，所述第一表面径向倾斜从而自上游向下游逐渐靠近所述第一导管(5)，另一方面包括所述第一表面(16)下游的第二圆筒形表面(17)，所述第二圆筒形表面(17)的直径基本上等于所述凸缘(8)的外径。
11.如权利要求1至10中任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于所述轴流式空气供应管线(4)环绕着切流式一次空气供应外围管线(3)。
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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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