CN111094849A - 燃烧装置的火焰孔单元结构 - Google Patents

Abstract

具有用于形成火焰的多个火焰孔的燃烧装置的火焰孔单元结构包括：贫油火焰孔单元，其包括作为用于喷射贫油气体的火焰孔的至少一个贫油火焰孔，该贫油火焰孔沿着长度方向延伸，该长度方向是与贫油气体的喷射方向垂直的方向；以及富油火焰孔单元，其包括作为用于喷射富油气体的火焰孔的一对富油火焰孔，该对富油火焰孔设置在贫油火焰孔单元的关于宽度方向的两侧并沿着与长度方向平行的方向延伸，宽度方向是与喷射方向和长度方向垂直的方向。当将在每个富油火焰孔的顶端处通过作为横跨富油火焰孔的任意假想线的第一线和第二线和通过沿着宽度方向彼此间隔开并形成富油火焰孔的在第一线和第二线之间的部分的一对富油火焰孔壁限定的区域称为参考区域时，则富油火焰孔包括被设计成使得通过富油气体产生火焰时，传递至形成每个参考区域的一对富油火焰孔壁的热量总和在尺寸相同的任意参考区域之间实质相同的区域。

Description

燃烧装置的火焰孔单元结构

技术领域

本发明涉及一种燃烧装置的火焰孔结构。更具体地，本发明涉及一种包括用于形成火焰的多个火焰孔的燃烧装置的火焰孔结构。

背景技术

气体燃烧装置是指用于燃烧所供应的燃料气体以产生热量的装置。当燃料气体在燃烧装置中燃烧时，产生NOx(氮氧化物)。NOx不仅会造成酸雨，而且还会刺激眼睛和呼吸器官并杀死植物。因此，NOx被规定为主要的空气污染物。当在燃烧装置中使用具有相对较低的燃料比的燃料气体(在下文中，被称为贫油(lean)气体)时，可以减少NOx的排放。然而，当使用贫油气体时，燃烧速度降低，使得燃烧稳定性减弱，并且一氧化碳(CO)的排放增加。

因此，已经开发出用于减少NOx的排放并增强燃烧稳定性的贫油-富油(lean-rich)燃烧器。贫油-富油燃烧器是指被构造成使得富油火焰定位在贫油火焰周围的适当位置的燃烧器。富油火焰是指具有相对较高的燃料比的燃料气体燃烧时产生的火焰(以下称为富油气体)。在贫油-富油燃烧器中，在富油火焰的未燃烧的燃料与贫油火焰的过量空气反应时形成三级火焰，因此可以增强贫油火焰的燃烧稳定性。这种效果被称为火焰稳定效果。

但是，由于最近严格的NOx规定标准，即使通过贫油-富油燃烧器也难以满足NOx规定标准。当贫油-富油燃烧器中的富油气体的燃料比降低时，NOx的排放会减少。然而，在这种情况下，富油火焰的燃烧稳定性减弱。

因此，为了降低贫油-富油燃烧器中的富油气体的燃料比来减少NOx的排放并实现强的火焰稳定效果，近年来已经开发出了一种燃烧装置，其具有通过其释放贫油气体和富油气体的火焰孔的改进结构。

图1是示出传统的贫油-富油燃烧器的火焰孔结构的示意性平面图。在图1中，斜线表示火焰。如图1的(a)所示，传统的火焰孔结构在用于释放贫油气体的贫油火焰孔1周围包括用于释放富油气体的富油火焰孔2。此外，在贫油火焰孔1和富油火焰孔2的上端放置有用于结合贫油火焰孔1和富油火焰孔2的结合板3。替代地，如图1的(b)所示，传统的火焰孔结构包括用于释放贫油气体的贫油火焰孔4和设置成围绕贫油火焰孔4的周边的富油火焰孔5和6。

然而，根据图1的(a)和(b)所示的火焰孔结构，在区域A和B中产生的火焰中发生了上升现象，使得火焰不稳定，并因此使火焰稳定效果变差。在此，上升现象是指燃料气体的释放速度高于燃料气体的燃烧速度使得火焰从火焰孔升高的现象。发生上升的火焰不稳定并且容易熄灭，或者产生大量的一氧化碳。

发明内容

技术问题

已经做出了本发明来解决上述问题。本发明的一个方面提供了一种燃烧装置的火焰孔结构，以使火焰在火焰孔的基本所有区域中均匀地产生，从而减少NOx的排放并提高火焰稳定效果。

技术方案

在一个实施方式中，具有用于形成火焰的多个火焰孔的燃烧装置的火焰孔结构包括：贫油火焰孔部件，其具有作为用于释放贫油气体的火焰孔的至少一个贫油火焰孔，该至少一个贫油火焰孔沿着长度方向延伸，该长度方向是与贫油气体的释放方向垂直的方向；以及富油火焰孔部件，其具有作为用于释放富油气体的火焰孔的一对富油火焰孔，该对富油火焰孔设置在贫油火焰孔部件的关于宽度方向的相对两侧，该宽度方向是与释放方向和长度方向垂直的方向，该对富油火焰孔沿着与长度方向平行的方向延伸。参考区域是指在每个富油火焰孔的上端处由第一线和第二线和一对富油火焰孔壁限定的区域，第一线和第二线是横跨富油火焰孔的任何假想线，该对富油火焰孔壁沿着宽度方向彼此间隔开并且形成富油火焰孔的在第一线和第二线之间的部分，并且富油火焰孔包括被设计成使得当通过富油气体产生火焰时，传递至形成每个参考区域的一对富油火焰孔壁的热量总和在尺寸相同的任何参考区域之间实质相同的区域。

在另一个实施方式中，具有用于形成火焰的多个火焰孔的燃烧装置的火焰孔结构包括：贫油火焰孔部件，其具有作为用于释放贫油气体的火焰孔的至少一个贫油火焰孔，该至少一个贫油火焰孔沿着长度方向延伸，该长度方向是与贫油气体的释放方向垂直的方向；以及富油火焰孔部件，其具有作为用于释放富油气体的火焰孔的一对富油火焰孔，该对富油火焰孔设置在贫油火焰孔部件的关于宽度方向的相对两侧，该宽度方向是与释放方向和长度方向垂直的方向，该对富油火焰孔沿着与长度方向平行的方向延伸。贫油火焰孔包括至少一个弯曲贫油火焰孔部分和多个水平贫油火焰孔部分，该至少一个弯曲贫油火焰孔部分沿着宽度方向朝向贫油火焰孔部件的中心弯曲，该多个水平贫油火焰孔部分设置在弯曲贫油火焰孔部分的关于与长度方向平行的方向的相对两侧，并且沿着与长度方向平行的方向延伸。富油火焰孔包括至少一个突出富油火焰孔部分和多个水平富油火焰孔部分，该至少一个突出富油火焰孔部分朝向弯曲贫油火焰孔部分突出以与弯曲贫油火焰孔部分对应，该多个水平富油火焰孔部分设置在突出富油火焰孔部分的关于与所述长度方向平行的方向的相对两侧，并且沿着与长度方向平行的方向延伸以与水平贫油火焰孔部分对应。在从至少任何一个水平富油火焰孔部分经过相邻的突出富油火焰孔部分延伸到另一个水平富油火焰孔部分的区域中，富油火焰孔部件被设置成与贫油火焰孔部件间隔开实质相同的间隔。

在另一个实施方式中，具有用于形成火焰的多个火焰孔的燃烧装置的火焰孔结构包括：贫油火焰孔部件，其沿着长度方向延伸并且具有释放贫油气体的至少一个贫油火焰孔；以及富油火焰孔部件，其具有一对富油火焰孔，该对富油火焰孔设置在贫油火焰孔部件的关于与长度方向相关联的宽度方向的相对两侧，该对富油火焰孔沿着与长度方向平行的方向延伸以释放富油气体。参考区域是指在每个富油火焰孔的上端处由第一线和第二线和一对富油火焰孔壁限定的区域，第一线和第二线是横跨富油火焰孔的任何假想线，该对富油火焰孔壁沿着宽度方向彼此间隔开并且形成富油火焰孔的在第一线和第二线之间的部分，并且富油火焰孔被设计成使得当通过富油气体产生火焰时，传递至限定每个参考区域的物理边界的热量总和在尺寸相同的任何参考区域之间实质相同的区域。

在另一个实施方式中，具有用于形成火焰的多个火焰孔的燃烧装置的火焰孔结构包括：贫油火焰孔部件，其沿着长度方向延伸并且具有释放贫油气体的至少一个贫油火焰孔；以及富油火焰孔部件，其具有一对富油火焰孔，该对富油火焰孔设置在贫油火焰孔部件的关于与长度方向相关联的宽度方向的相对两侧，该对富油火焰孔沿着与长度方向平行的方向延伸以释放富油气体。参考区域是指在每个富油火焰孔的上端处由第一线和第二线和一对富油火焰孔壁限定的区域，第一线和第二线是横跨富油火焰孔的任何假想线，该对富油火焰孔壁沿着宽度方向彼此间隔开并且形成富油火焰孔的在第一线和第二线之间的部分，并且富油火焰孔被设计成使得形成每个参考区域的一对富油火焰孔的上端的长度总和在尺寸相同的任何参考区域之间实质相同。

在另一个实施方式中，具有用于形成火焰的多个火焰孔的燃烧装置的火焰孔结构包括：贫油火焰孔部件，其沿着长度方向延伸并且具有释放贫油气体的至少一个贫油火焰孔；以及富油火焰孔部件，其具有一对富油火焰孔，该对富油火焰孔设置在贫油火焰孔部件的关于与长度方向相关联的宽度方向的相对两侧，该对富油火焰孔沿着与长度方向平行的方向延伸以释放富油气体。参考区域是指在每个富油火焰孔的上端处由第一线和第二线和一对富油火焰孔壁限定的区域，第一线和第二线是横跨富油火焰孔的任何假想线，该对富油火焰孔壁沿着宽度方向彼此间隔开并且形成富油火焰孔的在第一线和第二线之间的部分，并且富油火焰孔被设计成使得当通过富油气体产生火焰时，每个参考区域中的富油气体的燃烧速度在尺寸相同的任何参考区域之间实质相同。

在另一个实施方式中，具有用于形成火焰的多个火焰孔的燃烧装置的火焰孔结构包括：贫油火焰孔部件，其具有作为用于释放贫油气体的火焰孔的、形成在多个贫油板之间的间隔空间中的贫油火焰孔，该多个贫油板被设置为彼此间隔开，同时沿着宽度方向彼此面对，宽度方向是与贫油气体的释放方向垂直并且也与长度方向垂直的方向，长度方向是与释放方向垂直的方向；以及富油火焰孔部件，其具有作为用于释放富油气体的火焰孔的、设置在贫油火焰孔部件的关于宽度方向的相对两侧的富油火焰孔，每个富油火焰孔形成在第一富油板和第二富油板之间的间隔空间中，第一富油板和第二富油板被设置成以预定间隔彼此间隔开，同时沿着宽度方向彼此面对。多个贫油板包括至少一个弯曲贫油板部分和多个水平贫油板部分，该至少一个弯曲贫油板部分沿着宽度方向朝向贫油火焰孔部件的中心弯曲，该多个水平贫油板部分从弯曲贫油板部分的关于与长度方向平行的方向的相对两侧沿着与长度方向平行的方向延伸。第一富油板和第二富油板包括至少一个第一突出富油板部分和至少一个第二突出富油板部分以及多个第一水平富油板部分和多个第二水平富油板部分，该至少一个第一突出富油板部分和该至少一个第二突出富油板部分朝向弯曲贫油板部分突出以与弯曲贫油板部分对应，该多个第一水平富油板部分和该多个第二水平富油板部分从第一突出富油板部分和第二突出富油板部分的关于与长度方向平行的方向的相对两侧沿着与长度方向平行的方向延伸以与水平贫油板部分对应。从至少一个第一水平富油板部分的任一点朝向第二水平富油板部分绘制的垂直线的长度被设计成与从相邻的第一突出富油板部分的任一点朝向第二突出富油板部分绘制的垂直线的长度实质相同。

有益效果

当使用包括根据本发明的火焰孔结构的燃烧装置时，可以在每个火焰孔的基本所有区域中保持稳定的火焰，因此可以在减少NOx的情况下实现均匀的火焰稳定效果。

附图说明

图1是示出传统的贫油-富油燃烧器的火焰孔结构的示意性平面图。

图2是示出火焰孔结构的截面以描述上升现象的示意图。

图3是示出根据本发明的实施方式1的火焰孔结构的平面图。

图4是示出图3的富油火焰孔中的区域T1的放大图。

图5是在另一方面中示出根据本发明的实施方式1的火焰孔结构的平面图。

图6是示出图5的区域T2的放大图。

图7是示出根据本发明的实施方式2的火焰孔结构的平面图。

图8是示出图7的区域T3的放大图。

图9是示出根据本发明的实施方式3的火焰孔结构的平面图。

图10是示出根据本发明的实施方式3的火焰孔结构的平面图。

图11是示出沿着图9中的线C-C截取的截面的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照示例性附图详细描述本发明的一些实施方式。在给每个附图的组件添加附图标记时，应当注意，即使相同或等同的组件在其他附图上显示时，也由相同的附图标记表示。此外，在描述本发明的实施方式时，将排除对公知特征或功能的详细描述，以免不必要地模糊本发明的主旨。

为了解决上述问题而通过反复的实验和研究，本发明的发明人发现了图1的区域A和B中上升现象的原因。可能有很多原因，其中之一是燃料气体燃烧时产生的部分热量被传递至外部，使得燃烧速度被降低。将参照图2给出更具体的描述。

图2是示出火焰孔结构的截面以描述上升现象的示意图。如图2所示，例如，当通过富油火焰孔7释放富油气体时，在形成富油火焰孔7的火焰孔壁8周围产生富油火焰F。此时，当传递至火焰孔壁8的热量q增加时，随着燃烧速度的降低，富油气体的释放速度变得高于富油气体的燃烧速度。因此，可能出现富油火焰F从富油火焰孔7升高并立即熄灭的问题。

相应地，就图1的(a)中的区域A而言，由于热量能够被传递至位于上端的结合板3以及形成火焰孔的火焰孔壁，因此与其他区域相比，更有可能发生上升现象。因此，可能出现如下问题：当在相同条件下释放燃料气体时，仅在区域A中不产生火焰，并且区域A中的火焰稳定效果减弱。

此外，即使就图1的(b)的区域B而言，在富油火焰孔5和富油火焰孔6彼此分离的部分中，每单位富油气体的热值的传递至火焰孔壁的热量也相对大于其他区域，因此可能会出现在区域B中容易发生上升现象的问题。

因此，为了解决上述问题，本发明的发明人已经得出了燃烧装置的以下火焰孔结构。

实施方式1

图3是示出根据本发明的实施方式1的火焰孔结构的平面图。图4是示出图3的富油火焰孔中的区域T1的放大图。图5是在另一方面中示出根据本发明的实施方式1的火焰孔结构的平面图。图6是示出图5的区域T2的放大图。在下文中，将参照图3至图6描述根据本发明的实施方式1的包括用于形成火焰的多个火焰孔的燃烧装置的火焰孔结构。

根据本发明的实施方式1的火焰孔结构包括贫油火焰孔部件10和富油火焰孔部件20。

贫油火焰孔部件10包括用于释放贫油气体的至少一个贫油火焰孔11。贫油火焰孔11沿着长度方向x延伸，该长度方向x是与贫油气体的释放方向z垂直的方向。

富油火焰孔部件20包括用于释放富油气体的一对富油火焰孔21。富油火焰孔21沿着与长度方向x平行的方向延伸。此时，一对富油火焰孔21设置在贫油火焰孔部件10的关于宽度方向y的相对两侧，该宽度方向y是与释放方向z和长度方向x垂直的方向。

从贫油火焰孔11释放的贫油气体被燃烧形成贫油火焰，而从富油火焰孔21释放的富油气体被燃烧形成富油火焰。此外，在贫油火焰与富油火焰彼此交换热量时，可能会出现火焰稳定效果。

此时，富油火焰孔21被设计成使得贫油火焰与富油火焰之间的火焰稳定效果有效地发生。

例如，每个富油火焰孔21包括这样的区域，即，该区域被设计成使得当在富油火焰孔21中通过富油气体产生富油火焰时，传递至形成每个参考区域的一对富油火焰孔壁的热量总和在尺寸相同的任何参考区域之间实质相同。替代地，富油火焰孔21可被设计成使得当通过富油气体产生火焰时，每个参考区域中的富油气体的燃烧速度在尺寸相同的任何参考区域之间实质相同。

将参照图4给出更具体的描述。首先，参考区域S是指在富油火焰孔21的上端处由第一线I、第二线II和一对富油火焰孔壁b限定的区域。第一线I和第二线II是横跨富油火焰孔21的任何假想线，并且富油火焰孔壁b是指沿着宽度方向y彼此间隔开并形成富油火焰孔21的在第一线I和第二线II之间的部分的壁。

如图4所示，可以在富油火焰孔21中定义任何参考区域。例如，可以定义由第一线I、第二线II和一对火焰孔壁b限定的参考区域S以及由第一线I’、第二线II’和一对火焰孔壁b’限定的参考区域S’。

当参考区域S和参考区域S’的尺寸相同时，富油火焰孔21包括这样的区域，即，该区域被设计成使得传递至一对富油火焰孔壁b或b’的热量总和(即，每个参考区域中的富油气体的燃烧速度)在该参考区域之间实质相同。换言之，当参考区域S和参考区域S’的尺寸相同时，富油火焰孔21包括这样的区域，即，该区域被设计成使得当通过富油气体产生火焰时，在参考区域S中传递至一对富油火焰孔壁b的热量总和Q与在参考区域S’中传递至一对富油火焰孔壁b’的热量总和Q’实质相同。

在尺寸相同的参考区域S和S’中，将以实质相同的释放速度释放相同量的富油气体，并且当富油气体燃烧时将产生实质相同的热量。此外，当从参考区域S和S’传递至火焰孔壁b和b’的热量实质相同时，参考区域S和S’中的富油气体的燃烧速度也将实质相同，因此在参考区域S和S’中发生上升的限制条件相同。因此，当在能够减少NOx排放的最佳条件下给参考区域S和S’供应富油气体时，将在参考区域S和S’中产生性质实质相同的富油火焰。

因此，与图1的区域A和B中不同，可以在如上所述设计的整个区域中获得实质相同的火焰稳定效果。因此，根据本发明的实施方式1的火焰孔结构可以减少NOx的排放并且可以增强燃烧的稳定性，从而实现均匀的火焰稳定效果。此外，更优选以这种方式设计富油火焰孔的整个区域。

同时，“实质相同”并不是指“数值上完全相同”，而是指在尽管在数值上存在微小差异但在本技术领域中产生实质相同作用的程度上的相同。

此时，可能存在用于调节传递至形成每个参考区域的火焰孔壁的热量的各种方式。

例如，当一对富油火焰孔壁的材料和厚度是恒定的时，可以将富油火焰孔21设计成使得形成每个参考区域的一对富油火焰孔壁的上端的长度总和在尺寸相同的任何参考区域之间“实质”相同。即，在图4中，富油火焰孔21可被设计成使得形成参考区域S的一对火焰孔壁b的长度总和与形成参考区域S’的一对火焰孔壁b’的长度的总和实质相同。当长度总和相同时，可以认为热量传递到的火焰孔壁的面积相同。

当形成参考区域S的一对火焰孔壁b的上端的长度总和与形成参考区域S’的一对火焰孔壁b’的上端的长度总和之差在大约15％的误差范围内时，可以认为形成每个参考区域的一对富油火焰孔壁的上端的长度总和是实质相同的。实际制造的富油火焰孔壁的长度可以对于设计长度具有公差，并且即使形成每个参考区域的一对富油火焰孔壁的上端的长度总和存在差异，也可以认为形成每个参考区域的一对富油火焰孔壁的上端的长度总和在制造期间出现的公差范围内实质相同。

因此，可以认为在每个参考区域中，发生上升的限制条件实质相同，并且出现等效的火焰稳定效果。同时，15％的数值没有特殊含义，而是用于表示制造期间出现的公差等级范围的例子。

在另一个例子中，即使形成参考区域的一对火焰孔壁之间的距离彼此不同，或者火焰孔壁的其他性质存在差异，也可以调节火焰孔壁的厚度和材料使得传递至火焰孔壁的热量相同。

在另一个例子中，当如图1(a)所示的那样在富油火焰孔周围存在能够接收热量的物理对象，例如结合板时，富油火焰孔可以被设计成使得传递至包括一对火焰孔壁并限定每个参考区域的物理边界的热量总和在尺寸相同的任何参考区域之间实质相同。

再参照图3，贫油火焰孔11可包括至少一个弯曲贫油火焰孔部分113和多个水平贫油火焰孔部分111。弯曲贫油火焰孔部分113是指沿着宽度方向y朝向贫油火焰孔部件10的中心弯曲的部分。水平贫油火焰孔部分111是指设置在弯曲贫油火焰孔部分113的关于与长度方向x平行的方向的相对两侧并且沿着与长度方向x平行的方向延伸的部分。

此外，富油火焰孔21可以包括至少一个突出富油火焰孔部分213和多个水平富油火焰孔部分211。突出富油火焰孔部分213是指朝向弯曲贫油火焰孔部分113突出以与弯曲贫油火焰孔部分113对应的部分。此外，水平富油火焰孔部分211是指设置在突出富油火焰孔部分213的关于与长度方向x平行的方向的相对两侧并沿着与长度方向x平行的方向延伸以与水平贫油火焰孔部分111对应的部分。

如上所述，富油火焰孔21包括与弯曲贫油火焰孔部分113对应的突出富油火焰孔部分213，从而允许富油火焰以围绕贫油火焰的周边的形式形成，并且可能会出现增大发生火焰稳定效果的区域的效果。

此时，富油火焰孔21可以包括连通区域，该连通区域是形成为从任何一个水平富油火焰孔部分211经过相邻的突出富油火焰孔部分213延伸到另一个水平富油火焰孔部分211的区域。此时，在整个连通区域中，富油火焰孔21可以被设计成使得传递至形成每个参考区域的一对富油火焰孔壁的热量总和在尺寸相同的参考区域之间实质相同。

如图1的(b)所示，在富油火焰孔部件5和6彼此断开的部分中可能发生上升现象，而在本发明的整个连通区域中，发生上升现象的限制可能实质相同，因此可以使火焰稳定效果在宽广的区域中均匀地出现。此外，更优选地，富油火焰孔21被设计为在设置有弯曲贫油火焰孔部分113和突出富油火焰孔部分213的所有区域中具有连通区域。

同时，根据本发明的实施方式1的火焰孔结构还可包括分隔部件30。分隔部件30是指设置在贫油火焰孔部件10和富油火焰孔部件20之间并且贫油气体和富油气体不能通过其释放的部件。分隔部件30可以被设计成使得贫油火焰和富油火焰之间形成有适当的间隔，并且火焰稳定效果最有效地呈现。

此时，参照图5和图6，贫油火焰孔部件10还可以包括用于形成贫油火焰孔11的多个贫油板13，并且富油火焰孔部件20还可以包括用于形成富油火焰孔21的多个富油板23。

该多个贫油板13/富油板23可被设置为以预定间隔彼此间隔开，同时沿着宽度方向y彼此面对。此外，贫油火焰孔11/富油火焰孔21可形成在贫油板13/富油板23之间的间隔空间中。此外，分隔部件30可形成在多个贫油板13中的关于宽度方向y位于最外侧位置的第一贫油板13a与多个富油板23中的关于宽度方向y位于最内侧位置的第一富油板23a之间。

此时，多个贫油板13可以以不同的角度弯曲以形成弯曲贫油火焰孔部分113。此外，多个富油板23还可以形成突出富油火焰孔部分213。

此时，第一贫油板13a可包括至少一个第一弯曲贫油板部分133a和设置在第一弯曲贫油板部分133a的相对两侧的多个第一水平贫油板部分131a。第一弯曲贫油板部分133a是指沿着宽度方向y朝向贫油火焰孔部件10的中心弯曲的部分，第一水平贫油板部分131a是指从第一弯曲贫油板部分133a的关于与长度方向x平行的方向的相对两侧沿着与长度方向x平行的方向延伸的部分。

此外，第一富油板23a可以包括与第一弯曲贫油板部分133a对应的第一突出富油板部分233a和与第一水平贫油板部分131a对应的第一水平富油板部分231a。第一突出富油板部分233a朝向第一弯曲贫油板部分133a突出，并且第一水平富油板部分231a从第一突出富油板部分233a的相对两侧沿着与长度方向x平行的方向延伸。此外，第二富油板23b可以包括第二突出富油板部分233b和第一水平富油板部分231b。

此时，如图6所示，根据本发明的实施方式1的火焰孔结构可以被设计成使得从至少一个第一弯曲贫油板部分133a的任一点朝向与之对应的第一突出富油板部分233a绘制的垂直线I₂的长度与从相邻的第一水平贫油板部分131a的任一点朝向与之对应的第一水平富油板部分231绘制的垂直线I₁和I₃的长度实质相同。

也就是说，富油火焰孔部件20可以设置成在从至少一个水平富油火焰孔部分211经过相邻的突出富油火焰孔部分213延伸到另一个水平富油火焰孔部分211的区域中与贫油火焰孔部件10以实质相同的间隔间隔开(参见图3)。

此时，相同的间隔并不意味着数值上的完全相同。例如，即使富油火焰孔部件20和贫油火焰孔部件10被设计成彼此间隔开距离L，但是当实际间隔在距离L的大约±30％的误差范围内时，也可以认为富油火焰孔部件20和贫油火焰孔部件10以实质相同的间隔间隔开。

由于实际燃烧器结构中的富油火焰孔部件和贫油火焰孔部件之间的距离以1mm的水平为单位非常小，考虑到制造期间产生的公差，可以认为在大约±30％的误差范围内，发生上升的限制条件实质相同并且出现等效的火焰稳定效果。

例如，当实际的富油火焰孔部件与实际的贫油火焰孔部件之间的距离在大约0.9mm至大约1.35mm的范围内时，该距离可以被认为实质相同。此时，当考虑制造公差时，±30％或0.9mm至0.35mm作为数值本身没有特殊含义，而仅作为用于表示实质相同水平的范围的例子被公开。

因此，从弯曲贫油火焰孔部分113和突出富油火焰孔部分213产生的贫油火焰和富油火焰之间的间隔可以被设计成与从水平贫油火焰孔部分111和水平富油火焰孔部分211产生的贫油火焰和富油火焰之间的间隔实质相同。在以这种方式设计的整个区域中，由于贫油火焰和富油火焰在整个区域中彼此分开相同的间隔，因此可能出现等效的火焰稳定效果。

因此，对于所有弯曲贫油火焰孔部分113和突出富油火焰孔部分213，更优选地，从第一弯曲贫油板部分133a的任一点朝向与之对应的第一突出富油板部分233a绘制的垂直线的长度被设计成与从相邻的第一水平贫油板部分131a的任一点朝向与之对应的第一水平富油板部分231a绘制的垂直线的长度实质相同。在此，当垂直线的长度或火焰之间的间隔实质相同时，不需要在数值上完全相同。

实施方式2

图7是示出根据本发明的实施方式2的火焰孔结构的平面图。图8是示出图7的区域T3的放大图。在下文中，将参照图7和图8描述根据本发明的实施方式2的火焰孔结构。在根据实施方式2的火焰孔结构中，将使用相同的附图标记来描述与实施方式1相同的组件。

与根据实施方式1的火焰孔结构一样，根据本发明实施方式2的火焰孔结构包括贫油火焰孔部件10和富油火焰孔部件20。贫油火焰孔部件10包括由多个贫油板13形成的贫油火焰孔11和由第一富油板23a和第二富油板23b形成的富油火焰孔21。

此外，多个贫油板13包括弯曲贫油板部分133和水平贫油板部分131，并且第一富油板部分23a和第二富油板部分23b还包括与弯曲贫油板部分133对应的第一突出富油板部分233a和第二突出富油板部分233b以及与水平贫油板部分131对应的第一水平富油板部分231a和第二水平富油板部分231b。

然而，根据实施方式2的火焰孔结构与根据实施方式1的火焰孔结构的不同在于富油火焰孔21的设计结构。更具体地，如图8所示，根据本发明的实施方式2的火焰孔结构被设计成使得从至少一个第一水平富油板部分231a的任一点朝向第二水平富油板部分231b绘制的垂直线m₁和m₃的长度与从相邻的第一突出富油板部分233a的任一点朝向第二突出富油板部分233b绘制的垂直线m₂的长度实质相同。

当以这种方式设计富油火焰孔21时，可以认为在垂直线m₁、m₂和m₃的长度在图8中相同地延伸的区域中，与本发明的实施方式1中一样，传递至火焰孔壁的热量在尺寸相同的任何参考区域之间实质相同。换言之，可以认为在富油火焰孔21中以直线形状延伸的所有区域中，即，在除诸如从水平富油板部分231a和231b延伸到突出富油板部分233a和233b的部分的弯曲区域以外的所有区域中，传递至火焰孔壁的热量在任何参考区域之间实质相同。

此外，在以直线形状延伸的区域中限定的任何参考区域与在弯曲区域中限定的任何参考区域之间，当参考区域的尺寸相同时，传递至火焰孔壁的热量可能不实质相同。然而，当如本发明的实施方式2中那样设计富油火焰孔21时，热量之间的差异可能是微不足道的，并且可以认为在如本发明的实施方式2中那样设计的富油区域21的整个区域中实质相同地出现了火焰稳定效果。

实施方式3

图9是示出根据本发明的实施方式3的火焰孔结构的平面图。图10是示出根据本发明的实施方式3的火焰孔结构的平面图。图11是示出沿着图9中的线C-C截取的截面的示意图。在下文中，将参照图9至图11描述根据本发明的实施方式3的火焰孔结构。在根据实施方式3的火焰孔结构中，将使用相同的附图标记描述与实施方式1和2相同的组件，并且将省略不必要的描述。

根据本发明的实施方式3的火焰孔结构还可以包括根据实施方式1和2的火焰孔结构中的结合构件40。结合构件40是指沿着宽度方向y穿过富油火焰孔部件20和贫油火焰孔部件10并将富油火焰孔部件20和贫油火焰孔部件10结合在一起的构件。当设置结合构件40时，可以防止在贫油火焰孔11和富油火焰孔21中产生火焰时，贫油火焰孔11和富油火焰孔21的尺寸发生变化(加宽)。

此时，可以在与贫油火焰孔部件10和富油火焰孔部件20的上端以预定间隔向下间隔开的位置处设置结合构件40(参照图11)。如图1的(a)所示，在现有技术中，结合板设置在火焰孔的上端处，并且在设置有该板的部分不能产生火焰，使得不能出现火焰稳定效果。但是，由于根据本发明的实施方式3的结合构件40设置在从火焰孔部件的上端关于与释放方向z平行的方向以预定间隔向下间隔开的位置处，因此，结合构件40可以不阻碍火焰的产生。

此时，对结合构件40与上端的间隔没有特别限制，并且优选将结合构件40隔开到结合构件40不阻碍火焰的产生并且能够最有效地防止贫油火焰孔11和富油火焰孔21的尺寸变化的位置。

此外，对结合部件40的类型和结合方法也没有特别限制，并且如图8所示，可以使用沿着宽度方向y从一侧插入结合杆40，然后通过使用焊接或塑性变形来结合相对侧的方法。替代地，如图9所示，可以使用使结合线材40’穿过，然后通过焊接、打结、塑性变形等将相对的两个远端(由虚线圈表示的部分)结合起来的方法。

在上文中，尽管已经参照示例性实施方式和附图描述了本发明，但是本发明不限于此，而是可以由本发明所属领域的技术人员在不脱离所附权利要求书要求保护的本发明的精神和范围的情况下进行各种修改和改变。因此，提供本发明的示例性实施方式以解释本发明的精神和范围，但不限制它们，使得本发明的精神和范围不受实施方式的限制。本发明的范围应该基于所附权利要求来解释，并且在等同于权利要求的范围内的所有技术思想都应当包括在本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种燃烧装置的火焰孔结构，所述燃烧装置具有用于形成火焰的多个火焰孔，所述火焰孔结构包括：

贫油火焰孔部件，其具有作为用于释放贫油气体的火焰孔的至少一个贫油火焰孔，所述至少一个贫油火焰孔沿着长度方向延伸，所述长度方向是与所述贫油气体的释放方向垂直的方向；以及

富油火焰孔部件，其具有作为用于释放富油气体的火焰孔的一对富油火焰孔，所述一对富油火焰孔设置在所述贫油火焰孔部件的关于宽度方向的相对两侧，所述宽度方向是与所述释放方向和所述长度方向垂直的方向，所述一对富油火焰孔沿着与所述长度方向平行的方向延伸，

其中，参考区域是指在每个富油火焰孔的上端处由第一线和第二线和一对富油火焰孔壁限定的区域，所述第一线和所述第二线是横跨所述富油火焰孔的任何假想线，所述一对富油火焰孔壁沿着所述宽度方向彼此间隔开并且被构造为形成所述富油火焰孔的在所述第一线和所述第二线之间的部分，并且所述富油火焰孔包括被设计成使得当通过所述富油气体产生火焰时，传递至被构造为形成每个参考区域的一对富油火焰孔壁的热量总和在尺寸相同的任何参考区域之间实质相同的区域。

2.根据权利要求1所述的火焰孔结构，其中，所述富油火焰孔包括被设计成使得被构造为形成每个参考区域的一对富油火焰孔壁的上端的长度总和在尺寸相同的任何参考区域之间实质相同的区域。

3.根据权利要求1所述的火焰孔结构，其中，所述贫油火焰孔包括至少一个弯曲贫油火焰孔部分和多个水平贫油火焰孔部分，所述至少一个弯曲贫油火焰孔部分沿着所述宽度方向朝向所述贫油火焰孔部件的中心弯曲，所述多个水平贫油火焰孔部分设置在所述弯曲贫油火焰孔部分的关于与所述长度方向平行的方向的相对两侧，并且沿着与所述长度方向平行的方向延伸；并且

其中，所述富油火焰孔包括至少一个突出富油火焰孔部分和多个水平富油火焰孔部分，所述至少一个突出富油火焰孔部分朝向所述弯曲贫油火焰孔部分突出以与所述弯曲贫油火焰孔部分对应，所述多个水平富油火焰孔部分设置在所述突出富油火焰孔部分的关于与所述长度方向平行的方向的相对两侧，并且沿着与所述长度方向平行的方向延伸以与所述水平贫油火焰孔部分对应。

4.根据权利要求3所述的火焰孔结构，其中，所述富油火焰孔包括连通区域，所述连通区域是形成为从任何一个水平富油火焰孔部分经过相邻的突出富油火焰孔部分延伸到另一个水平富油火焰孔部分的区域，并且

其中，所述至少一个连通区域被设计成使得传递至被构造为形成每个参考区域的一对富油火焰孔壁的热量总和在整个区域的尺寸相同的任何参考区域之间实质相同。

5.根据权利要求1所述的火焰孔结构，其中，所述贫油火焰孔部件还包括多个贫油板，所述多个贫油板被设置为以预定间隔彼此间隔开，同时沿着所述宽度方向彼此面对，并且所述贫油火焰孔形成在所述贫油板之间的间隔空间中，

其中，所述富油火焰孔部件还包括多个富油板，所述富油板被设置为以预定间隔彼此间隔开，同时沿着所述宽度方向彼此面对，并且所述富油火焰孔形成在所述富油板之间的间隔空间中，并且

其中，所述火焰孔结构还包括分隔部件，所述分隔部件形成在所述多个贫油板中的关于所述宽度方向位于最外侧位置的第一贫油板与所述多个富油板中的关于所述宽度方向位于最内侧位置的第一富油板之间，所述分隔部件被构造为不释放所述贫油气体和所述富油气体。

6.根据权利要求5所述的火焰孔结构，其中，所述第一贫油板包括至少一个第一弯曲贫油板部分和多个第一水平贫油板部分，所述第一弯曲贫油板部分沿着所述宽度方向朝向所述贫油火焰孔部件的中心弯曲，所述多个第一水平贫油板部分从所述第一弯曲贫油板部分的关于与所述长度方向平行的方向的相对两侧沿着与所述长度方向平行的方向延伸，

其中，所述第一富油板包括至少一个第一突出富油板部分和多个第一水平富油板部分，所述第一突出富油板部分朝向所述第一弯曲贫油板部分突出以与所述第一弯曲贫油板部分对应，所述多个第一水平富油板部分从所述第一突出富油板部分的关于与所述长度方向平行的方向的相对两侧沿着与所述长度方向平行的方向延伸以与所述第一水平贫油板部分对应，并且

其中，从所述至少一个第一弯曲贫油板部分的任一点朝向与之对应的所述第一突出富油板部分绘制的垂直线的长度被设计成与从相邻的第一水平贫油板部分的任一点朝向与之对应的所述第一水平富油板部分绘制的垂直线的长度实质相同。

7.一种燃烧装置的火焰孔结构，所述燃烧装置具有用于形成火焰的多个火焰孔，所述火焰孔结构包括：

贫油火焰孔部件，其具有作为用于释放贫油气体的火焰孔的至少一个贫油火焰孔，所述至少一个贫油火焰孔沿着长度方向延伸，所述长度方向是与所述贫油气体的释放方向垂直的方向；以及

富油火焰孔部件，其具有作为用于释放富油气体的火焰孔的一对富油火焰孔，所述一对富油火焰孔设置在所述贫油火焰孔部件的关于宽度方向的相对两侧，所述宽度方向是与所述释放方向和所述长度方向垂直的方向，所述一对富油火焰孔沿着与所述长度方向平行的方向延伸，

其中，所述贫油火焰孔包括至少一个弯曲贫油火焰孔部分和多个水平贫油火焰孔部分，所述至少一个弯曲贫油火焰孔部分沿着所述宽度方向朝向所述贫油火焰孔部件的中心弯曲，所述多个水平贫油火焰孔部分设置在所述弯曲贫油火焰孔部分的关于与所述长度方向平行的方向的相对两侧，并且沿着与所述长度方向平行的方向延伸，

其中，所述富油火焰孔包括至少一个突出富油火焰孔部分和多个水平富油火焰孔部分，所述至少一个突出富油火焰孔部分朝向所述弯曲贫油火焰孔部分突出以与所述弯曲贫油火焰孔部分对应，所述多个水平富油火焰孔部分设置在所述突出富油火焰孔部分的关于与所述长度方向平行的方向的相对两侧，并且沿着与所述长度方向平行的方向延伸以与所述水平贫油火焰孔部分对应，并且

其中，在从至少任何一个水平富油火焰孔部分经过相邻的突出富油火焰孔部分延伸到另一个水平富油火焰孔部分的区域中，所述富油火焰孔部件被设置成与所述贫油火焰孔部件间隔开实质相同的间隔。

8.根据权利要求1所述的火焰孔结构，其还包括：

结合构件，其被构造为沿着所述宽度方向穿过所述富油火焰孔部件和所述贫油火焰孔部件，并且将所述富油火焰孔部件和所述贫油火焰孔部件结合在一起。

9.根据权利要求8所述的火焰孔结构，其中，所述结合构件设置在与所述贫油火焰孔部件和所述富油火焰孔部件的上端关于与所述释放方向平行的方向以预定间隔向下间隔开的位置处。

10.一种燃烧装置的火焰孔结构，所述燃烧装置具有用于形成火焰的多个火焰孔，所述火焰孔结构包括：

贫油火焰孔部件，其沿着长度方向延伸并且具有被构造为释放贫油气体的至少一个贫油火焰孔；以及

富油火焰孔部件，其具有一对富油火焰孔，所述一对富油火焰孔设置在所述贫油火焰孔部件的关于与所述长度方向相关联的宽度方向的相对两侧，所述一对富油火焰孔沿着与所述长度方向平行的方向延伸以释放富油气体，

其中，参考区域是指在每个富油火焰孔的上端处由第一线和第二线和一对富油火焰孔壁限定的区域，所述第一线和所述第二线是横跨所述富油火焰孔的任何假想线，所述一对富油火焰孔壁沿着所述宽度方向彼此间隔开并且被构造为形成所述富油火焰孔的在所述第一线和所述第二线之间的部分，并且所述富油火焰孔被设计成使得当通过所述富油气体产生火焰时，传递至被构造为限定每个参考区域的物理边界的热量总和在尺寸相同的任何参考区域之间实质相同。

11.一种燃烧装置的火焰孔结构，所述燃烧装置具有用于形成火焰的多个火焰孔，所述火焰孔结构包括：

贫油火焰孔部件，其沿着长度方向延伸并且具有被构造为释放贫油气体的至少一个贫油火焰孔；以及

富油火焰孔部件，其具有一对富油火焰孔，所述一对富油火焰孔设置在所述贫油火焰孔部件的关于与所述长度方向相关联的宽度方向的相对两侧，所述一对富油火焰孔沿着与所述长度方向平行的方向延伸以释放富油气体，

其中，参考区域是指在每个富油火焰孔的上端处由第一线和第二线和一对富油火焰孔壁限定的区域，所述第一线和所述第二线是横跨所述富油火焰孔的任何假想线，所述一对富油火焰孔壁沿着所述宽度方向彼此间隔开并且被构造为形成所述富油火焰孔的在所述第一线和所述第二线之间的部分，并且所述富油火焰孔被设计成使得被构造为形成每个参考区域的一对富油火焰孔的上端的长度总和在尺寸相同的任何参考区域之间实质相同。

12.一种燃烧装置的火焰孔结构，所述燃烧装置具有用于形成火焰的多个火焰孔，所述火焰孔结构包括：

贫油火焰孔部件，其沿着长度方向延伸并且具有被构造为释放贫油气体的至少一个贫油火焰孔；以及

富油火焰孔部件，其具有一对富油火焰孔，所述一对富油火焰孔设置在所述贫油火焰孔部件的关于与所述长度方向相关联的宽度方向的相对两侧，所述一对富油火焰孔沿着与所述长度方向平行的方向延伸以释放富油气体，

其中，参考区域是指在每个富油火焰孔的上端处由第一线和第二线和一对富油火焰孔壁限定的区域，所述第一线和所述第二线是横跨所述富油火焰孔的任何假想线，所述一对富油火焰孔壁沿着所述宽度方向彼此间隔开并且被构造为形成所述富油火焰孔的在所述第一线和所述第二线之间的部分，并且所述富油火焰孔被设计成使得当通过所述富油气体产生火焰时，每个参考区域中的所述富油气体的燃烧速度在尺寸相同的任何参考区域之间实质相同。

13.一种燃烧装置的火焰孔结构，所述燃烧装置具有用于形成火焰的多个火焰孔，所述火焰孔结构包括：

贫油火焰孔部件，其具有作为用于释放贫油气体的火焰孔的、形成在多个贫油板之间的间隔空间中的贫油火焰孔，所述多个贫油板被设置为彼此间隔开，同时沿着宽度方向彼此面对，所述宽度方向是与所述贫油气体的释放方向垂直并且也与长度方向垂直的方向，所述长度方向是与所述释放方向垂直的方向；以及

富油火焰孔部件，其具有作为用于释放富油气体的火焰孔的、设置在所述贫油火焰孔部件的关于所述宽度方向的相对两侧的富油火焰孔，每个富油火焰孔形成在第一富油板和第二富油板之间的间隔空间中，所述第一富油板和所述第二富油板被设置成以预定间隔彼此间隔开，同时沿着所述宽度方向彼此面对，

其中，所述多个贫油板包括至少一个弯曲贫油板部分和多个水平贫油板部分，所述至少一个弯曲贫油板部分沿着所述宽度方向朝向所述贫油火焰孔部件的中心弯曲，所述多个水平贫油板部分从所述弯曲贫油板部分的关于与所述长度方向平行的方向的相对两侧沿着与所述长度方向平行的方向延伸，

其中，所述第一富油板和所述第二富油板包括至少一个第一突出富油板部分和至少一个第二突出富油板部分以及多个第一水平富油板部分和多个第二水平富油板部分，所述至少一个第一突出富油板部分和所述至少一个第二突出富油板部分朝向所述弯曲贫油板部分突出以与所述弯曲贫油板部分对应，所述多个第一水平富油板部分和所述多个第二水平富油板部分从所述第一突出富油板部分和所述第二突出富油板部分的关于与所述长度方向平行的方向的相对两侧沿着与所述长度方向平行的方向延伸以与所述水平贫油板部分对应，并且

其中，从至少一个第一水平富油板部分的任一点朝向所述第二水平富油板部分绘制的垂直线的长度被设计成与从相邻的第一突出富油板部分的任一点朝向所述第二突出富油板部分绘制的垂直线的长度实质相同。

Images