具有工业设备和后续燃烧装置的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于后续燃烧废气的装置，具有带燃料喷嘴(07)和燃烧器锥筒(06)的燃烧器(04)，所述燃烧器至少以其在原料气室(09)中的燃烧器锥筒(06)伸入从在前布置的设备(12)中导出的需要处理的废气的废气流(02)中，其中，燃烧器锥筒(06)具有包围预混合腔(42)的、单件或多件式的、具有一个或多个壁分段(43.1；43.2；43.3；43.4)的壁部(43)，燃料喷嘴(07)包括至少一个燃料输出部(44)的、用以将燃料送出到预混合腔(42)中的开口，在外壳方面朝向外部对预混合腔(42)限定边界的壁部(43)具有的结构为，使得构造于其内部的预混合腔(42)在至少一个锥筒纵向分段上相对于定义出燃烧器(04)的轴向的对称轴(S)对称地朝向下游方向呈漏斗状敞开，其中，燃烧器锥筒(06)在壁部(43)的呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段的至少一个纵向分段中包括多个沿切向的输入开口(54)，所述输入开口用于使包围燃烧器锥筒(06)的废气沿切向进气到预混合腔(42)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于以热学方式后续燃烧废气的装置。
技术介绍
通过KBA-MetalPrint公司(KBA金属印刷公司)于2008年03月发表的宣传品“CleanAir-Abluftreinigungssysteme(清洁空气-废气净化系统)”已知一种具有燃烧器的、用于以热学方式后续燃烧废气的装置，其燃烧器锥筒沿燃烧器的轴向朝向下游的锥筒开口呈漏斗状地敞开。燃烧器至少以燃烧器锥筒布置在相对于燃烧室在前布置的腔室中，并且被需要处理的废气所包围。在相对于燃烧器处在前方的废气流中，设置有用于与清洁气流交换热能的集束管换热器。DE3738141A1公开了一种燃烧器，其燃烧锥筒以喷嘴管包围燃料。锥筒在其呈截锥环套状敞开的壁部分段中具有贯通开口，废气能够经过所述贯通开口从引导废气并且包围锥筒的通道流入锥筒内部。废气与之并行地通过在燃烧室挡板与锥筒之间所形成的环形缝隙流入燃烧室中。为了避免过热引起的损伤，燃烧器锥筒由所谓的工程陶瓷，特别是由浸润硅的碳化硅构成。在DE19654009A1中，公开了一种具有由两个锥形壳罩状的部件构成的燃烧器锥筒的锥筒燃烧器，所述部件在其周向上来看的端部分段上沿径向彼此错开并且由此形成针对燃烧空气的、沿切向的进口。在锥筒的圆柱形的起始部分的区域中，借助喷嘴将优选呈液态的燃料喷雾输入到锥筒内腔中。在沿切向的进口的区域中，借助在部件壁部中的沿径向朝内指向的开口，附加地将优选呈气态的燃料喷入沿切向流入的燃烧空气中。借助喷嘴射入的液态的燃料在预混合腔内的气化能够以如下方式得到辅助，即，所输入的燃烧空气被预热或者富含被回输的废气。DE4113681A1和DE19545310A1公开了类似于DE19654009A1的燃烧器实施方案，其中，但是在DE4113681A1中进入沿切向的进口中的径向输入喷嘴经过沿径向指向的开口进入到与进口平行延伸的导入通道中。同样在此情况下，针对气轮机组或者气氛燃烧设备而言，可以有利的是，将一部分废气回引到所输送的新鲜空气中，以形成燃烧空气。在DE19545310A1中，为了形成燃烧器锥筒，设置有多个、在实施例的图示中为四个锥形壳罩状的部件。子锥形壳罩的子锥形连接片处在共同的圆锥轴线上，从而获得被进入通道中断的直线形的圆锥壳罩线。DE19545309A1也公开了一种例如用在气轮机组中的预混合燃烧器，具有两个锥形壳罩状的部件，所述部件在自身间构成了用于使在加压机中产生并加压的燃烧气体输入的、缝隙状的沿切向的进口。在沿切向的输入缝隙的区域中，喷入气态的燃料。当在部分负载下，仅通过在缝隙区域中的喷入不能保证运转时，附加地经分布于回流区的区域中的矛状件上的喷嘴喷入燃料，由此，避免了满负载运转与部分负载运转之间的脉冲波动。在限定出矛状件边界的矛管与同轴地布置在矛管中的燃料管之间的空腔中，燃烧空气流向在回流区的区域中开口的矛状件头部。通过CH684962A5公开了一种用于使内燃机、气轮机组的燃烧室或燃烧设备运转的燃烧器，其具有同样由子锥形体形成的燃烧器锥筒，其中，燃料在沿切向的输入缝隙的区域中喷入。在需要时，除了沿切向的导入之外，还将沿轴向的燃烧空气在点火电极的下游导入锥形空腔中。DE10205428A1涉及一种用于发热器的燃烧器。在燃烧器的输出口部设置有阻流件。WO2006/048405A1也涉及一种用于发热器的燃烧器。在燃烧器锥筒的输出侧，在输出的燃烧气体流的流路中设置构成过渡通道的构件。US6599121B2涉及一种涡轮动力机的具有多个锥筒部件壳罩的燃烧器，其中，在锥筒部件壳罩之间形成的缝隙中，为燃烧空气设有燃料，并且沿切向导入锥筒内部。为了在流体技术上使燃烧器稳定，在锥筒流动的轴向延伸中，通过在至少一个圆周分段中的相应造型或安装来设置分段式的横截面变细部，借助这种变细部使流动轮廓变形。横截面变细的圆周分段在燃烧器锥筒的下游后三分之一中以2°至45°、特别是5°至15°朝向燃烧器轴线倾斜地延伸。通过EP0629817A2已知一种的燃烧设备，这种燃烧设备主要由具有预混合燃烧器的燃烧腔构成。在此，通过燃烧染料以被动的方式回引燃烧废气。燃烧器锥筒包括两个通过两个锥形部件的错位而形成的、针对燃烧气体输入的切向输入部。在底脚区域中沿轴向以及在锥筒区域中沿径向作为切向流将新鲜空气输入燃烧器，新鲜空气借助喷气注入器的涡旋作用将燃烧废气与自身一起推入燃烧器内腔中。在切向输入部的区域中，设置有燃料喷嘴。DE10022969A1涉及一种用于使产生热气的机组运转的燃烧器，其具有由两个扇状布置的部件形成的燃烧器锥筒。为了降低热声学波动的幅度，将大量阻流件伸入流体中。优选的是，阻流件设置在燃烧器输出部上，并且特别有利的是附加地沿着切向空气开口来设置。附加地，可以在切向空气开口的区域中设置有用于输送燃料的开口。EP0780630A2涉及一种用于发热器的燃烧器。燃烧器包括锥形的涡流产生器和燃料喷嘴。燃烧器锥筒包括两个通过将两个锥形部件错位而形成的、针对燃烧气体输入的切向输入部。切向输入部可以为了预热而富集回引的废气。在燃料喷嘴口的区域中，设置有沿径向或大致沿径向布置的开口，通过所述开口使洗涤空气流入基于燃料喷嘴的尺寸产生的横截面中。JP2004053048A公开了一种预混合燃烧器，其中，在底脚方面限定锥筒边界的端壁中看起来设置有轴向孔，轴向孔在另一方面通入测试混合气体管路中。锥筒包括窗口，主要燃烧气体混合物经所述窗口从外部流入锥筒内部中。US2007/0254254A1涉及一种锥形的旋风氧化燃烧器，旋风氧化燃烧器在其横截面较小的侧面上被输送从热解设备中获取的、含烃类物质的气体。在锥筒壁部的区域中，可以借助软管向锥形燃烧器篮形件的内部输送例如呈丙烷形式的燃料。同样在锥形燃烧器篮形件的壁部中设置有开口的环形结构，在开关的内侧设置有转向瓣板，用于产生旋风状流体。通过这种措施以及必要时附加的鼓风机(借助其能够在包围燃烧器篮形件的燃烧室中产生循环流体)，应当在燃烧器篮形件的内壁上设计出旋风状的火焰。DE19848661A1涉及一种热学的后续燃烧设备，其中，燃烧器以其锥筒布置在废气流中。在锥筒壳罩中设置有开口，废气经过所述开口流入内部。为了形成自旋流体，最远处在下游的开口具有朝向内部伸入的废气导引元件。GB1276199A也涉及一种针对加压废气的、热学的后续燃烧设备，具有布置在废气流中而且包括了径向空气开口的燃烧器锥筒。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种用于以热学方式后续燃烧废气的装置。根据本专利技术，所述目的通过权利要求1的特征来实现。凭借本专利技术能够实现的优点特别在于，能够对废气进行后续燃烧，这种后续燃烧特别有效而且高能效地工作，并且仍然满足有害物质量方面的高标准。例如有助于高效率的是将需要后续燃烧的废气预热到例如＞500℃的温度和/或对废气和/或燃料流执行有利于将需要净化的废气与燃烧气体相混合的流体引导。因此，对于后续燃烧装置的实施方案特别有利的是，例如对需要净化的废气与为此特别设计的燃烧器相结合、优选与为此特别设计的燃烧器相结合地加以预热。例如通过在燃烧器或燃烧器锥筒中特殊的空气引导，来防止燃烧器壁部过热和发生损坏，而在此不妨碍混合进而还有后续燃烧的效率。通过沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于后续燃烧废气的装置，具有带燃料喷嘴(07)和燃烧器锥筒(06)的燃烧器(04)，所述燃烧器至少以其在原料气室(09)中的燃烧器锥筒(06)伸入从在前布置的设备(12)中导出的需要处理的废气的废气流(02)中，其中，燃烧器锥筒(06)具有包围预混合腔(42)的、单件或多件式的、具有一个或多个壁分段(43.1；43.2；43.3；43.4)的壁部(43)，燃料喷嘴(07)包括至少一个燃料输出部(44)的、用以将燃料送出到预混合腔(42)中的开口，以及，在外壳方面朝向外部对预混合腔(42)限定边界的壁部(43)具有的结构为，使得构造于其内部的预混合腔(42)在至少一个锥筒纵向分段上相对于定义出燃烧器(04)的轴向的对称轴(S)对称地朝向下游方向呈漏斗状敞开，其特征在于，燃烧器锥筒(06)在壁部(43)的呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段的至少一个纵向分段中包括多个沿切向的输入开口(54)，所述输入开口用于使包围燃烧器锥筒(06)的废气沿切向进气到预混合腔(42)中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.20 DE 102014205200.91.一种用于后续燃烧废气的装置，具有带燃料喷嘴(07)和燃烧器锥筒(06)的燃烧器(04)，所述燃烧器至少以其在原料气室(09)中的燃烧器锥筒(06)伸入从在前布置的设备(12)中导出的需要处理的废气的废气流(02)中，其中，燃烧器锥筒(06)具有包围预混合腔(42)的、单件或多件式的、具有一个或多个壁分段(43.1；43.2；43.3；43.4)的壁部(43)，燃料喷嘴(07)包括至少一个燃料输出部(44)的、用以将燃料送出到预混合腔(42)中的开口，以及，在外壳方面朝向外部对预混合腔(42)限定边界的壁部(43)具有的结构为，使得构造于其内部的预混合腔(42)在至少一个锥筒纵向分段上相对于定义出燃烧器(04)的轴向的对称轴(S)对称地朝向下游方向呈漏斗状敞开，其特征在于，燃烧器锥筒(06)在壁部(43)的呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段的至少一个纵向分段中包括多个沿切向的输入开口(54)，所述输入开口用于使包围燃烧器锥筒(06)的废气沿切向进气到预混合腔(42)中。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，沿切向的输入开口(54)在周向上彼此间隔，和/或在壁部(43)的外侧上、沿径向分别从沿周向来看在前的壳罩圆周分段中抬高，和/或设计为沿轴向延伸的裂缝状或狭缝状的开口，和/或至少在呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段的长度上延伸。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，燃烧器锥筒(06)的壁部(43)至少在呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段中，通过数目为n的多个辐射对称地围绕形成对称轴(S)的轴向呈扇状的和/或围绕相应的彼此之间或与对称轴(S)不重合的转轴扭转布置的壁分段(43.1；43.2；43.3；43.4)来构成，和/或沿切向的输入开口(54)通过多个壁分段(43.1；43.2；43.3；43.4)的扇形结构来形成，和/或壁分段(43.1；43.2；43.3；43.4)在壁分段(43.1；43.2；43.3；43.4)的数目为n时，设计为n个N分之一壳罩，特别是n个锥形子壳罩。4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，燃烧器锥筒(06)的壁部(43)至少在呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段中，由数目为n的、多于两个辐射对称地围绕形成对称轴(S)的轴向呈扇状和/或扭转布置的壁分段(43.1；43.2；43.3；43.4)构成，和/或在壁部(43)的呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段的至少一个纵向分段中，包括多于两个沿切向的输入开口(54)，所述输入开口用于使包围燃烧器锥筒(06)的废气沿切向进气到预混合腔(42)中。5.根据权利要求1、2、3或4所述的装置，其特征在于，燃烧器锥筒(06)的壁部(43)至少在呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段中，由至少四个辐射对称地围绕形成对称轴(S)的轴向呈扇状和/或扭转布置的壁分段(43.1；43.2；43.3；43.4)构成，和/或在壁部(43)的呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段的至少一个纵向分段中，包括至少四个沿切向的输入开口(54)，所述输入开口用于使包围燃烧器锥筒(06)的废气沿切向进气到预混合腔(42)中。6.根据权利要求3、4或5所述的装置，其特征在于，其特征在于，关于对称轴(S)被分别相邻的壁分段(43.1；43.2；43.3；43.4)沿周向遮挡的角分段至少无空隙地延续或相交。7.根据权利要求3、4、5或6所述的装置，其特征在于，壁分段(43.1；43.2；43.3；43.4)本身在周向上通过数目为m个单个的、为了形成相关的壁分段(43.1；43.2；43.3；43.4)而彼此相接的节段(43.1x；43.2x；43.3x；43.4x)构成。8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的装置，其特征在于，沿切向的输入开口(54)的设计方式为，通过所述输入开口仅能够使如下的空气流进入锥筒内腔中，所述空气流关于对称轴(S)不是表现为单纯沿径向的流动，而是包括至少一个沿切向的运动分量。9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的装置，其特征在于，壁部(43)的结构设计如下，使得构造于所述壁部内部的预混合腔(42)在至少一个相对于至少一个燃料输出部(44)的开口沿燃烧器(04)的轴向在后布置的而且沿燃烧器的轴向延伸的锥筒纵向分段上相对于定义出燃烧器(04)的轴向的对称轴(S)对称地、朝向沿燃烧器的轴向从燃料喷嘴向输出侧的预混合腔开口伸展的方向呈漏斗状地敞开。10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的装置，其特征在于，沿切向的输入开口(54)分别在两个沿燃烧器锥筒(06)的周向彼此相接的数目为n的壁分段(43.1；43.2；43.3；43.4)之间形成，方式为：壁分段呈锥筒的锥筒节段的形式形成闭合的外圆周线，但分别相对于形成闭合的外圆周线的结构以相同的转动方向和/或以相同的角度围绕相对于对称轴(S)分别以相同尺寸间隔的轴扭转地布置。11.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的装置，其特征在于，燃烧器(04)在燃烧器锥筒(04)的端侧的底脚(49)中具有一个或多个从包围燃烧器(04)的原料气室(09)中引入预混合腔(42)中的穿通引导部(48)的一个或多个通出口，废气经过所述通出口从包围燃烧器(04)的原料气室(09)中，以沿轴向或主要沿轴向的流动方向、也就是以相对于径向分量而言具有更大的轴向分量的流动方向进入和/或能够进入预混合腔中。12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，在周向上，将多个穿通引导部设置在底脚(49)的环状区域中，穿通引导部在垂直于对称轴(S)伸展的平面中，在投影到该平面中的、包络了至少一个燃料输出部(44)的一个或多个通出口的圆周线外而且在——在穿通引导部(48)的轴向高度上伸展的——壁部(43)内延伸，和/或设置在处于燃料喷嘴端部的轴向高度上或沿轴向处于燃料喷嘴端部上游的底脚分段中。13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，底脚(49)由呈设计为闭合圈或轮辐圈的锥筒底脚(46)类型的朝向锥筒内部的侧面形成，所述锥筒底脚朝向燃料喷嘴(07)的圆周方向来看，具有多个主要沿轴向伸展的和/或实现主要沿轴向通流的穿通引导部(48)。14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，在端侧对底脚(49)限定边界的锥筒底脚(46)呈法兰(46)的形式实施，锥筒底脚能够以可分离的方式与布置在燃料喷嘴(07)上或相对于燃料喷嘴在前布置的管件上的加装构件(47)相连接，和/或锥筒底脚与燃烧器喷嘴(07)的壁部沿径向相隔地承载燃烧器锥筒(06)的单件...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伯哈特·瓦尔，
申请(专利权)人：KBA金属印刷有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE