CN104520528A - 具有热表面点火的高压燃烧装置 - Google Patents

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Abstract

一种燃烧装置(200)，其包括壳体(102)、喷射器主体(202)、隔热层(220)、空气/燃料预混合喷射器(214)、热表面点火器(230a,b)、燃料喷射器以及燃烧器。所述壳体形成主燃烧室(300)。所述喷射器主体联接于所述壳体内，所述喷射器主体包括初始燃烧室(240)。所述隔热层衬在所述初始燃烧室内。所述空气/燃料预混合喷射器组件被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至所述初始燃烧室中。所述热表面点火器被构造并布置成加热并点燃所述初始燃烧室中的空气/燃料混合物。所述燃料喷射器分配燃料流并且燃烧器分配空气流。通过对初始燃烧室中的空气/燃料混合物的点燃而在主燃烧室中点燃来自燃料喷射器的燃料流和来自燃烧器的空气流。

Description

具有热表面点火的高压燃烧装置
背景技术
在高压下进行点火(比如在油田井下应用中所看到的)已经被证明是困难的。在600psi以上的压力下，比如火花点火的传统点火方法不再是可行的。因此，行业已经转向其它点火源，比如引火燃料和热表面点火。引火燃料在与比如空气或氧的氧化剂混合时点燃，所述氧化剂有助于引火燃料的较高的成功率。然而，它们可能在燃烧装置以及相邻系统内部留下外物碎片(其可能导致失败)的痕迹，通常它们储存和运输起来是非常危险的、供应起来比较昂贵并且甚至可能致癌。因此，通常认为引火物是次级点火源，并且将它们从井下系统消除将是可取的。另一方面，热表面点火不具有与引火物相关联的化学或成本缺点；相反，困难是利用井下可用的有限功率来提高氧化剂(空气)以及气态烃类混合物的温度并将氧化剂(空气)以及气态烃类混合物的温度保持于自动点火温度以上。
由于以上所陈述的原因以及由于以下所陈述的其它原因(其对于所属领域的技术人员来说将在阅读并理解本说明书时变得显而易见)，在技术领域中需要一种有效且高效的燃烧系统。
发明内容
当前系统的上述问题由本发明的实施例解决并且将通过阅读并研究以下说明书而被理解。以下发明内容仅仅以举例方式进行并非限制本发明。它仅仅是为了帮助读者理解本发明的方面中的某些而被提供的。
在一个实施例中，提供一种燃烧装置。所述燃烧装置包括壳体、喷射器主体、隔热层、空气/燃料预混合喷射器组件、热表面点火器、燃料喷射器以及燃烧器。所述壳体形成主燃烧室。所述喷射器主体联接于所述壳体内，并且所述喷射器主体包括初始燃烧室。所述初始燃烧室特意用所述隔热层作内衬。所述空气/燃料预混合喷射器组件被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至所述初始燃烧室中。所述热表面点火器被构造并布置成加热并点燃所述初始燃烧室中的空气/燃料混合物。所述燃料喷射器被构造并布置成分配燃料流。所述燃烧器被构造并布置成分配空气流。通过对初始燃烧室中的空气/燃料混合物的点燃而在主燃烧室中点燃来自燃料喷射器的燃料流和来自燃烧器的空气流。
在另一个实施例中，提供另一种燃烧装置。该燃烧装置也包括壳体、喷射器主体、隔热层、空气/燃料预混合喷射器组件、至少一个电热塞、燃料喷射器板以及燃烧器。所述壳体形成主燃烧室。所述喷射器主体联接于所述壳体内。所述喷射器主体包括初始燃烧室。所述隔热层作为所述初始燃烧室的内衬。所述空气/燃料预混合喷射器组件被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至所述初始燃烧室中。所述至少一个电热塞被构造并布置成加热并点燃所述初始燃烧室中的空气/燃料混合物。所述燃料喷射器板距离所述空气/燃料预混合喷射器选定距离联接于所述喷射器主体内。所述燃料喷射器板被设置成将空气/燃料混合物流的一部分从空气/燃料预混合喷射器转移至初始燃烧室中。所述燃烧器被构造并布置成分配空气流。通过对初始燃烧室中的空气/燃料混合物的点燃而在主燃烧室中点燃来自燃料喷射器板的燃料流和来自燃烧器的空气流。
在另一个实施例中，提供又一种燃烧装置。所述燃烧装置包括壳体、喷射器主体、隔热层、空气/燃料预混合喷射器组件、至少一个电热塞、燃料喷射器板、旋流板燃烧器以及喷嘴延伸器。所述壳体形成主燃烧室。所述喷射器主体联接于所述壳体内。所述喷射器主体包括初始燃烧室。所述隔热层作为所述初始燃烧室的内衬。所述空气/燃料预混合喷射器组件被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至所述初始燃烧室中。所述至少一个电热塞被构造并布置成加热并点燃所述初始燃烧室中的空气/燃料混合物。所述燃料喷射器板距离所述空气/燃料预混合喷射器选定距离联接于所述喷射器主体内。所述燃料喷射器板被设置成将空气/燃料混合物流的一部分从空气/燃料预混合喷射器转移至初始燃烧室中。所述燃料喷射器板具有喷射器板中心开口。所述旋流板燃烧器围绕所述喷射器主体的外表面联接。所述旋流板燃烧器被构造并布置成分配空气流。通过对初始燃烧室中的空气/燃料混合物的点燃而在主燃烧室中点燃来自燃料喷射器板的燃料流和来自旋流板燃烧器的空气流。形状大致为管状的喷嘴延伸器从燃料喷射器板的燃料喷射器中心开口延伸至主燃烧室中。
附图说明
当结合具体实施方式以及以下附图考虑时，本发明可以被更容易地理解并且它的另外的优点和使用将容易地变得更加显而易见，其中：
图1为本发明的一个实施例中的井下燃烧组件的侧视剖视图；
图2为本发明的一个实施例的燃烧装置的侧视立体图；
图3A为沿图2的燃烧装置的线3A-3A的剖视图；
图3B为沿图2的燃烧装置的线3B-3B的剖视图；以及
图4为图2的燃烧装置的侧视剖视图，其中示出通过所述燃烧装置的气体流动。
根据惯例，所描述的各个特征并未按比例绘制而是被绘制成强调与本发明有关的具体特征。附图标记在该些视图和整个文章中表示类似的元件。
具体实施方式
在以下具体实施方式中，请参考附图，所述附图构成本发明的一部分并且在附图中通过示例说明示出了其中可实践本发明的特定实施例。足够具体地描述了该些实施例以使得本发明所属领域的技术人员能够实践本发明，并且应当理解的是，可利用其它实施例并且可做出改变，而不脱离本发明的精神和范围。以下具体实施方式因此不应当被理解为限制性的，并且本发明的范围仅仅由权利要求和其等同形式限定。
实施例提供一种用于井下应用的燃烧装置。在实施例中，燃烧装置200获取分离的空气流和燃料流并且将它们混合成单一的预混合空气/燃料流。该预混合流被喷射至燃烧装置200中。如以下所描述的，燃烧装置包括初始点火室240(次级室)以及主燃烧室300。来自预混合喷射器214的动量以相对于通过燃烧装置200的空气和燃料的总流动的极低的速度搅动点火室240。由搅动效应所引起的扩散和混合将点火室内的初始混合物(氧化剂和/或燃料)改变成预混合可燃流。该预混合可燃流接着被热表面点火器230a或230b点燃，所述热表面点火器230a或230b比如为但不限于，一个或多个电热塞230a和230b。隔热壁220限制其中的热损失，帮助提高预混合气体的温度。一旦气体达到自动点火温度，就发生点火。该点火充当将爆燃波发送至燃烧装置200的主燃烧室300中的脉冲，在主燃烧室300中点燃主流场。一旦这一点完成，就将所述一个或多个电热塞230a和230b关闭并且初始点火室240不再保持燃烧。该系统的一个优点是，在稳定状态下仅仅需要相对少量的功率(大约300Watts)来加热电热塞。主燃烧室300和初始燃烧室240被构造成使得当主燃烧室300在化学计量贫范围内(亦即，当量比小于0.5)运行时，初始燃烧室240在“近化学计量”范围内(亦即，当量比在0.5至2.0之间变化)运行。当主燃烧室300在“近化学计量”范围内(亦即，当量比在0.5至2.0之间变化)运行时，初始燃烧室240在化学计量富范围内(亦即，当量比大于2.0)运行。
参考图1，示出一个实施例的井下燃烧组件100的侧视剖视图。在该示例中，井下燃烧组件100的实施例设置于井眼的套管120内，所述井眼已经穿过土地被钻至油藏。燃烧组件的实施例进一步讨论于相同申请人于2013年1月22日所提交的题目为“DownholeCombustor”的、具有申请号13/745,196的专利申请中，所述专利申请被全文通过引用并入本文中。图1的井下燃烧组件100包括壳体102。壳体102包括第一壳体部分102a、第二壳体部分102b以及第三壳体部分102c。多个传递连接器108(尽管示出仅仅一个)联接至壳体102。传递连接器108提供至壳体的、用于气体(比如空气和燃料)的传递端口以及用于将功率传递至电热塞230a和230b的连接。壳体102中的通道(未示出)将气体和功率传递至容置于第三壳体部分102c中的燃烧装置200。在井下燃烧组件100的该示例中，第一壳体部分102a包括油入口端口106，其被构造并布置成从油藏接收油。热交换系统109(在此实施例中，在第一壳体部分102a中)将在油入口端口106中所接收的油加热。来自燃烧室300的气体和废气通过第一壳体部分102a的顶侧中的油和废气出口端口107排出。设置于油入口端口106与油和废气出口端口107之间的为填料式密封件124，其致使来自油藏的油经由油入口端口106与油和废气出口端口107穿过壳体102。如以上所讨论的，经由燃烧装置200使气体在第二壳体部分102b中的燃烧室300中燃烧。使来自主燃烧室300的废气通过热交换系统109进入到流入油入口端口106中的油中。
燃烧装置200示出于图2至图4中。图2为燃烧装置200的侧视立体图，燃烧装置200包括喷射器主体202。喷射器主体202形状大致为圆柱形，具有第一末端202a以及第二末端202b。燃料入口管206进入喷射器主体202的第一末端以将燃料提供至燃烧装置200。如在图2和3B中还示出的，预混合空气入口管204穿过喷射器主体202以将空气流提供至燃烧装置200。燃烧器(比如但不限于空气旋流板208)接近喷射器主体202的第二末端联接。空气旋流板208包括多个呈角度的空气通道207，其致使穿过空气通道207的空气流入涡流中。图2中还示出的为从喷射器主体202的第二末端202b延伸的喷嘴延伸器210。特别地，管状喷嘴延伸器210从燃料喷射器板217的中心通道延伸超过喷射器主体202的第二末端202b。喷嘴延伸器210使用于初始点火的预混合空气/燃料流与用于主燃烧室300中的空气/燃料流相隔选定距离。点火室240中的初始点火需要精确的空气/燃料比。喷嘴延伸器210防止从燃料喷射器板217所传递的燃料流入点火室中、在其中意外改变点火室240中的空气/燃料比。在喷嘴延伸器210的此示例中，喷嘴延伸器包括穿过喷嘴延伸器主体的中间部分的多行对准的通道211。所述穿过喷嘴延伸器主体210的中间部分的多个对准的行211用来在点火室240和主燃烧室300之间实现所期望的空气/燃料比。这提供对在主燃烧室300的预期空气/燃料比下所进行的点火的无源控制。
如以上所讨论的，喷嘴延伸器210从燃料喷射器板217的中心通道延伸。如图3A和3B所示，喷射器板217大致为相对于中心通道具有选定高度的圆盘状。喷射器板217的外表面在喷射器主体202的第二末端202b附近并且距离喷射器主体202的第二末端202b选定距离接合喷射器主体202的内表面。特别地，喷射器板217的一侧的一部分抵接喷射器主体202的内凸起202c，以将喷射器板217设置于相对于喷射器主体202的第二末端202b的所期望的位置处。喷射器板217包括通向燃料出口通道215的内部通道217a和217b。扼流器(choke)221和223设置于喷射器板217的内部通道217a和217b中的相应的开口219a和219b中。扼流器221和223限制燃料流，并且通过离开喷射器板217的相应的扼流器燃料排出通道221a和223a分配燃料流以及经由多个开口221b和223b将燃料流分配至喷射器板217的内部通道217a和217b中。进入内部通道217a和217b中的燃料经由喷射器通道215从喷射器板217中离开。
燃料入口管206将燃料提供至燃烧装置200。特别地，如图3A中所示，燃料入口管206的末端接收预混合燃料构件209的一部分。预混合燃料构件209包括通到预混合室212中的内部空腔209a。特别地，预混合燃料构件209包括配合于燃料入口管206内部的第一部分209b。预混合燃料构件209的第一部分209b包括至内部空腔209a的预混合燃料通道入口端口210a和210b。来自燃料入口管206的燃料穿过预混合燃料通道入口端口210a和210b并且接着进入所述至预混合室212的内部空腔209a中。预混合燃料构件209进一步包括设置于燃料入口管206外部的第二部分209c。预混合燃料构件209的第二部分209c联接至预混合室212。第二部分209c进一步包括从燃料入口管206的表面延伸的接合凸缘209d。接合凸缘209d接合燃料入口管206的末端。在一个实施例中，在接合凸缘209d和入口管206的末端之间设置密封件。尽管未示出，但是燃料入口管206的另一末端联接至井下燃烧组件100的壳体中的内部通道以接收燃料。如图3A中还示出的，联接至燃料入口管206的分支燃料传递导管205a和205b将燃料流提供至燃料喷射器板217中的相应的扼流器221和223。如图3B中所示，预混合空气入口204将空气提供至预混合室212。空气/燃料混合物接着被传递至空气/燃料预混合喷射器214，其将燃料/空气混合物分配至初始点火室240中。初始点火室240用隔热层220作内衬以使热损失最小化。经由一个或多个电热塞230a和230b点燃来自预混合喷射器214的空气/燃料混合物。
参考图4，提供对燃烧装置200的操作的描述。在压力下通过壳体102中的通道将燃料(比如但不限于甲烷)传递至燃料入口管206。如所示出的，燃料通过燃料入口管206进入多个分支燃料传递导管205a和205b中以及进入预混合燃料入口构件209的预混合燃料入口210a和210b中。尽管示出了仅仅两个分支燃料传递导管205a和205b以及至预混合燃料入口构件209的两个预混合燃料入口210a和210b，然而可以使用任何数量的燃料传递导管和预混合燃料入口并且本发明并不受数量的限制。进入预混合燃料入口构件209的预混合燃料入口210a和210b的燃料被传递至预混合室212，在这里使它与来自预混合空气入口204的空气混合，如以下所讨论的。穿过分支燃料传递导管205a和205b的燃料被传递至扼流器221和223并且离开燃料喷射器板217中的燃料喷射器216a和216b以及燃料通道215以为主燃烧室300提供燃料流。
压力下的空气还通过壳体102中的通道传递至燃烧装置200。在此实施例中，压力下的空气处于喷射器主体202和壳体102之间。空气进一步穿过空气旋流板208中的空气通道207，在其中为主燃烧室300提供空气流。如所示出的，空气中的某些进入预混合空气入口204并且被传递至预混合室212。混合于预混合室212中的空气和燃料被传递至空气/燃料预混合喷射器214，其被构造并布置成传递空气/燃料混合物，以使得来自空气/燃料预混合喷射器214的空气/燃料混合物在初始点火室240中以相对低的速度旋动。一个或多个电热塞230a和230b将该相对低速度的空气/燃料混合物加热至自动点火温度，因此发生点火。初始点火室240中的、穿过喷嘴延伸器210的燃烧将主燃烧室300中的、来自燃料喷射器板217和空气旋流板208的空气/燃料流点燃。一旦已经在主燃烧室300中实现燃烧，就停止至电热塞230a和230b的功率。因此，初始点火室240中的燃烧为短暂事件，以使得所生成的热量将不会使构件融化。启动电热塞230a和230b来点燃初始点火空腔240中的空气/燃料混合物的时间段可能为较短的。在一个实施例中，它为大约8至10秒钟。
在实施例中，在初始点火期间经由空气/燃料预混合喷射器214在初始点火室240中实现处于0.5至2.0的范围内的空气/燃料当量比。同时地，主燃烧室300中的空气/燃料当量比处于由空气旋流板208和燃料喷射器板217所实现的0.04至0.25之间的范围内。在初始燃烧室240和主燃烧室300中的流被点燃之后，关闭电热塞230a和230b。接着在初始点火室240内实现处于5.0至25.0之间的范围内的空气/燃料当量比，而同时地，通过空气旋流板208和燃料喷射器板217在主燃烧室300中实现处于0.1至3.0之间的范围内的空气/燃料当量比。该布置使得来自初始点火室240的短暂的爆炸能够点燃主燃烧室300中的空气/燃料，在此之后通过实现太富油而不能支持连续的燃烧的空气/燃料当量比而熄灭初始点火室240中的任何燃烧。为了停止主燃烧室300中的燃烧，切断至燃烧装置200的空气和燃料中的一者或两者。
尽管在本文中已经示出并描述了特定实施例，然而本发明所属领域的技术人员应当理解的是，被计划实现相同目的的任何布置可代替所示出的特定实施例。本申请意欲涵盖本发明的任何改编形式或变形形式。因此，显然地，本发明仅仅由权利要求及其等同形式限制。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种燃烧装置，包括：
形成主燃烧室的壳体，所述壳体包括燃料入口以接收燃料流以及空气入口以接收空气流；
联接于所述壳体内的喷射器主体，所述喷射器主体包括初始燃烧室；
衬在所述初始燃烧室内的隔热层；
空气/燃料预混合喷射器组件，其被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至所述初始燃烧室中；
空气预混合入口，其被构造并布置成将从所述空气入口所接收的空气流的一部分引导至所述空气/燃料预混合喷射器组件；
燃料预混合构件，其被构造并布置成将来自所述燃料入口的燃料流的一部分引导至所述空气/燃料预混合喷射器组件；
热表面点火器，其被构造并布置成加热并点燃所述初始燃烧室中的空气/燃料混合物以产生短暂的爆炸，所述短暂的爆炸延伸至主燃烧室中；
燃料喷射器，其被构造并布置成将剩余的燃料流分配至主燃烧室中；
燃烧器，其被构造并布置成将剩余的空气流分配于主燃烧室中，其中通过来自所述初始燃烧室的短暂的爆炸而在主燃烧室中点燃来自燃料喷射器的燃料流和来自燃烧器的空气流；以及
喷嘴延伸器，其被设置成防止来自燃料喷射器的燃料进入初始燃烧室。
2.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，所述燃烧器为空气旋流板燃烧器。
3.根据权利要求1所述的燃烧装置，所述空气/燃料预混合喷射器组件进一步包括：
燃料入口管，以提供燃料流动路径；
预混合室，所述预混合室与所述燃料入口管流体连通以从燃料入口管接收燃料流；
与所述预混合室流体连通的预混合空气入口，所述预混合空气入口将空气流提供至所述预混合室；以及
空气/燃料预混合喷射器，其被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至初始燃烧室中。
4.根据权利要求3所述的燃烧装置，进一步包括：
预混合燃料连接构件，其被联接成在燃料入口管和预混合室之间提供流体连通，所述预混合燃料连接构件具有内部空腔，所述预混合燃料连接构件具有设置于所述燃料入口管的内部通道内的第一部分，所述预混合燃料连接构件的第一部分具有至所述预混合燃料连接构件的内部空腔的至少一个预混合燃料入口通道，以从燃烧入口管接收燃料流。
5.根据权利要求3所述的燃烧装置，其特征在于，所述预混合室包括形状大致为圆柱形的第一部分以及从第一部分延伸的第二部分，所述第二部分大致为漏斗形状。
6.根据权利要求1所述的燃烧装置，进一步包括：
包括燃料喷射器板的燃料喷射器；
至少一个燃料传递导管，其被构造并布置成将燃料流提供至燃料喷射器板；以及
用于每个燃料传递导管的扼流器，每个所述扼流器具有燃料喷射器通道以及至所述燃料喷射器板中的至少一个内部喷射器板通道的至少一个通道。
7.根据权利要求6所述的燃烧装置，其特征在于，所述至少一个内部喷射器板通道包括从所述燃料喷射器板离开并进入所述主燃烧室中的多个燃料通道。
8.根据权利要求7所述的燃烧装置，进一步包括：
形状大致为管状的喷嘴延伸器，并且所述喷嘴延伸器从燃料喷射器板延伸超过所述燃烧器并延伸至所述主燃烧室中。
9.根据权利要求1所述的燃烧装置，进一步包括：
包括燃料喷射器板的燃料喷射器，所述燃料喷射器板具有燃料喷射器中心开口，所述初始燃烧室中的燃烧穿过所述燃料喷射器中心开口；以及
具有燃烧器中心开口的燃烧器，所述燃料喷射器板的燃料喷射器中心开口与所述燃烧器的燃烧器中心开口对准。
10.根据权利要求9所述的燃烧装置，进一步包括：
喷嘴延伸器的形状大致为管状，并且所述喷嘴延伸器从燃料喷射器板的燃料喷射器中心开口通过燃烧器的燃烧器中心开口延伸至主燃烧室中。
11.根据权利要求10所述的燃烧装置，其特征在于，所述喷嘴延伸器具有至少一行对准的通道。
12.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，所述热表面点火器为至少一个电热塞。
13.一种燃烧装置，包括：
形成主燃烧室的壳体；
联接于所述壳体内的喷射器主体，所述喷射器主体包括初始燃烧室；
衬在所述初始燃烧室内的隔热层；
空气/燃料预混合喷射器组件，其被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至所述初始燃烧室中；
至少一个电热塞，其被构造并布置成加热并点燃所述初始燃烧室中的空气/燃料混合物并且在点燃之后关闭以产生短暂的爆炸，所述短暂的爆炸延伸至主燃烧室中；
燃料喷射器板，其在距离所述空气/燃料预混合喷射器选定距离处联接于所述喷射器主体内，所述燃料喷射器板被构造并布置成提供燃料流，所述燃料喷射器板被设置成将空气/燃料混合物流的一部分从空气/燃料预混合喷射器转移至初始燃烧室中；以及
燃烧器，其被构造并布置成分配空气流，其中通过来自所述初始燃烧室的短暂的爆炸而在主燃烧室中点燃来自燃料喷射器板的燃料流和来自燃烧器的空气流。
14.根据权利要求13所述的燃烧装置，进一步包括：
具有燃料喷射器中心开口的燃料喷射器板，所述初始燃烧室中的燃烧穿过所述燃料喷射器中心开口。
15.根据权利要求14所述的燃烧装置，进一步包括：
具有燃烧器中心开口的、为旋流板燃烧器的燃烧器；以及
具有燃烧器中心开口的燃烧器，所述燃料喷射器板的燃料喷射器中心开口与所述燃烧器的燃烧器中心开口对准。
16.根据权利要求15所述的燃烧装置，进一步包括：
形状大致为管状的喷嘴延伸器，所述喷嘴延伸器从燃料喷射器板的燃料喷射器中心开口通过燃烧器的燃烧器中心开口延伸至主燃烧室中，所述喷嘴延伸器被设置成防止来自燃料喷射器板的燃料进入初始燃烧室。
17.一种燃烧装置，包括：
形成主燃烧室的壳体；
联接于所述壳体内的喷射器主体，所述喷射器主体包括初始燃烧室；
衬在所述初始燃烧室内的隔热层；
空气/燃料预混合喷射器组件，其被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至所述初始燃烧室中；
至少一个电热塞，其被构造并布置成加热并点燃所述初始燃烧室中的空气/燃料混合物并在点燃之后关闭；
燃料喷射器板，其在距离所述空气/燃料预混合喷射器选定距离处联接于所述喷射器主体内，所述燃料喷射器板被构造并布置成提供燃料流，所述燃料喷射器板被设置成将空气/燃料混合物流的一部分从空气/燃料预混合喷射器转移至初始燃烧室中，所述燃料喷射器板具有喷射器板中心开口；
围绕所述喷射器主体的外表面联接的旋流板燃烧器，所述旋流板燃烧器被构造并布置成分配空气流，其中通过对初始燃烧室中的空气/燃料混合物的点燃而在主燃烧室中点燃来自燃料喷射器板的燃料流和来自旋流板燃烧器的空气流；以及
形状大致为管状的喷嘴延伸器，所述喷嘴延伸器从燃料喷射器板的燃料喷射器中心开口延伸至主燃烧室中，所述喷嘴延伸器被设置成防止来自燃料喷射器板的燃料进入初始燃烧室。
18.根据权利要求17所述的燃烧装置，所述空气/燃料预混合喷射器组件进一步包括：
预混合室，其与所述燃料入口管流体连通以从燃料入口管接收燃料流；
与所述预混合室流体连通的预混合空气入口，所述预混合空气入口将空气流提供至所述预混合室；以及
空气/燃料预混合喷射器，其被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至初始燃烧室中。
19.根据权利要求18所述的燃烧装置，进一步包括：
预混合燃料连接构件，其被联接成在燃料入口管和预混合室之间提供流体连通，所述预混合燃料连接构件具有内部空腔，所述预混合燃料连接构件具有设置于所述燃料入口管的内部通道内的第一部分，所述预混合燃料连接构件的第一部分具有至所述预混合燃料连接构件的内部空腔的至少一个预混合燃料入口通道，以从燃料入口管接收燃料流。
20.根据权利要求18所述的燃烧装置，其特征在于，所述预混合室包括形状大致为圆柱形的第一部分以及从第一部分延伸的第二部分，所述第二部分大致为漏斗形状。
21.根据权利要求17所述的燃烧装置，进一步包括：
至少一个燃料传递导管，其被构造并布置成将燃料流提供至燃料喷射器板；以及
用于每个燃料传递导管的扼流器，所述每个扼流器具有燃料喷射器通道以及至所述燃料喷射器板中的至少一个内部喷射器板通道的至少一个通道。

Claims (21)

1.一种燃烧装置，包括：
形成主燃烧室的壳体；
联接于所述壳体内的喷射器主体，所述喷射器主体包括初始燃烧室；
衬在所述初始燃烧室内的隔热层；
空气/燃料预混合喷射器组件，其被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至所述初始燃烧室中；
热表面点火器，其被构造并布置成加热并点燃所述初始燃烧室中的空气/燃料混合物；
燃料喷射器，其被构造并布置成分配燃料流；以及
燃烧器，其被构造并布置成分配空气流，其中通过对初始燃烧室中的空气/燃料混合物的点燃而在主燃烧室中点燃来自燃料喷射器的燃料流和来自燃烧器的空气流。
2.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，所述燃烧器为空气旋流板燃烧器。
3.根据权利要求1所述的燃烧装置，所述空气/燃料预混合喷射器组件进一步包括：
燃料入口管，用于提供燃料流；
预混合室，其与所述燃料入口管流体连通以从燃料入口管接收燃料流；
与所述预混合室流体连通的预混合空气入口，所述预混合空气入口将空气流提供至所述预混合室；以及
空气/燃料预混合喷射器，其被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至初始燃烧室中。
4.根据权利要求3所述的燃烧装置，进一步包括：
预混合燃料连接构件，其被联接成在燃料入口管和预混合室之间提供流体连通，所述预混合燃料连接构件具有内部空腔，所述预混合燃料连接构件具有设置于所述燃料入口管的内部通道内的第一部分，所述预混合燃料连接构件的第一部分具有至所述预混合燃料连接构件的内部空腔的至少一个预混合燃料入口通道，以从燃料入口管接收燃料流。
5.根据权利要求3所述的燃烧装置，其特征在于，所述预混合室包括形状大致为圆柱形的第一部分以及从所述第一部分延伸的第二部分，所述第二部分大致为漏斗形状。
6.根据权利要求1所述的燃烧装置，进一步包括：
包括燃料喷射器板的燃料喷射器；
至少一个燃料传递导管，其被构造并布置成将燃料流提供至所述燃料喷射器板；以及
用于每个燃料传递导管的扼流器，每个所述扼流器具有燃料喷射器通道以及至所述燃料喷射器板中的至少一个内部喷射器板通道的至少一个通道。
7.根据权利要求6所述的燃烧装置，其特征在于，所述至少一个内部喷射器板通道包括从所述燃料喷射器板离开并进入所述主燃烧室中的多个燃料通道。
8.根据权利要求1所述的燃烧装置，进一步包括：
形状大致为管状的喷嘴延伸器，所述喷嘴延伸器从燃料喷射器板延伸超过燃烧器并延伸至主燃烧室中。
9.根据权利要求1所述的燃烧装置，进一步包括：
包括燃料喷射器板的燃料喷射器，所述燃料喷射器板具有燃料喷射器中心开口，所述初始燃烧室中的燃烧穿过所述燃料喷射器中心开口；以及
具有燃烧器中心开口的燃烧器，所述燃料喷射器板的燃料喷射器中心开口与所述燃烧器的燃烧器中心开口对准。
10.根据权利要求9所述的燃烧装置，进一步包括：
形状大致为管状的喷嘴延伸器，所述喷嘴延伸器从燃料喷射器板的燃料喷射器中心开口通过燃烧器的燃烧器中心开口延伸至主燃烧室中。
11.根据权利要求10所述的燃烧装置，其特征在于，所述喷嘴延伸器具有至少一行对准的通道。
12.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，所述热表面点火器为至少一个电热塞。
13.一种燃烧装置，包括：
形成主燃烧室的壳体；
联接于所述壳体内的喷射器主体，所述喷射器主体包括初始燃烧室；
衬在所述初始燃烧室内的隔热层；
空气/燃料预混合喷射器组件，其被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至所述初始燃烧室中；
至少一个电热塞，其被构造并布置成加热并点燃所述初始燃烧室中的空气/燃料混合物；
燃料喷射器板，其在距离所述空气/燃料预混合喷射器选定距离处联接于所述喷射器主体内，所述燃料喷射器板被设置成将空气/燃料混合物流的一部分从空气/燃料预混合喷射器转移至初始燃烧室中；以及
燃烧器，其被构造并布置成分配空气流，其中通过对初始燃烧室中的空气燃料混合物的点燃而在主燃烧室中点燃来自燃料喷射器板的燃料流和来自燃烧器的空气流。
14.根据权利要求13所述的燃烧装置，进一步包括：
具有燃料喷射器中心开口的燃料喷射器板，所述初始燃烧室中的燃烧穿过所述燃料喷射器中心开口。
15.根据权利要求14所述的燃烧装置，进一步包括：
具有燃烧器中心开口的、为旋流板燃烧器的燃烧器；以及
具有燃烧器中心开口的燃烧器，所述燃料喷射器板的燃料喷射器中心开口与所述燃烧器的燃烧器中心开口对准。
16.根据权利要求15所述的燃烧装置，进一步包括：
形状大致为管状的喷嘴延伸器，所述喷嘴延伸器从燃料喷射器板的燃料喷射器中心开口通过燃烧器的燃烧器中心开口延伸至主燃烧室中。
17.一种燃烧装置，包括：
形成主燃烧室的壳体；
联接于所述壳体内的喷射器主体，所述喷射器主体包括初始燃烧室；
衬在所述初始燃烧室内的隔热层；
空气/燃料预混合喷射器组件，其被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至所述初始燃烧室中；
至少一个电热塞，其被构造并布置成加热并点燃所述初始燃烧室中的空气/燃料混合物；
燃料喷射器板，其在距离所述空气/燃料预混合喷射器选定距离处联接于所述喷射器主体内，所述燃料喷射器板被设置成将空气/燃料混合物流的一部分从空气/燃料预混合喷射器转移至初始燃烧室中，所述燃料喷射器板具有喷射器板中心开口；
围绕所述喷射器主体的外表面联接的旋流板燃烧器，所述旋流板燃烧器被构造并布置成分配空气流，其中通过对初始燃烧室中的空气/燃料混合物的点燃而在主燃烧室中点燃来自燃料喷射器板的燃料流和来自旋流板燃烧器的空气流；以及
形状大致为管状的喷嘴延伸器，所述喷嘴延伸器从燃料喷射器板的燃料喷射器中心开口延伸至主燃烧室中。
18.根据权利要求17所述的燃烧装置，所述空气/燃料预混合喷射器组件进一步包括：
预混合室，其与所述燃料入口管流体连通以从燃料入口管接收燃料流；
与所述预混合室流体连通的预混合空气入口，所述预混合空气入口将空气流提供至所述预混合室；以及
空气/燃料预混合喷射器，其被构造并布置成将空气/燃料混合物流分配至初始燃烧室中。
19.根据权利要求18所述的燃烧装置，进一步包括：
预混合燃料连接构件，其被联接成在燃料入口管和预混合室之间提供流体连通，所述预混合燃料连接构件具有内部空腔，所述预混合燃料连接构件具有设置于所述燃料入口管的内部通道内的第一部分，所述预混合燃料连接构件的第一部分具有至所述预混合燃料连接构件的内部空腔的至少一个预混合燃料入口通道，以从燃料入口管接收燃料流。
20.根据权利要求18所述的燃烧装置，其特征在于，所述预混合室包括形状大致为圆柱形的第一部分以及从所述第一部分延伸的第二部分，所述第二部分大致为漏斗形状。
21.根据权利要求17所述的燃烧装置，进一步包括：
至少一个燃料传递导管，其被构造并布置成将燃料流提供至燃料喷射器板；以及
用于每个燃料传递导管的扼流器，所述每个扼流器具有燃料喷射器通道以及至所述燃料喷射器板中的至少一个内部喷射器板通道的至少一个通道。
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