CN115803565A - 洗涤器燃烧器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种洗涤器燃烧器，其包括：预加热喷射环，所述预加热喷射环由具有一定厚度的多孔材料形成，并且在形成在内部的预加热燃烧空间中预加热和喷射燃料气体；预加热引导环，所述预加热引导环配备有多个预加热引导孔，所述多个预加热引导孔包围上述预加热喷射环的外周向部分，并且从外周向部分穿透到内周向部分；以及预加热燃烧器模块，所述预加热燃烧器模块配备有壳体，所述壳体形成环形气体通道，所述环形气体通道与上述预加热引导环的外周向部分分离，并且上述燃料气体流过所述环形气体通道。

Description

洗涤器燃烧器
技术领域
本发明涉及一种与用于处理在电子工业过程期间产生的排放气体的加热式洗涤器一起使用的洗涤器燃烧器。
本发明的背景技术
在诸如半导体生产过程、LCD生产过程和OLED生产过程的电子工业过程中产生的排放气体由VOC、PFC气体、水和其他物质组成。尤其是，PFC气体是在半导体蚀刻过程和化学沉积过程期间产生的气体组份中的一者，并且已知促进全球变暖。另外，PFC气体是化学上非常稳定的气体，并且已知当在处理期间时不分解。排放气体中包含的PFC气体由洗涤器使用加热方法、粘附方法或等离子体方法处理。
上述加热方法是处理PFC气体的最常用方法。借助常规的加热方法，排放气体使用氧气作为氧化剂在1300℃或以上被加热和分解，因此排放气体中包含的氮气和氧气发生反应并产生大量氮氧化物，其是有害物质。此外，由于排放气体中包含的氮氧化物的排放标准的加强，因此减少氮氧化物变得有必要。
发明内容
[待解决的问题]
本发明提供一种提高排放气体处理中的火焰稳定性和效率的洗涤器燃烧器。
[解决问题的方法]
为了实现上述目的，根据本发明的洗涤器燃烧器由具有一定厚度的多孔材料组成，并且包括：预加热喷射环，所述预加热喷射环在形成在内部的预加热燃烧空间中预加热燃料气体并喷射所述燃料气体；预加热引导环，所述预加热引导环配备有从外周向部分穿透到内周向部分的多个引导孔；以及预加热燃烧器模块，所述预加热燃烧器模块与上述预加热引导环的外周向部分分离以形成呈环的形状的气体通道，上述燃料气体流过所述气体通道。此时，上述预加热引导环的内周向部分可以与上述预加热喷射环的外周向部分进行接触。
另外，上述预加热喷射环由多孔结构形成，并且可以由穿孔板、金属纤维、金属泡沫、填充珠、陶瓷泡沫、纳米尺寸多孔介质或多孔烧结金属形成。
另外，上述预加热燃烧器模块由至少两个层形成，并且上述预加热燃烧器模块可以以不同混合比喷射具有不同组份或燃料气体的燃料气体。
另外，上述洗涤器燃烧器位于上述预加热燃烧器模块的上部部分或下部部分处，并且形成从外周向部分穿透到内周向部分的多个喷射孔，并且可以进一步包括：混合喷射环，所述混合喷射环将混合燃料气体喷射到形成在内部的混合燃烧空间；混合引导环，所述混合引导环配备有从外周向部分穿透到内周向部分的多个混合引导孔；以及混合燃烧器模块，所述混合燃烧器模块与上述混合引导环的外周向部分分离并且配备有混合壳体，所述混合壳体形成呈环的形状的混合气体通道，上述混合燃料气体流过所述混合气体通道。此处，上述混合燃烧空间可以与上述预加热燃烧空间连接。
另外，上述混合燃烧器模块可以由至少两个层形成。
另外，所述洗涤器燃烧器位于上述预加热燃烧器模块的下部部分处或混合燃烧器模块的下部部分处，并且配备有下部喷射环的下部喷射模块可以被进一步包括，所述下部喷射环将下部燃料气体喷射到连接到上述预加热燃烧空间或混合燃烧空间的下部燃烧空间。
另外，上述下部喷射模块进一步包括下部壳体，所述下部壳体包围上述下部燃烧空间的外周向部分，在所述下部壳体上形成上述下部燃料气体流过的环形下部气体通道，并且配备有从外周向部分穿透到上述下部气体通道的下部外孔，并且上述下部喷射环位于上述下部气体通道的内侧处，并且可以包括喷射上述下部燃料气体的下部喷射孔。
另外，上述下部喷射模块配备有分离所述第一下部气体通道与所述第二下部气体通道的下部分离面板，并且上述下部外壁孔和上述下部喷射孔可以分别连接到上述第一下部气体通道和所述第二下部气体通道。
另外，所述洗涤器燃烧器可以进一步包括燃烧器，所述燃烧器预加热具有燃料达到条件(fuel reach condition)的混合气体、并且然后将所述气体重整为具有氢气达到条件(hydrogen reach condition)的混合气体以喷射到上述预加热燃烧空间。
另外，上述燃烧器形成有上部部分和下部部分开口的呈管的形状的壳体，并且由多孔材料形成，并且形成有位于上述壳体的内侧的上部部分处以预加热具有燃料达到条件的上述混合气体以及多孔材料的预加热层，并且可以包括将具有燃料达到条件的上述混合气体重整为具有氢气达到条件的上述混合气体的重整层。
另外，根据本发明的一实施例的洗涤器燃烧器包括：主燃烧器模块，所述主燃烧器模块将主燃料气体喷射到形成在内部的主燃烧空间；上部封头模块(upper head module)，所述上部封头模块位于上述主燃烧器模块的上部部分处以将废气供应到上述主燃烧空间，并且包括在底部处开口的燃烧器容纳凹槽以及配备有将上部燃料气体供应到上述燃烧器容纳凹槽的上部燃料供应通道的上部封头；以及上部燃烧器模块，所述上部燃烧器模块封闭上述燃烧器容纳凹槽的下部部分以在上部部分处形成上部气体通道，并且配备有将上部燃料气体供应到上述主燃烧空间的上部喷射面板。
另外，上述上部喷射面板由具有一定厚度的多孔材料组成，并且可以具有从上侧穿透到下侧的多个孔。
另外，上述上部封头配备有从外部上侧穿透到下侧的反向膨胀容纳封头通道，并且可以进一步包括穿透上述反向膨胀容纳封头通道并且暴露至上述上部封头的下侧的反向膨胀燃烧器。
另外，上述上部喷射面板配备有从上侧穿透到下侧的反向膨胀容纳喷射通道，并且上述反向膨胀燃烧器可以穿透上述反向膨胀容纳喷射通道并且在上述上部封头的下侧下方暴露。
另外，上述反向膨胀燃烧器可以包括配备有呈管的形状的第一主体的第一喷嘴、配备有被定位成包围上述第一主体的外周向部分的第二主体的第二喷嘴以及配备有被定位成包围上述第二主体的外周向部分的第三主体的第三喷嘴。
另外，上述第一喷嘴可以喷射氧化剂，上述第二喷嘴可以喷射燃料或其中燃料与氧化剂混合的混合气体，并且上述第三喷嘴可以喷射具有氧化剂的混合气体或其中燃料与氧化剂混合的混合气体。
另外，上述洗涤器燃烧器可以进一步包括定位在上述主体与第二主体之间以维持上述第一主体与第二主体之间的分离空间的第一分离部件以及定位在上述第二主体与第三主体之间以维持上述第二主体与第三主体之间的分离距离的第二分离部件。
[本发明的效果]
根据本发明的洗涤器燃烧器由混合燃烧器模块和预加热燃烧器模块组成，所述混合燃烧器模块和预加热燃烧器模块具有竖直分层的不同结构，以增加火焰稳定性和排放气体处理效率。
另外，关于根据本发明的洗涤器燃烧器，不同地调节供应到混合燃烧器模块的氧化剂的类型和量和供应到预加热燃烧器模块的氧化剂的类型和量以及供应到每一模块的燃料的量以增加处理排放气体的效率。
另外，关于根据本发明的洗涤器燃烧器，配备有多孔喷射环的至少两个预加热燃烧器模块根据流入半导体工艺的排放气体的组成和量分层以增加排放气体的处理效率。
另外，关于根据本发明的洗涤器燃烧器，配备有多孔喷射环的至少两个预加热燃烧器模块根据流入半导体工艺的排放气体的组成和量分层，并且不同地形成高度以增加排放气体处理效率。
另外，关于根据本发明的洗涤器燃烧器，配备有多孔喷射环的至少两个预加热模块被分层，并且独立供应燃料和氧化剂，以便提供不同当量比(equivalence ratio)以增加排放气体处理效率。
另外，根据本发明的洗涤器燃烧器被预先混合，并且然后喷射到燃烧区域，因此燃料和氧化剂的混合程度高，从而稳定火焰形成。
另外，根据本发明的洗涤器燃烧器配备有另外喷射燃料的下部燃料喷射模块或另外喷射氧化剂的下部氧化剂喷射模块，使得可以有效地消除诸如氮氧化物和一氧化碳的污染物。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的洗涤器燃烧器的水平横截面图。
图2是图1中的洗涤器燃烧器中包括混合燃烧器模块、预加热燃烧器模块和下部喷射模块的区域的竖直横截面图。
图3是图1中图示的洗涤器燃烧器的A-A的水平横截面图。
图4是图1中图示的洗涤器燃烧器的B-B的水平横截面图。
图5是图示其中已经集成与根据本发明的一实施例的洗涤器燃烧器一起使用的不同结构的上部壳体的状态的透视图。
图6是根据本发明的另一实施例的洗涤器燃烧器的竖直横截面图。
图7是根据图6的C-C的水平横截面图。
图8是根据图6的D-D的水平横截面图。
图9是根据本发明的另一实施例的洗涤器燃烧器的竖直横截面图。
图10是图9的反向膨胀燃烧器的展开图。
图11是图10的E-E的水平横截面图。
图12是图10的F-F的水平横截面图。
图13是根据本发明的另一实施例的洗涤器燃烧器的竖直横截面图。
具体实施方式
下文，将通过参考附图描述根据本发明的一实施例的洗涤器燃烧器。
首先，将描述根据本发明的一实施例的洗涤器燃烧器的结构。
图1是根据本发明的一实施例的洗涤器燃烧器的水平横截面图。图2是图1的洗涤器燃烧器中包括混合燃烧器模块、预加热燃烧器模块和下部喷射模块的区域的水平横截面图。图3是图1中图示的洗涤器燃烧器的A-A的水平横截面图。图5是图示其中与根据本发明的一实施例的洗涤器燃烧器一起使用的各种结构的上部壳体的状态的透视图。
当参考图1至图5时，可以看到，根据本发明的一实施例的洗涤器燃烧器(100)可以包括混合燃烧器模块(110)和预加热燃烧器模块(120)。另外，上述洗涤器燃烧器(100)可以进一步包括下部喷射模块(130)。另外，上述洗涤器燃烧器(100)可以进一步包括上部封头模块(140)。
上述洗涤器燃烧器(100)可以通过根据在半导体生产过程或面板显示设备生产过程期间产生的排放气体的组成和量选择性地包括混合燃烧器模块(110)和预加热燃烧器模块(120)而形成。例如，上述洗涤器燃烧器(100)可以通过包括预加热燃烧器模块(120)、而非包括混合燃烧器模块(110)而形成。此时，上述洗涤器燃烧器(100)可以包括至少两个竖直分层的预加热燃烧器模块(120)。另外，上述洗涤器燃烧器(100)可以通过层叠多个混合燃烧器模块(110)和预加热燃烧器模块(120)中的每一者而形成。例如，上述洗涤器燃烧器(100)可以通过从上到下顺序层叠混合燃烧器模块(110)中的至少一者和预加热燃烧器模块(120)中的至少一者而形成。另外，上述洗涤器燃烧器(100)可以通过从上到下依次层叠预加热燃烧器模块(120)中的至少一者和混合燃烧器模块(110)中的至少一者而形成。另外，上述洗涤器燃烧器(100)可以通过从顶部依次层叠预加热燃烧器模块(120)、混合燃烧器模块(110)和预加热燃烧器模块(120)而形成。下文，对上述洗涤器燃烧器(100)的描述重点将在混合燃烧器模块(110)和预加热燃烧器模块(120)的竖直层结构上。
另外，关于上述洗涤器燃烧器(100)，可以根据流入半导体生产过程或扁平面板显示设备生产过程的排放气体的组成和量不同地设置混合燃烧器模块(110)的高度和预加热燃烧器模块(120)的高度。另外，关于上述洗涤器燃烧器(100)，预加热燃烧器模块(120)的高度可以设置得高于混合燃烧器模块(110)的高度。
关于上述洗涤器燃烧器(100)，排放气体可以从混合燃烧器模块(110)的上部部分流到内侧。因此，关于上述洗涤器燃烧器(100)，排放气体通过依次从上部部分流到下部部分、从而从混合燃烧器模块(110)流到预加热燃烧器模块(120)而被燃烧。
另外，根据在扁平面板显示设备生产过程或半导体生产过程期间流入的排放气体的组成和量，可以不同地调节供应到混合燃烧器模块(110)和预加热燃烧器模块(120)的氧化剂的类型和量或燃料的量。例如，由于上述混合燃烧器模块(110)被供应有包含包括空气和氧气的氧化剂以及燃料的混合燃料气体，并且由于所述混合燃料气体通过相对大的喷射孔喷射，因此可以通过稳定地形成相对高温的火焰来燃烧排放气体(半导体废气)。另外，上述预加热燃烧器模块(120)可以被供应有包含包括相对少空气的氧化剂和燃料的预加热燃料气体，可以通过具有一定长度的多孔喷射环混合预加热燃料气体以燃烧，并且可以通过穿过多孔喷射环预加热混合气体来稳定地形成火焰而通过表面燃烧来燃烧排放气体(半导体废气)。
另外，关于上述洗涤器燃烧器(100)，如果至少两个预加热燃烧器模块(120)分层，则可以通过供应具有按不同比例混合的燃料和氧化剂的预加热燃料气体、以便使预加热燃烧器模块(120)中的每一者具有不同当量比来提高排放气体处理效率。
供应到上述洗涤器燃烧器(100)的燃料可以是选自所有碳氢燃料(CnHm)中的任一者，所述碳氢燃料包括氢气(H2)、甲烷(CH4)、丙烷(C3H3)、天然气(CH4+C3H8)或这些的任何混合物。
另外，与上述洗涤器燃烧器(100)一起使用的氧化剂可以是选自以下中的任一者：氧气、压缩干燥空气(CDA)、空气、包含氧气和空气的混合气体、包含氧气和CDA的混合气体、包含氧气和氮气的混合气体、包含CDA和氮气的混合气体、包含空气和氮气的混合气体以及包含氧气、空气和氮气的混合气体或者这些的混合物。
上述混合燃料气体和预加热气体在洗涤器燃烧器(100)外部按一定比例混合并且被供应到混合燃烧器模块(110)和预加热燃烧器模块(120)。因此，由于上述混合燃料气体和预加热燃料气体在燃料和氧化剂被均匀混合之后供应到混合燃烧器模块(110)和预加热燃烧器模块(120)，因此降低不完全燃烧的程度，并且可以减少所产生排放气体的量。
上述混合燃烧器模块通过包括混合壳体(111)、混合喷射环(115)、混合引导环(116)和混合供应管道(117)而形成。上述混合燃烧器模块(110)定位在洗涤器燃烧器(100)的上部部分处。上述混合燃烧器模块(110)配备有排放气体流向的混合燃烧空间(110a)和混合燃料气体供应到的混合气体通道(110b)。上述混合燃烧空间(110a)形成在混合喷射环(115)内部，混合喷射环(115)位于混合壳体(111)的内侧处。上述混合气体通道(110b)形成在混合壳体(111)的内部与混合喷射环(115)的外周向部分之间。上述混合气体通道(110b)与混合供应管道(117)连接。上述混合燃料气体通过混合喷射环(115)喷射，并且沿着混合喷射环(115)的内周向部分在混合燃烧空间(110a)中形成火焰。上述混合燃烧器模块(110)通过使用火焰来燃烧流入混合燃烧空间(110a)的排放气体。上述混合燃烧器模块(110)将经燃烧的排放气体供应到预加热燃烧器模块(120)。
上述混合壳体(111)在内部形成有混合燃料气体流向的呈环的形状的混合气体通道(110b)，并且内侧通向混合燃烧空间(110a)。上述混合气体通道(110b)可以位于混合燃烧空间(110a)的外侧处。上述混合气体通道(110b)可以以内周向部分包围混合燃烧空间(110a)的外周向部分的方式形成。另外，上述混合壳体(111)以环的形状形成，其中内侧配备有从上部部分穿透到下部部分的混合壳体孔(111a)。上述混合壳体孔(111a)竖直地打开混合燃烧空间(110a)。上述混合气体通道(110b)连接到混合燃烧空间(110a)，并且流入的混合气体喷射到混合燃烧空间(110a)。上述混合壳体(111)通过包括混合外壁环(112)、混合上部面板环(113)和混合下部面板环(114)而形成。上述外壁环、混合上部面板环(113)和混合下部面板环(114)可以一体地形成。上述混合壳体(111)可以以面向混合外壁环(112)的内侧形成
Figure BDA0004030150590000081
的形状的方式形成。上述混合壳体(111)提供混合气体通道(110b)，通过混合供应管道(117)供应的混合燃料气体流过混合气体通道(110b)。流入上述混合壳体(111)内部的混合燃料气体沿着混合气体通道(110b)流动，并且通过混合引导环(116)以喷射到通过混合喷射环(115)的混合燃料气体。
上述混合外壁环(112)以具有一定直径和高度的圆环的形状形成。上述混合上部面板环(113)的外径对应于混合外壁环(112)的直径，并且内径对应于混合壳体孔(111a)的直径。上述混合上部面板环(113)与混合外壁环(112)的上部部分组合。上述混合下部面板环(114)以对应于混合上部面板环(113)的形状形成，并与混合外壁环(112)的下部部分组合。上述混合外壁环(112)可以配备有混合外壁孔(112a)。上述混合外壁孔(112a)通过从外周向部分穿透到内周向部分而形成，并且组合混合供应管道(117)。
上述混合喷射环(115)以具有一定厚度和高度的环的形状形成。上述混合喷射环(115)被形成为具有对应于混合壳体孔(111a)的直径，并与混合壳体(111)的混合壳体孔(111a)组合。另外，上述混合喷射环(115)通过支撑在混合壳体(111)的混合上部面板环(113)与混合下部面板环(114)之间而组合。上述混合喷射环(115)在空间上分离混合气体通道(110b)与混合燃烧空间(110a)。
上述混合喷射环(115)通过配备有从外周向部分穿透到内周向部分的多个混合喷射孔(115a)而形成。上述混合喷射孔(115a)充当喷射混合燃料气体的喷射喷嘴。上述混合喷射孔(115a)以完全分布在混合喷射环(115)上的方式形成。许多上述混合喷射孔(115a)形成单个喷射喷嘴，并且单个喷射喷嘴可以彼此分离定位。例如，上述单个喷射喷嘴可以定位在单个混合喷射孔(115a)的中心处，并且多个混合喷射孔(115a)可以径向定位以整体形成花形。如果上述混合喷射孔(115a)以形成单个喷射喷嘴的方式形成，则混合燃料气体被喷射在单个点上，使得火焰按一致尺寸形成并且被稳定地维持，使得可以高效地进行排放气体的燃烧。
上述混合引导环(116)按对应于混合喷射环(115)的环的形状形成，并且直径大于混合喷射环(115)的直径。上述混合引导环(116)位于混合壳体(111)的混合外壁环(112)与混合喷射环(115)之间。上述混合引导环(116)通过支撑在混合壳体(111)的混合上部面板环(113)与混合下部面板环(114)之间而被组合。因此，上述混合引导环(116)可以将混合燃料空间(110b)分成混合内侧气体通道(110c)和混合外部气体通道(110d)。上述混合引导环(116)通过供应到混合外侧气体通道(110d)的混合燃料气体，以便流入混合内侧气体通道(110c)。因此，上述混合燃料气体通过流到混合外侧气体通道(110d)而被混合，并且可以被借助通过混合引导环(116)并且流入混合内部气体通道而被再次混合。因此，上述混合燃料气体可以被更高效地混合，因为其按两个阶段混合。
上述混合引导环(116)通过配备有从外周向部分穿透到内周向部分的多个混合引导孔(116a)而形成。上述混合引导孔(116a)以分布在整个混合引导环(116)上的方式形成。上述混合引导孔(116a)以比混合喷射孔(115a)大的面积形成。供应到上述混合引导孔(116a)的混合燃料气体沿着混合外侧气体通道(110d)流动，并且通过混合引导环(116a)以便供应到混合内侧气体通道(110c)。
上述混合引导孔(116a)以整个面积大于混合喷射孔(115a)的整个面积的方式形成。上述混合引导孔(116a)最小化由混合引导环(116a)分离的混合内侧气体通道处的混合燃料气体的供应压力的减小，以便确保混合喷射孔(115a)处的混合燃料气体被平滑地喷射。如果上述混合引导孔(116a)的整个面积小于混合喷射孔(115a)的整个面积，则混合外侧气体通道(110d)处的压力增加，并且内侧气体通道(110c)处的压力相对减小，使得混合燃料气体可能无法通过混合喷射孔(115a)平滑地喷射。
上述混合供应管道(117)与混合壳体(111)组合，并且将混合燃料气体供应到混合气体通道(110b)。上述混合供应管道(117)可以与混合外壁环(112)的混合外壁孔(112a)组合。然而，上述混合供应管道(117)可以与混合壳体(111)的混合上部面板环(113)或混合下部面板环(114)组合。另外，根据混合壳体(11)的直径或高度，可能存在多于一个上述混合供应管道(117)以根据周向方向或高度方向以一定间隔与混合外壁环(112)组合。
上述混合供应管道(117)可以垂直地组合到混合引导环(116)的切线，使得混合燃料气体沿混合壳体(111)的中心的方向供应。另外，上述混合供应管道(117)以一定角度与混合壳体(111)的混合引导环(116)的切线组合，使得混合燃料气体可以通过沿着混合壳体(111)的混合气体通道(110b)旋转而流动。更具体来说，上述混合供应管道(117)可以以如下方式供应混合燃料气体：混合燃料气体沿着混合壳体(111)的混合外侧气体通道(110d)流动。
上述混合供应管道(117)供应其中燃料、空气和氧气被混合的混合燃料气体。上述混合燃料气体包含空气和氧气作为氧化剂，使得沿着混合喷射环(115)的内周向部分形成的火焰的稳定性增加，并且火焰的温度增加。
上述混合供应管道(117)可以进一步包括混合喷射面板(118)。上述混合喷射面板(118)以具有一定厚度的面板的形状形成。上述混合喷射面板(118)可以定位在混合供应管道(117)的端部区域附近。上述混合喷射面板(118)位于混合供应管道(117)的中心轴线的垂直方向上。上述混合喷射面板(118)防止供应到混合供应管道(117)的混合燃料气体被直接喷射到混合引导环(116)。
上述预加热燃烧器模块(120)可以包括预加热壳体(121)、预加热喷射环(125)、预加热引导环(126)和预加热供应管道(127)。上述预加热燃烧器模块(120)位于洗涤器燃烧器(100)的下部部分处。即，上述预加热燃烧器模块(120)组合到混合燃烧器模块(110)的下部部分。上述预加热燃烧器模块(120)配备有排放气体流入的预加热燃烧空间(120a)和预加热燃料气体供应到的预加热气体通道(120b)。上述预加热燃烧空间(120a)形成在预加热喷射环(125)内部，预加热喷射环(125)位于预加热壳体(121)的内侧处。
另一方面，如果上述洗涤器燃烧器仅由预加热燃烧器模块(120)形成，则预加热壳体(121)可以被表示为壳体，预加热气体通道(120b)可以被表示为气体通道，并且预加热燃料气体可以被表示为燃料气体。另外，上述预加热喷射环(125)、预加热引导环(126)和预加热供应管道(127)可以分别被表示为引导环、喷射环和供应管道。
上述预加热燃烧空间(120a)在上部部分处连接到混合燃烧空间(110a)。因此，在上述混合燃烧空间(110a)处燃烧的排放气体流入下部部分处的预加热燃烧空间(120a)。上述预加热气体通道(120b)形成在预加热壳体(121)的内部部分与预加热引导环(126)的外周向部分之间。上述预加热气体通道(120b)连接到预加热供应管道(127)。上述预加热燃料气体通过预加热喷射环(125)喷射，并且沿着预加热喷射环(125)的内周向部分在预加热燃烧空间(120a)中形成火焰。上述预加热燃烧器模块(120)通过使用火焰来处理从混合燃烧空间(110a)流入预加热燃烧空间(120a)的排放气体。上述预加热燃烧器模块(120)将经燃烧排放气体排放到下部部分。
存在至少一个预加热燃烧器模块(120)，并且多个预加热燃烧器模块可以竖直分层。另外，可以存在多个具有不同高度的预加热燃烧器模块(120)。
上述预加热壳体(121)、预加热引导环(126)和预加热供应管道(127)可以以与混合壳体(111)、混合引导环(116)和混合供应管道(117)相同或类似的方式形成。因此，对上述预加热壳体(121)、预加热引导环(126)和预加热供应管道(127)的描述将着重于与混合壳体(111)、混合引导环(116)和混合供应管道(117)的差别。
上述预加热壳体(121)在内部形成有预加热燃料气体流过的呈环的形状的预加热气体通道(120b)，并且内侧通向预加热燃烧空间(120a)。上述预加热气体通道(120b)可以位于预加热燃烧空间(120a)的外侧处。上述预加热气体通道(120b)可以以包围预加热燃烧空间(120a)的外周向部分的方式形成。另外，上述预加热壳体(121)以配备有从内侧的上部部分穿透到下部部分的预加热壳体孔(121a)的环的形状形成。上述预加热壳体孔(121a)竖直地打开预加热燃烧空间(120a)。上述预加热气体通道(120b)连接到预加热燃烧空间(120a)，并且流入的预加热燃料气体被喷射到预加热燃烧空间(120a)。上述预加热壳体(121)可以包括预加热外壁环(122)、预加热上部面板环(123)和预加热下部面板环(124)。另一方面，上述预加热壳体(121)的下部部分打开，并且可以由下部部分喷射模块(130)封闭。
流入上述预加热壳体(121)的预加热燃料气体沿着预加热气体通道(120b)流动，并且通过预加热引导环(126)以通过预加热喷射环(126)而在预加热燃料空间中喷射。上述预加热外壁环(122)可以配备有预加热外壁孔(122a)。
上述预加热喷射环(126)以具有一定厚度、一定内径和一定高度的环的形状形成。上述预加热喷射环(125)可以以比对应于混合燃烧器模块(110)的混合喷射环(115)的厚度或总和和混合内侧气体通道(110c)的宽度的厚度或总和小的厚度形成。上述预加热喷射环(125)的外周向部分可以与预加热引导环(126)的内周向部分接触或与预加热引导环(126)的内周向部分分离。另外，上述预加热喷射环(125)可以以与混合喷射环(115)的内径相同的内径形成。上述预加热喷射环(125)的内周向部分可以形成与混合喷射环(115)的内周向部分相同的侧面。因此，从上述混合喷射环(115)的混合燃烧空间(110a)流动的排放气体可以柔和地流入预加热喷射环(125)的预加热燃烧空间(120a)。上述预加热喷射环(125)可以以对应于预加热壳体(121)的高度的高度形成。上述预加热喷射环(125)与预加热壳体(121)的预加热壳体孔(121a)组合。另外，上述预加热喷射环(125)可以通过支撑在预加热壳体(121)的预加热上部面板环(123)与预加热下部面板环(124)之间而被组合。上述预加热喷射环(125)可以在空间上分离预加热气体通道(120b)与预加热燃烧空间(120a)。
上述预加热喷射环(125)可以由多孔材料形成。上述预加热喷射环(125)可以由所有多孔材料形成，所述多孔材料包括穿孔板、金属纤维、金属泡沫、填充珠、陶瓷泡沫和多孔烧结金属。因此，上述预加热喷射环(125)可以在内部包括从内周向部分连接到外周向部分的多个孔。在上述预加热喷射环(125)内部形成的多个孔充当喷射预加热燃料气体的喷射喷嘴。上述预加热喷射环(125)均匀地喷射预加热燃料气体，使得火焰可以均匀地形成并稳定地维持。另外，由于上述预加热喷射环(125)以一定厚度形成的事实，可以预加热和喷射流入外周向部分的预加热燃料气体。因此，上述预加热喷射环(125)确保火焰稳定地形成。上述预加热喷射环可以以预加热燃料气体的预加热所需的足够厚度形成。
上述预加热引导环(126)以对应于预加热喷射环(125)的环的形状形成，并且其内径可以以对应于预加热喷射环(125)的外径的尺寸形成。上述预加热引导环(126)可以以内周向部分与预加热喷射环(125)的外径接触的方式形成。因此，上述预加热燃烧器模块(120)可以不具有对应于混合燃烧器模块(110)的混合内侧气体通道(110c)的通道。
上述预加热引导环(126)形成有从外周向部分穿透到内周向部分的多个预加热引导孔(126a)。上述预加热引导孔(126a)被形成为分布在整个预加热引导环(126)上。上述预加热引导孔(126a)的所供应的预加热燃料气体被直接供应到预加热喷射环(125)。
上述预加热供应管道(127)与预加热壳体(121)组合，并且将预加热燃料气体供应到预加热气体通道(120b)。上述预加热供应管道(127)可以与预加热外壁环(122)的预加热外壁孔(122a)组合。上述预加热供应管道(127)可以进一步包括预加热喷射面板(128)。上述预加热喷射面板(128)以具有一定厚度的面板的形状形成。上述预加热喷射面板(128)可以定位在预加热供应管道(127)的端部附近。上述预加热喷射面板(128)沿垂直方向定位在预加热供应管道(127)的中心轴线处。上述预加热喷射面板(128)确保供应到预加热供应管道(127)的预加热燃料气体不被直接喷射到预加热引导环(126)。
上述下部喷射模块(130)包括下部壳体(131)和下部喷射环(135)。另外，上述下部喷射模块(130)可以进一步包括下部分离面板(137)。上述下部喷射模块(130)位于预加热燃烧器模块(120)的下部部分处。上述下部喷射模块(130)配备有排放气体流入的下部燃烧空间(130a)。上述下部燃烧空间(130a)形成在下部喷射环(135)内部，下部喷射环(135)位于下部壳体(131)的内侧处。另外，上述下部喷射模块(130)包括下部气体通道(130b)。上述下部气体通道(130b)形成在下部喷射环(135)的外周向部分与下部壳体(131)的内部之间。上述下部气体通道(130b)提供下部燃料气体或氧化剂流过的路线。上述下部气体通道(130b)连接到单独的下部供应管道(未图示)。上述下部燃料气体可以另外借助通过下部喷射环(135)喷射而燃烧排放气体。除下部燃料气体以外，上述下部喷射模块(130)还可以喷射氧化剂。此处，上述氧化剂可以是包含氧气或臭氧的气体。
上述下部壳体(131)形成有下部燃料气体流过的呈环的形状的下部气体通道(130b)，并且内侧通向下部燃料燃烧空间(130a)。另外，上述下部壳体(131)以配备有在内侧处从上部部分穿透到下部部分的下部壳体孔(131a)的环的形状形成。上述下部壳体(131)在内侧处开口，使得竖直横截面以
Figure BDA0004030150590000131
的形状形成。上述下部壳体孔(131a)竖直地打开下部燃烧空间(130a)。上述下部气体通道(130b)连接到下部燃烧空间(130a)，并且流入的下部燃料气体被喷射到下部燃烧空间(130a)。
上述下部壳体(131)通过配备有下部外壁孔(131b)而形成。上述下部外壁孔(131)通过从外周向部分穿透到内周向部分而形成，并且连接到下部气体通道(130b)。上述下部外壁孔(131b)可以与下部供应管道组合。
上述下部喷射环(135)以具有一定厚度和高度的环的形状形成。上述下部喷射环(135)形成为使得其内径对应于下部壳体孔(131a)，并与下部壳体(131)的下部壳体孔(131a)组合。另外，上述下部喷射环(135)与下部气体通道(130b)的内侧组合。上述下部喷射环(135)在空间上分离下部气体通道(130b)与下部燃烧空间(130a)。
上述下部喷射环(135)可以配备有从外周向部分穿透到内周向部分的多个下部喷射孔(135a)。上述下部喷射孔(135a)可以充当喷射下部燃料气体的喷射喷嘴。可以存在多于一个下部喷射孔(135a)，其沿着下部喷射环(135)的周向方向分离。另外，上述下部喷射孔(135a)可以通过沿竖直方向分离而形成。上述下部喷射孔(135a)可以以朝向内侧向下倾斜的方式形成。因此，上述下部喷射孔(135a)可以以下部燃料气体沿下部壳体(131)的中心的方向向下喷射的方式进行喷射。
上述下部分离面板(137)以具有一定厚度的环的形状形成，并且可以以对应于下部气体通道(130b)的扁平表面形状的扁平表面形状形成。关于上述下部分离面板(137)，外径对应于下部气体通道(130b)的外径，并且内径对应于下部气体通道(130b)的内侧直径。因此，上述下部分离面板(137)的外周向部分与下部气体通道(130b)的内周向部分接触，并且内周向部分与下部喷射环(135)的外周向部分接触。
上述下部分离面板(137)可以沿竖直方向位于下部气体通道(130b)的中间高度处。上述下部分离面板(137)可以竖直地分离下部气体通道(130b)。因此，上述下部气体通道(130b)可以形成有混合下部气体通道(130c)和第二下部气体通道(130d)。另外，上述下部喷射模块(130)可以在混合下部气体通道(130c)和第二下部气体通道(130d)中的每一者处形成有下部外壁孔(131b)。另外，上述下部喷射环(135)可以在混合下部气体通道(130c)和第二下部气体通道(130d)中的每一者处形成有下部喷射孔(135a)。因此，上述下部喷射模块(130)可以在混合下部气体通道(130c)处和第二下部气体通道(130d)处喷射不同燃料气体。例如，上述混合下部气体通道(130c)可以喷射燃料以进行额外燃烧，以便减少经燃烧的排放气体中包含的氮氧化物的量。即，由于从上述预加热燃烧器模块(120)流到下部部分的排放气体呈固态的事实，可以通过另外供应和燃烧燃料来减少氮氧化物。另外，上述第二下部气体通道(130d)可以喷射氧化剂以消除氮氧化物或碳氢产物。即，可以通过另外在从上述预加热燃烧器模块(120)流到下部部分的排放气体上喷射诸如氧气的氧化剂来消除碳氢产物。
上述上部封头模块(140)可以包括上部封头(141)和废气流入管(142)。上述上部封头模块(140)可以与混合燃烧器模块(110)的上部部分组合以密封上部封头模块(140)的上部部分，以将废气供应到混合燃烧器模块(110)。对于上述上部封头模块(140)，可以使用在处理半导体废气的洗涤器上使用的具有各种结构的上部封头模块(140)。例如，上述上部封头模块(140)可以由两个、三个或四个废气流入管道(142)组成，如图5(a)、5(b)和5(c)中所图示的。
上述上部封头(141)可以以大致锥体的形状形成。上述上部封头(141)可以以密封混合燃烧器模块(110)的上部部分所需的各种形状形成。上述上部封头(141)的下部部分可以以对应于混合燃烧器模块(110)的上部部分的扁平表面形状形成。上述上部封头(141)的下部部分与混合燃烧器模块(110)的上部部分组合，并且密封混合燃烧器模块(110)的上部部分。更具体来说，上述上部封头(141)的下侧与混合燃烧器模块(110)的混合燃烧空间(110a)的上部部分组合以密封混合燃烧空间(110a)的上部部分。
上述上部封头(141)可以包括废气流入通道(141a)。上述废气流入通道(141a)可以通过从上部封头(141)的上部部分穿透到下侧而与混合燃烧空间(110a)连接。上述废气流入通道(141a)提供废气流入燃烧空间(110a)的通道。根据流入的废气的量并且根据上部封头(141)的结构，可以存在至少两个废气流入通道(141)。可以形成三个或四个废气流入通道(141a)。上述废气流入通道(141a)将从外部流入的废气供应到混合燃烧空间(110a)。
上述废气流入通道(142)以管道的形状形成，并且组合到上部封头(141)的废气流入通道(141a)的外侧。上述废气流入管道(142)的数量可以对应于上部封头(141)的废气流入通道(141a)的数量。上述废气流入管道(142)可以连接到主工艺管线管道(未图示)。上述废气流入管道(142)将流入工艺管线的废气供应到上部封头(141)的废气流入通道(141a)。
另一方面，安装在燃烧部件(未图示)处和燃烧部件的下部部分上的水箱(未图示)安装在上述洗涤器燃烧器(100)的下部部分处，虽然未具体图示，并且水处理部件(未图示)可以另外安装在水箱的上部部分上。
下文，将描述根据本发明的另一实施例的洗涤器燃烧器。
图6是根据本发明的另一实施例的洗涤器燃烧器的竖直横截面图。图7是根据图6的C-C的水平横截面图。图8是根据图6的D-D的水平横截面图。
根据本发明的另一实施例的洗涤器燃烧器(200)可以包括主燃烧器模块(210)、上部封头模块(240)和上部燃烧器模块(250)。虽然未具体图示，但是关于上述洗涤器燃烧器(200)，图1至图5的下部燃烧器模块(130)可以位于主燃烧器模块(210)的下部部分处。另外，关于上述洗涤器燃烧器，就像图1至图5的洗涤器燃烧器(100)一样，主燃烧器模块(210)可以由燃烧器模块(110)和预加热燃烧器模块(120)形成，或者可以存在多于一个这两者中的任一者。
另外，与根据图1至图5的洗涤器燃烧器(100)相比，上述洗涤器燃烧器(200)可以通过另外包括上部燃烧器模块(250)而形成。另外，与图1至图5中的洗涤器燃烧器(100)相比，洗涤器燃烧器(200)的上部封头模块(240)可以不同地形成。另外，上述洗涤器燃烧器(200)的主燃烧器模块(210)可以以与图1至图5的混合燃烧器模块(110)或预加热燃烧器模块(120)相同或类似的方式形成。因此，下文，将着重于上部封头模块(240)和上部燃烧器模块(250)描述上述洗涤器燃烧器(200)。另外，对于上述洗涤器燃烧器(200)，对于图1至图5中的洗涤器燃烧器(100)的相同或类似结构，可以指派相同的附图标记，并且可以省略具体描述。
由于上述洗涤器燃烧器(200)在侧部部分和上部部分处形成火焰的事实，可以更高效地处理废气。即，上述洗涤器燃烧器(200)能够通过使用由主燃烧器模块(210)在主燃烧空间(210a)的侧部部分处形成的火焰并且使用由上部燃烧器模块(250)在主燃烧空间(210a)的上部部分处形成的火焰来燃烧废气。
上述主燃烧器模块(210)可以以与预加热燃烧器模块(120)相同的结构或类似的结构形成。例如，上述主燃烧器模块(210)可以包括预加热壳体(121)、预加热喷射环(125)、预加热引导环(126)和预加热供应管道(127)。另外，上述主燃烧器模块(210)可以进一步包括预加热喷射面板(128)。另一方面，上述主燃烧器模块(210)可以以与混合燃烧器模块(110)相同或类似的结构形成。此处，将省略对上述主燃烧器模块(210)的具体描述。
另一方面，如果上述洗涤器燃烧器仅由预加热燃烧器模块(120)形成，则可以将预加热壳体(121)表示为壳体，将预加热气体通道(120b)表示为气体通道，并且将预加热燃料气体表示为燃料气体。另外，上述预加热喷射环(125)、预加热引导环(126)和预加热供应管道(127)可以分别被表示为引导环、喷射环和供应管道。
上述主燃烧器模块(210)可以包括预加热气体通道(120b)。上述主燃烧器模块(210)喷射主燃料气体以在主燃烧空间(210a)处形成火焰。上述主燃料气体可以与预加热燃料气体相同。另外，上述主燃料气体可以与混合燃料气体相同。
上述上部封头模块(240)可以包括上部封头(241)和废气流入管道(142)。上述上部封头模块(240)可以与主燃烧器模块(210)的上部部分组合以密封主燃烧器模块(210)的上部部分。另外，上述上部封头模块(240)可以将废气供应到主燃烧空间(210a)。
上述上部封头(241)可以包括废气流入通道(241)、燃烧器容纳凹槽(241b)和上部燃料供应通道(241c)。上部封头(241)可以以大致锥体的形状形成。上述上部封头(241)可以以密封主燃烧器模块(210)的上部部分所需的各种形状形成。上述上部封头(241)的下部部分可以以对应于主燃烧器模块(210)的上部部分的扁平表面形状形成。上述上部封头(241)的下部部分与主燃烧器模块(210)的上部部分组合，并且密封主燃烧器模块(210)的上部部分。更具体来说，上述上部封头(241)的下侧与主燃烧器模块(210)的主燃烧空间(210a)的上部部分组合以密封预加热燃烧空间(120a)的上部部分。
上述废气流入通道(241)可以从上部封头(241)的上部部分穿透到下侧以与主燃烧空间(210a)连接。可以形成至少两个废气流入通道(241a)。
上述燃烧器容纳凹槽(241b)以一定容纳高度从下侧形成到上部部分。上述燃烧器容纳凹槽(241b)以对应于主燃烧空间(210a)的直径的内径形成在上部封头(241)中。另外，上述燃烧器容纳凹槽(241b)可以形成为具有对应于预加热喷射环(125)的外径的内径。上述燃烧器容纳凹槽(241b)可以形成在包括废物流入通道(241a)之间的空间的区域中。即，上述燃烧器容纳凹槽(241b)呈具有容纳高度的锥体的形状，并且可以以其中形成从上部部分穿透到下部部分的废气流入通道(241a)的形状形成。上述燃烧器容纳凹槽(241b)提供容纳上述燃烧器模块(250)的空间。
上述上部燃料供应通道(241c)通过从上部封头(241)的外侧穿透到燃烧器容纳凹槽(241b)而形成。可以存在一个或至少两个上部燃料供应通道(241c)。如果形成至少两个上部燃料供应通道(241c)，则可以以燃烧器容纳凹槽(241b)的中心作为参考点沿周向方向将其分开定位。另外，上述上部燃料供应通道(241)可以通过从上部封头(241)的上侧中心穿透到燃烧器容纳凹槽(241b)的中心而形成。上述上部燃料供应通道(241c)提供上部燃料气体供应到燃烧器容纳凹槽(241b)的路线。
上述上部燃烧器模块(250)可以包括上部喷射面板(251)和上部引导面板(252)。上述上部燃烧器模块(250)与上部封头(241)的燃烧器容纳凹槽(241b)组合，并且上部引导面板(252)的上侧通过与燃烧器容纳凹槽(241b)的内部上侧分离而被组合。因此，上述上部燃烧器模块(250)可以在燃烧器容纳凹槽(241)的上部部分处形成上部气体通道(250a)。上述上部气体通道(250a)通过上部引导面板(252)供应通过上部燃料供应通道(241c)供应的上部燃料气体。上述上部燃烧器模块(250)可以通过将上部燃料气体供应到主燃烧空间(210a)而在主燃烧空间(210a)中形成火焰。
上述上部喷射面板(251)具有一定厚度，并且可以以对应于燃烧器容纳凹槽(241b)的扁平表面形状的形状形成。上述上部喷射面板(251)大致呈盘的形状，并且外径可以等于或大于预加热喷射环(125)的内径。另外，上述上部喷射面板(251)可以组合到预加热喷射环(125)的上侧。上述上部喷射面板(241)在内侧处形成有从上侧穿透到下侧的废气流入通道(241a)。上述上部喷射面板(251)可以由与预加热喷射环(125)的材料相同的材料形成。上述上部喷射面板(251)与燃烧器容纳凹槽(241b)组合，并且可以密封燃烧器容纳凹槽(241b)的下部部分。上述上部喷射面板(251)可以被组合成使得下侧形成与上部封头(241)的下侧相同的扁平表面。上述上部喷射面板(251)可以密封燃烧器容纳凹槽(241b)的下部部分。
上述上部喷射面板(251)具有形成在内部并且充当喷射喷嘴的多个孔，并且确保上部燃料气体被均匀地喷射在下部部分上。另外，上述上部喷射面板(251)在下部部分上均匀地喷射上部燃料气体，因此均匀地形成并维持火焰。另外，由于上述上部喷射面板(251)以一定厚度形成，因此可以预加热和喷射从上侧流入的上部燃料气体。因此，上述上部喷射面板(251)确保稳定地形成火焰。
上述上部引导面板(252)具有一定厚度，并且上部喷射面板(251)以对应于上部喷射面板(251)的扁平表面形状的形状形成。上述上部引导面板(252)可以以下侧与上部喷射面板(251)的上侧接触的方式组合。另外，上述上部引导面板(252)的下侧可以以与上部喷射面板(251)的上侧分离的方式组合。
上述上部引导面板(252)通过安装有从上侧穿透到下侧的多个上部引导孔(252a)而形成。上述上部引导孔(252a)可以通过整体分布在上部引导面板(252)上而形成。上述上部引导孔(252a)确保所供应的上部燃料气体被直接供应到上部喷射面板(251)。
接下来，将描述根据本发明的另一实施例的洗涤器燃烧器。
图9是根据本发明的另一实施例的洗涤器燃烧器的竖直横截面图。图10是图9的反向膨胀燃烧器的展开图。图11是图10的E-E的水平横截面图。图12是图10的F-F的水平横截面图。
当参考图9至图12时，根据本发明的另一实施例的洗涤器燃烧器(300)包括主燃烧器模块(210)、上部封头模块(340)、上部燃烧器模块(350)和反向膨胀燃烧器(400)。虽然未具体图示，但是关于上述洗涤器燃烧器(300)，图1至图5的下部燃烧器模块(130)可以位于主燃烧器模块(210)的下部部分处。另外，关于上述洗涤器燃烧器，如图1至图5中所示出，主燃烧器模块(210)可以由混合燃烧器模块(110)和预加热燃烧器模块(120)或者由两个或更多个这些部件形成。
与根据图6至图8的洗涤器燃烧器相比，上述洗涤器燃烧器(300)可以通过添加反向膨胀燃烧器(400)而形成。上述洗涤器燃烧器(300)与根据图6至图8的洗涤器燃烧器(200)相同或类似地形成，除了形成反向膨胀燃烧器(400)组合到上部燃烧器模块(350)的通道以外。因此，将着重于与根据图6至图8的洗涤器燃烧器(200)的那些部件不同的部件描述上述洗涤器燃烧器(300)。另外，对于与图6至图8的洗涤器燃烧器相同或类似的结构，上述洗涤器燃烧器(300)被指派相同的附图标记，并且可以省略具体描述。另一方面，上述反向膨胀燃烧器(400)可以以与图1至图5的洗涤器燃烧器(100)相同的方式应用。
关于上述洗涤器燃烧器(300)，通过穿透上部封头模块(340)和上部燃烧器模块(350)安装的反向膨胀燃烧器(400)在主燃烧空间(210a)的上部部分处形成火焰。因此，上述洗涤器燃烧器(300)可以更高效地处理废气。
上述上部封头模块(340)可以包括上部封头(341)和废气流入管道(142)。上述上部封头模块(340)可以穿透上部封头(341)以支撑暴露至主燃烧空间(210a)的反向膨胀燃烧器(400)。
上述上部封头(341)可以包括废气流入通道(241a)、燃烧器容纳凹槽(241b)、氧化剂供应通道(241c)和反向膨胀容纳封头通道(341d)。上述上部封头(341)支撑从外侧的上部部分穿透到燃烧器容纳凹槽(241b)的反向膨胀燃烧器(400)。
上述反向膨胀容纳封头通道(341d)通过从上部封头(341)的外侧中心穿透到燃烧器容纳凹槽(241b)的上侧中心而形成。上述反向膨胀容纳封头通道(341d)提供组合反向膨胀燃烧器(400)的路线。上述反向膨胀容纳封头通道(341d)可以以对应于反向膨胀燃烧器(400)的外径的内径形成。
上述上部燃烧器模块(350)可以包括上部喷射面板(351)和上部引导面板(352)。上述上部燃烧器模块(350)支撑从上侧穿透到下侧的反向燃烧器(400)。因此，关于上述上部燃烧器模块(350)，可以在上部喷射面板(351)和上部引导面板(352)上形成反向膨胀燃烧器(400)穿透的孔。
上述上部喷射面板(351)可以包括反向膨胀容纳喷射通道(351a)。上述反向膨胀容纳喷射通道(351a)通过从外侧的上侧中心穿透到上部喷射面板(351)的下侧而形成。上述反向膨胀容纳喷射通道(351a)可以通过穿透到燃烧器容纳凹槽(241b)的内侧的上侧而形成。
上述反向膨胀容纳喷射通道(351a)可以以对应于反向膨胀燃烧器(400)的外径的内径形成。上述反向膨胀容纳喷射通道(351a)支撑穿透式反向膨胀燃烧器(400)。
上述上部引导面板(352)可以包括反向膨胀容纳引导通道(352b)。上述反向膨胀容纳引导通道(352b)通过从上部引导面板(352)的上侧中心穿透到下侧而形成。上述反向容纳引导通道(352b)可以以对应于反向膨胀燃烧器(400)的外径的内径形成。上述反向容纳引导通道(352b)支撑穿透式反向膨胀燃烧器(400)。
当参考图9至图11时，上述反向膨胀燃烧器(400)包括第一喷嘴(410)、第二喷嘴(420)和第三喷嘴(430)。上述反向膨胀燃烧器(400)可以进一步包括第一分离部件(440)和第二分离部件(450)。上述反向膨胀燃烧器(400)可以以第一喷嘴(410)、第二喷嘴(420)和第三喷嘴(430)形成具有相同中心轴线的三管道形式的方式形成。上述反向膨胀燃烧器(400)在穿透上部封头模块(340)和上部燃烧器模块(350)时被支撑，并且在主燃烧空间(210a)中形成火焰。上述反向膨胀燃烧器可以燃烧流入主燃烧空间(210a)的废气。
上述反向膨胀燃烧器(400)可以根据所处理废气的类型选择性地从第一喷嘴(410)、第二喷嘴(420)或第三喷嘴(430)喷射燃料和氧化剂。例如，上述第一喷嘴(410)可以喷射氧化剂，第二喷嘴(420)可以喷射燃料，并且第三喷嘴(430)可以喷射氧化剂。另外，从上述第一喷嘴(410)喷射的氧化剂的氧气含量与从第三喷嘴(430)喷射的氧化剂的氧气含量可以不同。例如，从上述第一喷嘴(410)喷射的氧化剂的氧气含量可以高于从第三喷嘴(430)喷射的氧化剂的氧气含量。在这种情况下，当由第二喷嘴(420)喷射的燃料与由第一喷嘴(410)喷射的氧化剂一起膨胀时，上述反向膨胀燃烧器(400)可以在内侧处稳定地形成火焰。另外，上述反向膨胀燃烧器(400)可以借助由第三喷嘴(430)喷射的氧化剂稳定地维持火焰。另外，由上述第一喷嘴(410)喷射的氧化剂可以具有比由第三喷嘴(430)喷射的氧化剂的氧气含量低的氧气含量。
另外，上述第一喷嘴(410)可以喷射氧化剂，并且第二喷嘴(420)和第三喷嘴(430)可以喷射燃料。在这种情况下，当由第一喷嘴(410)喷射的氧化剂与由第二喷嘴(420)和第三喷嘴(430)喷射的燃料接触时，上述反向膨胀燃烧器(400)形成火焰。尤其是，当燃料沿喷射到内侧的氧化剂的方向膨胀时，上述反向膨胀燃烧器(400)可以在相对内侧处形成稳定火焰。
另外，上述第一喷嘴(410)可以喷射氧化剂，并且第二喷嘴(420)和第三喷嘴(430)各自可以喷射燃料与氧化剂的混合物。另外，上述第一喷嘴(410)和第三喷嘴(430)可以喷射氧化剂，并且第二喷嘴(420)可以喷射燃料与氧化剂的混合物。在这种情况下，上述反向膨胀燃烧器(400)可以减少氮氧化物的产生，因为火焰是在燃料的一部分与氧化剂预先混合、并且然后被喷射时形成。
对于上述氧化剂，可以使用氧气、CDA、空气、氧气+空气、氧气+CDA、氧气+氮气、CDA+氮气、空气+氮气以及氧气+空气+氮气。另外，对于上述燃料，可以使用氢气(H2)、甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)和天然气(CH4+C3H8+等等)。另外，对于上述燃料，可以使用所有碳氢燃料(CnHm)。
上述第一喷嘴(410)可以包括第一主体(411)和第一喷嘴供应管道(413)。上述第一喷嘴(410)可以位于反向膨胀燃烧器(400)的最内侧处。上述第一喷嘴(410)可以喷射氧化剂。上述第一喷嘴(410)可以形成氧化剂流过的第一通道(410a)。
上述第一主体(411)可以以上部部分和下部部分开口的管道的形状形成。关于上述第一主体(411)，第一通道(410a)可以形成在内部。上述第一主体(411)可以具有第一内径、第一外径和第一高度。上述第一主体(411)可以在上部部分和下部部分处具有相同第一内径。另外，上述第一主体(411)可以在上部部分和下部部分处具有相同外径。即，上述第一主体(411)可以以直线管道的形状形成。上述第一内径可以根据所喷射氧化剂的量具有适当长度。即，上述第一内径可以是对应于氧化剂流动所需的第一通道(410a)的水平横截面积的直径。
上述第一主体(411)的第一外径根据所需强度和耐热性来确定，并且可以以适当厚度形成。上述第一高度可以根据其上安装反向膨胀燃烧器(400)的洗涤器的结构来确定。上述第一主体(411)可以形成为下端形成扁平表面。上述第一主体(411)可以由诸如不锈钢等耐腐蚀金属材料形成。由于上述第一主体(411)可能与诸如F或C1的组份接触，因此其可以由耐腐蚀材料形成。
上述第一喷嘴供应管道(413)可以以与第一主体(411)具有相同内径的管道形成。根据形成反向膨胀燃烧器(400)的位置，上述第一喷嘴供应管道(413)可以是直线或曲线。上述第一喷嘴供应管道(413)的下端连接到第一主体(411)的上端，并且将从外部供应的氧化剂供应到第一主体(411)。
上述第二喷嘴(420)可以包括第二主体(421)、第二密封环(422)和第二喷嘴供应管道(423)。上述第二喷嘴(420)可以位于反向膨胀燃烧器(400)的第一喷嘴(410)的外侧处。上述第二喷嘴(420)可以在内侧处形成燃料或氧化剂流过的第二通道(420a)。上述第二喷嘴(420)可以仅喷射燃料或燃料与氧化剂的混合物。
上述第二主体(421)可以以上部部分和下部部分开口的管道的形状形成。上述第二主体(421)可以具有第二内径、第二外径和第二高度。关于上述第二主体(421)，第二内径可以在上部部分和下部部分处相同。另外，上述第二主体(421)的第二外径可以在上部部分和下部部分处相同。即，上述第二主体(421)可以以笔直管道的形状形成。上述第二内径可以大于第一主体(411)的第一外径。
上述第二主体(421)可以位于第一主体(411)的外侧处，以便使中心轴线位于与第一主体(411)的中心轴线相同的位置处。例如，上述第二主体(421)可以与第一主体(411)组合，以便以水平横截面作为参考点与第一主体(411)形成同心圆。上述第二主体(421)的内周向部分可以通过被定位成整体包围第一主体(411)的外周向部分而形成第二通道(420a)。即，上述第一主体(411)可以插入到第二主体(421)的内侧中。另外，上述第二通道(420a)可以形成为第一主体(411)的外周向部分与第二主体(421)的内周向部分之间的空间。因此，第二内径可以根据所喷射的燃料或混合气体的量并根据第一主体(411)的外径适当地确定。即，上述第二内径可以根据第二通道(420a)的水平横截面和第一外径确定。上述第二通道(420a)提供从第二喷嘴(420)喷射的燃料或燃料与氧化剂的混合气体流过的路线。另外，上述第二高度可以根据其上安装反向膨胀燃烧器(400)的洗涤器的结构确定。上述第二高度可以低于第一主体(411)的第一高度。上述第二主体(421)可以以下端形成扁平表面的方式形成。另外，上述第二主体(421)可以以下端位于与第一主体(411)的下端相同的高度处的方式与第一主体(411)组合。因此，上述第二主体(421)的上端可以低于第一主体(411)的上端定位。上述第二主体(421)的第二外径可以根据所需强度和耐热性确定，并且可以以适当厚度形成。上述第二主体(421)可以由诸如不锈钢的耐腐蚀金属材料形成。由于上述第二主体(421)可能与诸如F或C1等组份接触，因此其可以由耐腐蚀材料形成。
上述第二密封环(422)可以包括第二穿透孔(422a)。上述第二密封环(422)可以以具有对应于第二主体(421)的第二内径或第二外径的直径的面板形状形成。上述第二穿透孔(422a)可以以对应于第一主体(411)的第一外径的直径形成。上述第二密封环(422)提供在其密封第二主体(421)的上端时第一主体(411)被插入的路线。上述第一主体(411)借助通过第二穿透孔(422a)插入到第二主体(421)的内侧中而被组合。
上述第二喷嘴供应管道(423)可以以具有一定内径的管道形成。上述第二喷嘴供应管道(423)可以连接到第二通道(420a)，一端与第二主体(421)的上部部分组合。上述第二喷嘴供应管道(423)可以根据形成反向膨胀燃烧器(400)的位置形成直线或曲线。上述第二喷嘴供应管道(423)将从外部供应的燃料或混合气体供应到第二主体(421)。
上述第三喷嘴(430)可以包括第三主体(431)、第三密封环(432)和第三喷嘴供应管道(433)。上述第三喷嘴可以位于反向膨胀燃烧器(400)的第二喷嘴(420)的外侧处。上述第三喷嘴(430)可以在内侧处形成燃料或氧化剂流过的第三通道(430a)。上述第三喷嘴(430)可以仅喷射燃料或燃料与氧化剂的混合物。
上述第三主体(431)可以以上部部分和下部部分开口的管道的形状形成。上述第三主体(431)可以具有第三内径、第三外径和第三高度。第三主体(431)可以在上部部分和下部部分处具有相同的第三内径。另外，上述第三主体(431)可以在上部部分和下部部分处具有相同的外径。即，上述第三主体(431)可以以笔直管道的形状形成。上述第三内径可以大于第二主体(421)的第二外径。上述第三主体(r431)可以位于第二主体(421)的外侧处，以便使中心轴线位于与第一主体(411)的中心轴线相同的位置中。例如，上述第二主体(421)可以插入到第三主体(431)的内侧中。另外，上述第三主体(431)可以与第二主体(421)组合，以便与第一主体(411)和第二主体(421)形成同心圆。
上述第三主体(431)可以通过被定位成使得内周向部分整体包围第二主体(421)的外周向部分而形成第三通道(430a)。上述第三通道(4320)可以形成为第二主体(421a)的外周向部分与第三主体(431)的内周向部分之间的空间。因此，上述第三内径可以根据所喷射的燃料或混合气体的量并根据第二主体(421a)的外径适当地确定。即，上述第三内径可以由第三通道(430a)的水平横截面积和第二外径确定。上述第三直径(430a)提供由第三喷嘴(430)喷射的氧化剂或燃料与氧化剂的混合气体通过的路线。
另外，上述第三高度可以根据其上安装反向膨胀燃烧器(400)的结构适当地确定。上述第三高度可以低于第二主体(421)的第二高度。上述第三主体(431)可以以下端形成扁平表面的方式形成。另外，上述第三主体(431)可以与第二主体(421)组合以与第一主体(411)的下端和第二主体(421)的下端具有相同高度。上述第三主体(431)的上端可以低于第二主体(421)的上端。
另一方面，虽然未具体图示，但是上述第三主体(431)可以以下端低于第一主体(411)的下端和第二主体(421)的下端的方式形成。此时，上述第一主体(411)和第二主体(421)可以位于相同高度处。上述第三主体(431)是通过包围火焰的外侧以便拦截废气的流入来形成火焰的区域。因此，上述反向膨胀燃烧器(400)能够防止火焰被流入的废气熄灭。另外，即使在在上述半导体生产过程中供应的废气中包含大量氮气的情况下，也可以防止火焰的熄灭。
另外，虽然未具体图示上述反向膨胀燃烧器(400)，但是当不同地设置第一主体(411)的下端高度、第二主体(421)的下端高度和第三主体(431)的下端高度时，可以因燃料与氧化剂的预先混合或者因燃料的反向膨胀而增加燃烧效率。
关于上述第三主体(431)，第三外周向部分根据所需强度和耐热性确定，并且其可以以适当厚度形成。上述第三主体(431)可以由诸如不锈钢的耐腐蚀金属材料形成。由于上述第三主体(431)可能与诸如F或C1的组份接触，因此其可以由耐腐蚀材料形成。
上述第三密封环(432)可以包括第三穿透孔(432a)。上述第三密封环(432)可以以具有与第三主体(431)的第三内径或第三外径相对应的直径的面板形状形成。上述第三穿透孔(432a)可以以对应于第二主体(421)的第二外径的直径形成。上述第三密封环(432)提供在密封第三主体(431)的上端时插入第二主体(421a)的路线。上述第二主体(421)借助通过第三穿透孔(432a)插入到第三主体(431)的内侧中而与第三主体(431)组合。
上述第三喷嘴供应管道(433)可以以具有一定内径的管道的形状形成。上述第三喷嘴供应管道(433)可以通过与第三主体(431)的上部部分组合而连接到第三通道(430a)。上述第三喷嘴供应管道(433)可以根据形成反向膨胀燃烧器(400)的位置形成直线或曲线。上述第三喷嘴供应管道(433)将从外部供应的燃料或混合气体供应到第三主体(431)。
上述第一分离部件(440)呈块、杆或面板的形状，并且可以以对应于第一主体(411)与第二主体(421)之间的距离的长度或宽度形成。上述第一分离部件(440)可以以对应于第一主体(411)的外周向部分与第二主体(421)的外周向部分之间的距离的长度形成。在这种情况下，上述第一分离部件(440)的内端可以与第一主体(411)的外周向部分接触，并且外端可以以通过穿透第二主体(421)而暴露至外周向部分的方式组合。另外，上述第二分离部件(440)可以以对应于第一主体(411)的外周向部分与第二主体(421)的内周向部分之间的距离的长度形成。在这种情况下，上述第一分离部件(440)可以与第一主体(411)的外周向部分接触，并且外端可以与第二主体(421)的内周向部分接触。上述第一分离部件(440)可以呈其中内端对应于第一主体(411)的外周向部分或内周向部分的孔的形状，并且呈其中外端对应于第二主体(421)的内径或外径的孔的形状。
上述第一分离部件(440)可以由多孔材料形成。例如，上述第一分离部件(440)可以由诸如穿孔板、珠、多孔泡沫、烧结板、金属纤维和填充床的材料形成。
多于一个上述第一分离部件(440)可以沿着第一主体(411)的高度方向分开定位。另外，至少两个上述第一分离部件(440)可以沿着第一主体(411)的周向方向分开定位。上述第一分离部件(440)支撑第一主体(411)和第二主体(421)并维持第一主体(411)与第二主体(421)的分离距离。更具体来说，上述第一分离部件(440)的内侧和外侧分别与第一主体(411)和第二主体(421)组合，使得第一主体(411)的外周向部分与第二主体(421)的内周向部分之间的空间保持一致。
上述第二分离部件(450)呈块、杆或面板的形状，并且可以以对应于第二主体(421)与第三主体(431)之间的距离的长度或宽度形成。上述第二分离部件(450)可以以对应于第二主体(421)的外周向部分与第三主体(431)的外周向部分之间的距离的长度形成。在这种情况下，上述第二分离部件(450)可以以如下方式组合：内端与第二主体(421)的外周向部分接触，并且外端通过穿透第三主体(431)而暴露至外周向部分。另外，上述第二分离部件(450)可以以对应于第二主体(421)的外周向部分与第三主体(431)的内周向部分之间的距离的长度形成。在这种情况下，上述第二分离部件(450)可以与第二主体(421)的外周向部分接触，并且外端可以与第三主体(431)的内周向部分接触。上述第二分离部件(450)可以呈对应于第二主体(421)的外周向部分或内周向部分的孔的形状，并且外端可以以对应于第三主体(431)的内周向部分或外周向部分的孔的形状形成。
上述第二分离部件(450)可以由多孔材料形成。例如，上述第二分离部件(450)可以由穿孔板、珠、多孔泡沫、烧结板、金属纤维和填充床形成。
多于一个上述第二分离部件(450)可以沿着第二主体(421)的的高度方向分开定位。另外，至少两个上述第二分离部件(450)可以沿着第二主体(421)的周向部分方向分开定位。上述第二分离部件(450)支撑第二主体(421)和第三主体(421)并维持第二主体(421)与第三主体(431)之间的距离。更具体来说，上述第二分离部件(450)的内侧和外侧分别与第二主体(421)和第三主体(431)组合，使得第二主体(421)的外周向部分与第三主体(431)的内周向部分之间的距离保持一致。
上述反向膨胀燃烧器(400)可以以第一主体(411)、第二主体(421)和第三主体(431)可以彼此分离的方式组合。例如，上述第二主体(421)的第二密封环(422)可以以与第一主体(411)的外周向部分分离的方式组合。另外，上述第三主体(431)的第三密封环(432)可以以能够与第二主体(421)的外周向部分分离的方式组合。另外，上述第一分离部件(440)和第二分离部件(450)可以以第一主体(411)和第二主体(421)或第二主体和第三主体(431)可以彼此分离的方式组合。因此，关于上述反向膨胀燃烧器(400)，如果单个主体被相对严重地腐蚀，则可以仅通过更换适用主体来降低整体维护成本。
另外，关于上述反向膨胀燃烧器(400)，通过调节由第一喷嘴(410)和第三喷嘴(430)喷射的氧化剂，可以形成具有富燃料燃烧条件的部分氧化火焰。因此，上述反向膨胀燃烧器(400)可以通过使用由部分氧化火焰产生的氢自由基(hydrogen radical)来增加NF3和CF4DRE(％)。
另外，上述反向膨胀燃烧器(400)可以通过根据PFC气体的类型区分由第一喷嘴(410)和第二喷嘴(420)喷射的氧化剂的类型调节火焰的温度和强度来增加PFC气体的DRE(％)。
另外，可以通过使用从第一喷嘴(410)或第三喷嘴(430)喷射的具有减少的氧气和氮气含量的混合气体来减少在燃烧过程期间产生的一氧化碳和氮氧化物的量。
下文，将描述根据本发明的另一实施例的洗涤器燃烧器。
图13是根据本发明的另一实施例的洗涤器燃烧器的竖直横截面图。
当参考图13时，可以看到，根据本发明的另一实施例的洗涤器燃烧器(500)可以包括混合燃烧器模块(110)、预加热燃烧器模块(120)、上部封头模块(540)和超级绝热燃烧器(560)。另外，上述洗涤器燃烧器(500)可以进一步包括下部喷射模块(130)。
与根据图1至图5的洗涤器燃烧器(100)相比，上述洗涤器燃烧器(500)可以另外形成有超级绝热燃烧器(560)。另外，不同地形成上述洗涤器燃烧器(500)的上部封头模块(540)的具体配置。另一方面，上述洗涤器燃烧器(500)的混合燃烧器模块(110)和预加热燃烧器模块(120)可以以与图1至图5的混合燃烧器模块(110)或预加热燃烧器模块(120)相同或类似的方式形成。因此，下文，将着重于上部封头模块(540)和超级绝热燃烧器(560)描述上述洗涤器燃烧器(500)。另外，关于上述洗涤器燃烧器(500)，对于与图1至图5的洗涤器燃烧器(100)的那些结构相同或类似的结构，将指派相同的附图标记，并且可以省略具体描述。
另一方面，虽然未具体图示上述洗涤器燃烧器(500)，但是可以形成图6至图8的主燃烧器模块(210)替代混合燃烧器模块(110)和预加热燃烧器模块(120)。因此，上述超级绝热燃烧器(560)可以以相同或类似结构应用于图6至图8的洗涤器燃烧器(200)和图9至图12的洗涤器燃烧器(300)。
上述上部封头模块(540)可以包括上部封头(541)和废气流入管道(142)。上述上部封头模块(540)可以支撑通过穿透上部封头(541)而暴露至主燃烧空间(210a)的超级绝热燃烧器(560)。
上述上部封头(541)可以包括废气流入通道(141a)和超级绝热容纳封头通道(541d)。上述上部封头(541)支撑与超级绝热封头通道(541d)组合的超级绝热燃烧器(560)。
上述超级绝热容纳封头通道(541d)可以通过从上部封头(541)的外侧中心穿透到下侧而形成。上述超级绝热容纳封头通道(541d)提供当穿透超级绝热燃烧器(560)时组合的路线。上述超级绝热容纳封头通道(541d)可以以对应于超级绝热燃烧器(560)的外径的内径形成。
上述超级绝热燃烧器(560)可以包括超级绝热壳体(561)、预加热层(562)和重整层(reforming layer)(563)。上述超级绝热燃烧器(560)与超级绝热容纳封头通道(541d)组合，并且在混合燃烧空间(110a)中形成火焰。上述超级绝热燃烧器(560)可以预加热和重整具有富燃料条件的混合气体以重整为待喷射的富氢混合气体。此处，上述燃料可以是碳氢气体，诸如CH4。
上述超级绝热壳体(561)可以以上部部分和下部部分开口的管、管道或桶的形状形成。上述超级绝热壳体(561)可以以圆筒的形状形成。上述超级绝热壳体(561)可以根据流入的混合气体的量以适当内径形成。上述超级绝热壳体(561)可以由耐腐蚀且导热金属材料形成。上述气体壳体可以例如由不锈钢或因瓦合金形成。
上述预加热层(562)可以以超级绝热壳体(561)的水平横截面的形状并且以具有一定高度的块的形状形成。上述预加热层(562)可以形成为圆形块。上述预加热层(562)可以由多孔材料形成。上述预加热层(562)可以由多孔泡沫、珠或蜂窝件形成。上述多孔泡沫可以包括从上侧穿透到下侧的多个弯曲孔。上述多孔泡沫可以由陶瓷泡沫或金属泡沫形成。另外，上述陶瓷泡沫可以由氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2，PSZT)、碳化硅(SiC)或氧化物结合的碳化硅(OBSiC)形成。上述蜂窝件可以包括从上侧穿透到下侧的多个笔直孔。上述珠可以由陶瓷泡沫形成。因此，上述珠可以由氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2，PSZT)、碳化硅(SiC)或氧化物结合的碳化硅(OBSiC)形成。上述蜂窝件可以由陶瓷材料或金属材料形成。上述蜂窝件可以由诸如堇青石的陶瓷材料形成。另外，上述蜂窝件可以由诸如Fe-Cr-Al的金属合金形成。
上述预加热层(562)可以位于超级绝热壳体(561)内部的上部部分处。上述预加热层(562)可以以上侧与气体壳体的上端至下端分离的方式定位。因此，上述预加热层(562)可以形成在具有富燃料混合气体流入的空间的上部部分处。另外，上述预加热层(562)可以由从位于下部部分处的重整层(563)传递的热加热。因此，上述预加热层(562)可以预加热从上部部分流出的富燃料混合气体以便供应到重整层(563)。
上述重整层(563)可以以超级绝热壳体(561)的水平横截面的形状并且以具有一定高度的块的形状形成。上述重整层(563)可以以与预加热层(562)相同的水平面积形成。上述重整层(563)可以根据流入的混合气体的量以适当高度形成。例如，如果上述重整层(563)的高度太低，则重整反应将可能无法充分进行。上述重整层(563)可以配备有气体从上侧流到下侧的通路。上述重整层(563)可以整体以多孔泡沫或蜂窝件的结构形成。上述重整层(563)可以由陶瓷材料或金属材料形成。上述重整层(563)可以由氧化铝或合金形成。上述重整层(563)位于超级绝热壳体(561)内部的预加热层的下部部分处，并且可以被定位成使得上侧将与预加热层(562)的上侧接触。
上述重整层(563)部分氧化从位于上部部分处的预加热层(562)流入的经预加热的富燃料混合气体以使其转化为具有氢气条件的混合气体。上述重整层(563)通过部分氧化反应将富燃料混合气体转化为富氢混合气体。例如，上述重整层(563)可以利用以下反应式1)将混合气体转化为富氢条件。
CH4+1/202→cO+2H2+Q-----1)
上述重整层(563)可以通过向下喷射富氢混合气体而形成火焰。由上述重整层(563)形成的火焰可以通过与混合燃烧器模块的混合燃烧空间(110a)中的废气发生反应来分解废气。例如，上述富氢混合气体可以如以下反应式2)和3)所指示的那样分解废气。反应式2)指示废气中所包括的CF4的分解，并且反应式3)指示其中废气中包括NF3的情况。
CF4+2H2+Q→4HF+C-----2)
2NF3+3H2+Q→4HF+N2-----3)
另外，上述重整层(563)可以将由火焰产生的热传递到位于上部部分处的预加热层(562)。上述预加热层(562)可以在被加热时预加热从上部部分流出的富燃料混合气体。
上述预加热层(562)和重整层(563)可以通过回收热来增加热效率。即，上述预加热层(562)可以借助从重整层(563)传递的热预加热混合气体。尤其是，上述预加热层(562)和重整层(563)由多孔材料形成，使得混合气体的接触面积大，并且因此高效热回收是可能的。另外，上述预加热层(562)和重整层(463)可以通过当混合气体在多孔材料内部流动时产生的涡流移动来增加热和混合气体的延伸范围。另外，由于高的热回收，上述预加热层(562)和重整层(563)可以形成温度高于绝热火焰温度的超级绝热火焰。
上述超级绝热燃烧器(560)可以通过增加所产生热的量多于所损失热的量来扩大燃烧极限。上述超级绝热燃烧器(560)可以甚至在超低燃料条件和超高燃料条件下燃烧。即，上述超级绝热燃烧器(560)可以在超低燃料条件下通过混合燃烧应用于高效低污染燃烧器。另外，上述超级绝热燃烧器(560)可以通过在超高燃料条件下通过部分氧化产生氢气和一氧化碳来重整燃料。
上述描述是实施根据本发明的洗涤器燃烧器的单个实施例，并且上述发明并不限于上述实施例。如在以下权利要求部分中所要求保护的，本发明的技术精神包括具有本发明所属领域的普通知识水平的任何人在不背离本发明的主旨的情况下可以执行各种修改的范围。
[附图标记的描述]
100、200、300和500：洗涤器燃烧器
110：混合燃烧器模块 111：混合壳体
112：混合外壁环 113：混合上部面板环
114：混合下部面板环 115：混合喷射环
116：混合引导环 117：混合供应管道
120：预加热燃烧器模块 121：预加热壳体
122：预加热外壁环 123：预加热上部面板环
124：预加热下部面板环 125：预加热喷射环
126：预加热引导环 127：预加热供应管道
128：预加热喷射面板 130：下部喷射模块
131：下部壳体 135：下部喷射环
137：下部分离面板 140：上部封头模块
141：上部封头 142：废气流入管道
210：主燃烧器模块 240、340和540：上部封头模块
241、341和541：上部封头 250、350：上部燃烧器模块
251、351：上部喷射面板 252、352：上部引导面板
400：反向膨胀燃烧器 410：第一喷嘴
411：第一主体 413：第一供应管道
420：第二喷嘴 421：第二主体
422：第二密封环 423：供应管道
430：第三喷嘴 431：第三主体
432：第三密封环 433：第三供应管道
440：第一分离部件 450：第二分离部件
560：超级绝热燃烧器 561：超级绝热壳体
562：预加热层 563：重整层

Claims (19)

1.一种洗涤器燃烧器，其包括：预加热喷射环，所述预加热喷射环由具有一定厚度的多孔材料形成，并且在形成在内部的预加热燃烧空间中预加热和喷射燃料气体；预加热引导环，所述预加热引导环配备有多个预加热引导孔，所述多个预加热引导孔包围上述预加热喷射环的外周向部分，并且从外周向部分穿透到内周向部分；以及预加热燃烧器模块，所述预加热燃烧器模块配备有壳体，所述壳体形成环形气体通道，所述环形气体通道与上述预加热引导环的外周向部分分离，并且上述燃料气体流过所述环形气体通道。
2.根据权利要求1所述的洗涤器燃烧器，其中上述预加热引导环的内周向部分与上述预加热喷射环的外周向部分接触。
3.根据权利要求1所述的洗涤器燃烧器，其中上述预加热喷射环是由穿孔板、金属纤维、金属泡沫、填充珠、陶瓷泡沫、纳米尺寸多孔介质或多孔烧结金属形成的多孔结构。
4.根据权利要求1所述的洗涤器燃烧器，其中存在分层的至少两个预加热燃烧器模块，并且其中上述预加热燃烧器模块以不同混合比喷射不同组份或燃料气体。
5.根据权利要求1所述的洗涤器燃烧器，其进一步包括混合燃烧器模块，所述混合燃烧器模块配备有：混合喷射环，所述混合喷射环位于上述预加热燃烧器模块的上部部分或下部部分处，所述混合喷射环上形成从外周向部分穿透到内周向部分的多个喷射孔，并且所述混合喷射环在形成在内侧处的混合燃烧空间中喷射混合燃料气体；混合引导环，所述混合引导环与上述预加热喷射环的外周向部分分离，并且配备有从外周向部分穿透到内周向部分的多个引导孔；以及混合壳体，所述混合壳体与上述混合引导环的外周向部分分离以形成混合气体通道，上述混合燃料气体流过所述混合气体通道。
6.根据权利要求5所述的洗涤器燃烧器，其中上述混合燃烧空间连接到上述预加热燃烧空间。
7.根据权利要求5所述的洗涤器燃烧器，其中存在分层的至少两个混合燃烧器模块。
8.根据权利要求5所述的洗涤器燃烧器，其进一步包括下部喷射模块，所述下部喷射模块位于上述预加热燃烧器模块或位于相对低部分处的混合燃烧器模块的下部部分处，并且在内部配备有下部喷射环，所述下部喷射环将下部燃料气体喷射到与上述预加热燃烧空间或混合燃烧空间连接的下部燃烧空间。
9.根据权利要求7所述的洗涤器燃烧器，其中上述下部喷射模块在内部进一步包括下部壳体，所述下部壳体包围上述下部燃烧空间的外周向部分以形成上述下部燃料气体流过的呈环的形状的下部气体通道，并且所述下部壳体配备有从外周向部分穿透到上述下部气体通道的下部外壁孔，并且其中上述下部喷射环包括下部喷射孔，所述下部喷射孔位于上述下部气体通道内部并且喷射上述下部燃料气体或氧化剂。
10.根据权利要求8所述的洗涤器燃烧器，其中上述下部喷射模块配备有下部分离面板，所述下部分离面板分离竖直位于上述下部气体通道处的第一下部气体通道与第二下部气体通道，并且其中上述下部外壁孔和上述下部喷射孔分别连接到上述第一下部气体通道和所述第二下部气体通道。
11.根据权利要求1所述的洗涤器燃烧器，其进一步包括超级绝热燃烧器，所述超级绝热燃烧器预加热富燃料混合气体并将其重整为富氢混合气体以喷射到上述预加热燃烧空间。
12.根据权利要求11所述的洗涤器燃烧器，其中上述超级绝热燃烧器包括：以管的形状形成的超级绝热壳体，所述超级绝热壳体在所述上部部分和所述下部部分处开口；预加热层，所述预加热层位于上述超级绝热壳体内部的上侧处并且预加热上述富燃料混合气体；以及重整层，所述重整层由多孔材料形成，并且位于上述预加热层的下部部分处以将上述富燃料混合气体重整为上述富氢混合气体。
13.一种洗涤器燃烧器，其包括：主燃烧器模块，所述主燃烧器模块将主燃料气体喷射到形成内侧的主燃料气体；上部封头模块，所述上部封头模块位于上述主燃烧器模块的上部部分处以将废气供应到上述主燃烧空间，并且所述上部封头模块包括配备有将上部燃料气体供应到在下侧处开口的燃烧器容纳凹槽的上部燃料供应通道的上部封头以及上述燃烧器容纳凹槽；以及上部燃烧器模块，所述上部燃烧器模块密封上述燃烧器容纳凹槽的下部部分以在上部部分处形成上部气体通道，并且配备有将上部燃料气体供应到上述主燃烧空间的上部喷射面板。
14.一种洗涤器燃烧器，其中上述上部喷射面板由具有一定长度的多孔材料组成并且配备有从上侧穿透到下侧的多个孔。
15.根据权利要求13所述的洗涤器燃烧器，其中上述上部封头配备有从外侧的上侧穿透到下侧的反向膨胀容纳封头通道，并且进一步包括穿透上述反向膨胀容纳封头通道以暴露至上述上部封头的下侧的反向膨胀燃烧器。
16.根据权利要求15所述的洗涤器燃烧器，其中上述上部喷射面板配备有从上侧穿透到下侧的反向膨胀容纳喷射通道，并且其中上述反向膨胀燃烧器穿透上述反向膨胀容纳喷射通道以在上述上部封头的下侧下方暴露。
17.根据权利要求15所述的洗涤器燃烧器，其中上述反向膨胀燃烧器包括配备有呈管道的形状的第一主体的第一喷嘴、配备有被定位成包围上述第一主体的外周向部分的呈管道的形状的第二主体的第二喷嘴以及配备有被定位成包围上述第二主体的外周向部分的呈管道的形状的第三主体的第三喷嘴。
18.根据权利要求17所述的洗涤器燃烧器，其中上述第一喷嘴喷射氧化剂，上述第二喷嘴喷射由燃料和氧化剂组成的混合气体，并且上述第三喷嘴喷射氧化剂或由燃料和氧化剂组成的混合气体。
19.根据权利要求17所述的洗涤器，其进一步包括位于上述第一主体与所述第二主体之间以维持上述第一主体与所述第二主体之间的分离距离的第一分离部件，以及位于上述第二主体与所述第三主体之间以维持上述第二主体与上述第三主体之间的分离距离的第二分离部件。
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