CN115682033A - 防振燃烧室以及燃烧室防振方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃烧设备技术领域，尤其是涉及一种防振燃烧室以及燃烧室防振方法，包括形成在燃烧室内并用于产生燃烧火焰的燃烧腔，所述燃烧室上设置有共振器，通过所述共振器抑制所述燃烧腔内产生的燃烧振荡。本发明一种防振燃烧室以及燃烧室防振方法能有效抑制燃烧室内产生的燃烧振荡，确保燃烧室的工作稳定。
Description
技术领域
本发明涉及燃烧设备技术领域，尤其是涉及一种防振燃烧室以及燃烧室防振方法。
背景技术
现有技术中，现有废气燃烧设备的燃烧室一般没有专门的防振措施，其结构主要有空气入口，燃料入口(喷嘴)，点火器，燃烧空腔和尾气出口等。从发展趋势来看，燃烧方案的排放性能越来越受到重视，而低NOx，低CO的燃烧往往是通过预混燃烧、贫油燃烧来实现的，而这往往意味着燃烧室有更大的可能发生燃烧振荡问题。燃烧振荡一旦发生，轻则影响燃烧室的排放性能，重则造成结构损坏影响燃烧室的使用寿命。由于目前的燃烧室在设计的时候鲜少考虑该问题，在发生燃烧振荡后往往只能通过调整油气比等有限的手段抑制振荡。
发明内容
本发明提供一种防振燃烧室以及燃烧室防振方法，能有效抑制燃烧室内产生的燃烧振荡，确保燃烧室的工作稳定。
本发明提供一种防振燃烧室，包括形成在燃烧室内并用于产生燃烧火焰的燃烧腔，其特征在于，所述燃烧室上设置有共振器，通过所述共振器抑制所述燃烧腔内产生的燃烧振荡。
根据本发明提供的一种防振燃烧室，所述共振器抵近并对应于所述燃烧腔内的火焰尾部。
根据本发明提供的一种防振燃烧室，所述共振器的数量为若干个。
根据本发明提供的一种防振燃烧室，各个所述共振器分别覆盖不同频率范围的燃烧振荡。
根据本发明提供的一种防振燃烧室，所述共振器内形成有多个腔体，各个腔体内分别设置有子共振器，各个子共振器分别覆盖不同频率范围的燃烧振荡。
根据本发明提供的一种防振燃烧室，所述燃烧室的延长段设置有辅助共振器。
根据本发明提供的一种防振燃烧室，所述燃烧室的机匣外壳可拆卸地连接有机匣共振器。
根据本发明提供的一种防振燃烧室，所述共振器为亥姆霍兹共振器。
本发明还提供一种燃烧室防振方法，在燃烧室上设置共振器，利用共振器抑制燃烧室内燃烧腔所产生的燃烧振荡，并把共振器抵近并对应于燃烧腔内的火焰尾部。
根据本发明提供的一种燃烧室防振方法，所述共振器的数量为若干个，利用各个共振器覆盖不同的频率范围，以通过各个共振器分别抑制燃烧腔内产生的不同频率范围的燃烧振荡。
本发明提供的一种防振燃烧室以及燃烧室防振方法，在原有燃烧室结构的基础上，通过在燃烧室上设置共振器，当燃烧室内的燃烧腔进行燃烧时，伴随燃烧火焰所产生的燃烧振荡能被所述共振器有效抑制，有效抑制可能出现的燃烧振荡现象。因此本发明一种防振燃烧室以及燃烧室防振方法能有效抑制燃烧室内产生的燃烧振荡，确保燃烧室的工作稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例二的结构示意图；
图3是本发明的局部结构示意图。
附图标记：
1-燃烧室；2-燃烧腔；3-共振器；4-辅助共振器；5-机匣共振器；6-机匣外壳；7-旋流器；8-收缩段；9-延长段；10-腔体。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，一种防振燃烧室，包括形成在燃烧室1内的燃烧腔2，燃烧腔2用于产生燃烧火焰，燃烧室1上安装有共振器3，通过共振器3抑制燃烧腔2内产生的燃烧振荡。
在本实施例中，在原有燃烧室结构的基础上，通过在燃烧室1上设置共振器3，当燃烧室1内的燃烧腔2进行燃烧时，伴随燃烧火焰所产生的燃烧振荡能被共振器3有效抑制，有效抑制可能出现的燃烧振荡现象。因此本发明一种防振燃烧室以及燃烧室防振方法能有效抑制燃烧室内产生的燃烧振荡，确保燃烧室的工作稳定。
具体地，燃烧室1的输气端管道内设置有旋流器7，旋流器7可以在燃烧室1的上游部分促使燃料(煤油等)与空气充分混合后再进入燃烧腔2内，燃烧腔2是燃料燃烧的地方，即火焰主体部分存在的地方，火焰从抵近燃烧室1输气端的位置开始燃烧，即火焰的起始部分抵近于旋流器7的一侧。
另外，在现有技术的燃烧设备中，燃烧室1的外部一般还包覆有机匣外壳6，机匣外壳6能对燃烧室1构成保护作用，并可以用于保证燃烧室1处于预设的工作压力内(例如0.5Mpa)，起到保压作用。另外，作为对本实施例的可选具体方案，共振器3安装在机匣外壳6内壁与燃烧室1外壁之间的空间内，从而可以充分利用现有燃烧室结构的空余空间，不需要改变燃烧室的整体外观，避免造成过高的产品设计成本和改造成本，便于对现有产品进行优化后快速投入生产。
作为对本实施例的可选具体方案，共振器3抵近并对应于燃烧腔2内的火焰尾部。由于把共振器3抵近并对应于火焰尾部，因此不仅能有效地抑制燃烧腔2内的燃烧振荡，而且能避免共振器3影响燃烧腔2内的化学反应、能避免影响火焰的正常燃烧、不会对原有火焰的结构产生影响。
另外，燃烧室1内还形成有收缩段8，收缩段8一端的大口端连通燃烧腔2，另一端经过逐渐收窄后形成小口端，燃烧火焰的尾部形成在收缩段8内。而作为对本实施例的可选具体方案，共振器3抵近于收缩段8的小口端或共振器3设置在收缩段8上，从而可以让共振器3与火焰尾部更为靠近，有利于增强对燃烧振荡的抑制效果。
作为对本实施例的可选具体方案，共振器3的数量为多个。通过多个共振器3共同抑制燃烧室1内燃烧振荡，能进一步增强抑制效果。
具体地，共振器3的数量为多个，各个共振器3共同覆盖单一频率范围的燃烧振荡，能进一步增强抑制效果。
作为对本实施例的可选具体方案，各个共振器3分别覆盖不同频率范围的燃烧振荡。由于单个共振器3一般仅能针对单一频率范围的燃烧振荡(例如能有效覆盖20Hz到50Hz的频率范围)，因此为了覆盖多个可能出现燃烧振荡的频率，各个共振器3设为针对不同频率的共振器3，起到增加频率覆盖范围的作用，能覆盖较大的抑制范围，有助于更全面地抑制燃烧振荡。
作为对本实施例的可选具体方案，共振器3内形成有多个腔体，各个腔体内分别设有子共振器，各个子共振器分别覆盖不同频率范围的燃烧振荡。因此便于覆盖多个可能出现燃烧振荡的频率，各个子共振器设为针对不同频率的共振器，同样能起到增加频率覆盖范围的作用，进一步覆盖较大的抑制范围，有助于更全面地抑制燃烧振荡。
作为对本实施例的可选具体方案，共振器3为亥姆霍兹共振器，亥姆霍兹共振器可以针对性的吸收振荡频率，当燃烧振荡与亥姆霍兹共振器腔内的固有频率一致时，亥姆霍兹共振器腔内的空气就会由于共振而产生振动，产生的振动会与亥姆霍兹共振器腔内壁面产生摩擦进而转化为热能，从而达到吸声吸振的效果，因此利用亥姆霍兹共振器能有效抑制燃烧室内的燃烧振荡。
结合上述，由于燃烧室1内形成有收缩段8，以使燃烧室1在收缩段8的部分与机匣外壳6之间形成了充分的安装空间，更加便于共振器3安装在机匣外壳6内壁与燃烧室1外壁之间的空间内，同时也便于让各个共振器4更加抵近火焰的尾部，因此不但能方便装配，而且能增强对燃烧振荡的抑制效果。
可选具体项，如图3所示，共振器3为环状结构，环状结构的共振器3套设在燃烧室1的外壁，并且，环状结构的共振器3内形成有多个周向排列的腔体10，各个腔体10内分别设有子共振器，各个子共振器分别覆盖不同频率范围的燃烧振荡。一方面，当环状结构的共振器3套设在燃烧室1的外壁后，可以更加充分利用机匣外壳6内壁与燃烧室1外壁之间的空间，空间利用更为合理，一方面，环状结构的共振器3可以充分利用环形的空间，设置更多以及更为合理地设置多个子共振器，有助于增强对燃烧振荡的抑制效果，再一方面，各个子共振器设为针对不同频率的共振器，能增加频率覆盖范围，进一步覆盖更大的抑制范围，有助于更全面地抑制燃烧振荡。
实施例二
本实施例与实施例一相似，其不同之处在于，如图2所示，燃烧室1的下游部分连通有延长段9，延长段9上设辅助共振器4，辅助共振器4同样为亥姆霍兹共振器，能更进一步地增强对燃烧振荡的抑制效果。
作为对本实施例的可选具体方案，燃烧室1的机匣外壳6可拆卸地连接有机匣共振器5，机匣外壳6安装在机匣外壳6的外部。机匣共振器5同样为亥姆霍兹共振器，由于机匣共振器5可拆卸地安装在机匣外壳6的外部，因此可以方便根据不同的工况安装适配的共振器，应对更多不同频率范围的燃烧振荡，使用灵活，实用性更强。
基于上述实施例，本具体实施方式还提供一种燃烧室防振方法，具体为：在燃烧室上加装共振器，共振器为亥姆霍兹共振器，利用亥姆霍兹共振器抑制燃烧室内燃烧腔所产生的燃烧振荡，并把亥姆霍兹共振器抵近并对应于燃烧腔内的火焰尾部。
当燃烧室内的燃烧腔进行燃烧时，伴随燃烧火焰所产生的燃烧振荡能被亥姆霍兹共振器有效抑制，有效抑制可能出现的燃烧振荡现象。同时由于亥姆霍兹共振器抵近并对应于火焰的尾部，因此不仅能有效地抑制燃烧振荡，而且能避免亥姆霍兹共振器影响燃烧腔内的化学反应、能避免影响火焰的正常燃烧、不会对原有火焰的结构产生影响。
具体地，亥姆霍兹共振器共振器的数量为多个，利用各个亥姆霍兹共振器覆盖不同的频率范围，以通过各个共振器分别抑制燃烧腔内产生的不同频率范围的燃烧振荡，因此可以覆盖多个可能出现燃烧振荡的频率，各个亥姆霍兹共振器设为针对不同频率的共振器，起到增加频率覆盖范围的作用，能覆盖较大的抑制范围，有助于更全面地抑制燃烧振荡。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种防振燃烧室，包括形成在燃烧室(1)内并用于产生燃烧火焰的燃烧腔(2)，其特征在于，所述燃烧室(1)上设置有共振器(3)，通过所述共振器(3)抑制所述燃烧腔(2)内产生的燃烧振荡。
2.根据权利要求1所述的一种防振燃烧室，其特征在于，所述共振器(3)抵近并对应于所述燃烧腔(2)内的火焰尾部。
3.根据权利要求1所述的一种防振燃烧室，其特征在于，所述共振器(3)的数量为若干个。
4.根据权利要求3所述的一种防振燃烧室，其特征在于，各个所述共振器(3)分别覆盖不同频率范围的燃烧振荡。
5.根据权利要求1所述的一种防振燃烧室，其特征在于，所述共振器(3)内形成有多个腔体，各个腔体内分别设置有子共振器，各个子共振器分别覆盖不同频率范围的燃烧振荡。
6.根据权利要求1所述的一种防振燃烧室，其特征在于，所述燃烧室(1)的延长段设置有辅助共振器(4)。
7.根据权利要求6所述的一种防振燃烧室，其特征在于，所述燃烧室(1)的机匣外壳(6)可拆卸地连接有机匣共振器(5)。
8.根据权利要求1所述的一种防振燃烧室，其特征在于，所述共振器(3)为亥姆霍兹共振器。
9.一种燃烧室防振方法，其特征在于，在燃烧室上设置共振器，利用共振器抑制燃烧室内燃烧腔所产生的燃烧振荡，并把共振器抵近并对应于燃烧腔内的火焰尾部。
10.根据权利要求9所述的一种燃烧室防振方法，其特征在于，所述共振器的数量为若干个，利用各个共振器覆盖不同的频率范围，以通过各个共振器分别抑制燃烧腔内产生的不同频率范围的燃烧振荡。
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