具有内部废气再循环的燃料焚烧燃烧器制造技术

本发明专利技术提出了一种燃料焚烧燃烧器100，该燃料焚烧燃烧器包括燃烧空气入口113，该燃烧空气入口在燃烧器外壳110内的第二室152的输入端处联接到燃烧空气喷嘴136并用于接收燃烧空气，第二室与第二室内的第三室168间隔开。燃烧空气喷嘴136将燃烧空气171引导到第三室168中。联接到燃烧器喷嘴167的燃料入口111具有再循环端口164，以用于接收提供给废气路径165的热废气，燃烧器喷嘴固定到燃烧器安装板161。完全定位于燃烧器外壳内部的喷射泵被构造成用于接收来自废气路径的热废气。喷射泵通过以下方式工作：使燃烧空气流动通过燃烧空气喷嘴136，该燃烧空气喷嘴将热废气通过再循环端口吸入废气路径中，然后吸入气体混合区178中，以用于混合热废气和燃烧空气。用于混合热废气和燃烧空气。用于混合热废气和燃烧空气。

【技术实现步骤摘要】
具有内部废气再循环的燃料焚烧燃烧器


[0001]本专利技术所公开的方面涉及具有废气再循环的燃料焚烧燃烧器。

技术介绍

[0002]一氧化氮(即NO)和二氧化氮(NO2)形式的氮氧化物(可统称为NOx)是通过化石燃料在空气中的燃烧而产生的，化石燃料在空气中的燃烧提供双原子气体形式的氮和氧以形成NOx。已知除了机动车辆之外，化石燃料焚烧的工业和商业加热设备(例如，加热炉、烤箱)也排放NOx，因此，连同从机动车辆排放的NOx一起，还认为来自化石燃料焚烧的工业和商业加热设备(例如，加热炉、烤箱)的NOx是空气质量差和烟雾的主要原因。
[0003]通常称为废气再循环(EGR)的燃烧废气(也称为烟气)的再循环是在化石燃料焚烧燃烧应用中实现较低NOx排放的已知方法。许多研究已证实使用多种外部管道布置使燃烧废气再循环的有益效果。然而，向任何焚烧室应用添加EGR通常涉及增加设备复杂性、资金和/或运营费用。
[0004]实现工业燃料焚烧燃烧器的EGR的一种常规方法是用管道使废气从排气烟囱向外输送回到燃烧空气进口，在燃烧空气进口，废气可进入燃烧空气风扇以与燃烧空气混合，并且该废气和空气混合物被送至燃烧器的空气入口。这种已知的EGR布置需要围绕燃料焚烧燃烧器的(外部)附加管道和装置。这种已知的EGR布置还涉及增大(或扩升)燃烧空气风扇的规模，以处理更多的烟气体积。较大的空气风扇导致成本增加，另外产生每单位的热量会使用更多的电力。此外，构造的风扇材料通常需要升级到处理通常存在于废气中的附加高温和腐蚀性组合物所需的耐高温合金。<br/>
技术实现思路

[0005]提供本
技术实现思路
以介绍简化形式的公开概念的简要选择，其在下文包括所提供附图的具体实施方式中被进一步描述。该
技术实现思路
不旨在限制所要求保护的主题的范围。
[0006]本专利技术所公开的方面认识到，为了更经济地实现燃料焚烧燃烧器的EGR，需要一种通过降低燃烧器的EGR的复杂性来降低资金和运营成本的燃料焚烧燃烧器布置。本专利技术所公开的方面通过利用完全定位在燃烧器外壳内部的喷射泵布置来实现这一点，该喷射泵布置省去先前所需的外部放置的热废气管道以及以适当比例混合废气和燃烧空气所需的特殊风扇和相关联的控件。
[0007]本专利技术所公开的一个方面包括一种燃料焚烧燃烧器，该燃料焚烧燃烧器包括燃烧空气入口，该燃烧空气入口联接到燃烧空气喷嘴并用于在燃烧器外壳内的第二室的输入端处接收燃烧空气，第二室与位于第二室内的第三室间隔开。燃烧空气喷嘴将燃烧空气引导到第三室中。具有燃料入口的燃料管联接到燃烧器喷嘴，该燃烧器喷嘴固定到燃烧器安装板，该燃烧器安装板具有再循环端口以用于接收提供给第二室的热废气。完全定位于燃烧器外壳内部的喷射泵被构造成用于接收来自第二室的废气。喷射泵通过以下方式工作：使燃烧空气流动通过燃烧空气喷嘴，该燃烧空气喷嘴将热废气通过再循环端口吸入由第二室
限定的废气路径中，然后吸入从燃烧空气喷嘴的输出端延伸到第三室的输入端的气体混合区中，以用于混合热废气和燃烧空气。
附图说明
[0008]图1A描绘了根据一个示例性方面的包括EGR的示例性燃料焚烧燃烧器的剖视图，该EGR包括完全设置在燃烧器外壳内部的喷射泵布置。
[0009]图1B描绘了一般化的喷射泵，其中增加了图1A中所示的喷射泵的各个区域的相应的附图标号，使得可认为喷射泵是本专利技术所公开的燃料焚烧燃烧器的一部分。
[0010]图2A
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图2C描绘了根据一个示例性方面的包括EGR的示例性燃料焚烧燃烧器的各种视图，该EGR包括全部设置在燃烧器外壳内部的喷射泵布置，该喷射泵布置将热废气与燃烧空气混合以提供如图1A所示的内部废气再循环。图2A描绘了观察示例性燃料焚烧燃烧器的背面的视图，其示出燃烧器安装板具有附接到壁板的再循环端口。图2B描绘了沿图2A所示的切割线B
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B截取的燃料焚烧燃烧器。图2C描绘了图2A所示的燃料焚烧燃烧器的侧切视图。
具体实施方式
[0011]参考附图描述了本专利技术所公开的方面，其中类似的附图标号用于在所有附图中指代类似或等同的元件。附图未按比例绘制，并且其仅提供用于说明某些公开的方面。下面参考用于说明的示例性应用来描述若干公开的方面。应当理解，阐述了许多具体细节、关系和方法以提供对所公开方面的完全理解。
[0012]本专利技术所公开的方面包括燃料焚烧燃烧器，该燃料焚烧燃烧器包括EGR，该EGR包括完全定位在燃烧器外壳内部的喷射泵布置，该喷射泵布置将废气与燃烧空气混合。如本文所用，术语“喷射泵”是指无源泵(意指泵不以任何电力供应)，其中喷射泵被构造成使得处于快速运动中的流体的小射流通过其脉冲提升或以其他方式移动与之混合的大量流体(在这种情况下是废气)。因此，喷射泵通过更一般地称为文丘里效应的机制工作。
[0013]图1A描绘了根据一个示例性方面的显示为燃料燃烧器的示例性燃料焚烧燃烧器100的剖视图，该燃料焚烧燃烧器包括EGR，该EGR包括完全设置在燃烧器外壳110内部的喷射泵布置，该喷射泵布置将通过在燃烧器安装板161中形成(诸如切割)的再循环端口164接收的热废气(也称为烟气)混合到再循环废气路径(废气路径)165。废气路径165由第三室168的外侧和第二室152的内侧界定，这使得废气能够流入如在燃烧空气喷嘴136与第三室168的输入端之间所示的气体混合区178中。燃烧器安装板161在具有燃烧器喷嘴167的燃料焚烧燃烧器100的侧面上闭合并密封燃烧器外壳110(密封除再循环端口164之外的地方)。具有燃料入口111的燃料管112联接到燃烧器喷嘴167。
[0014]燃料焚烧燃烧器100还包括显示为壁板156的另一块板，该板可代表消费者应用燃料焚烧燃烧器100中的安装壁。图1A示出了通过焊接区域169连接到第三室168的燃烧器排放套筒190。所示壁板156在其中心区域设置有孔，以使得燃烧器排放套筒190能够插入并因此连接到第三室168。在中心区域具有孔的壁板156通常由消费者提供。例如，借助于壁板156中的孔，燃烧器排放套筒190可连接(例如，焊接)到第三室168，如图1A所示。另选地，燃烧器排放套筒190可连接(例如，焊接)到燃烧器安装板161的径向地位于再循环端口164内
部的部分。这两种选择均允许燃料焚烧燃烧器100作为单个单元插入消费者的应用室诸如锅炉、加热炉或加热器中。
[0015]壁板156包括通用板，该通用板代表另一个装置诸如锅炉、加热炉或加热器的壁，该另一个装置接收来自由燃料焚烧燃烧器100执行的燃烧的热量。壁板156通常具有足够大的开口以使燃烧器排放套筒190穿过以进行安装，并且仍然具有足够的表面积以将焊接安装螺柱放置在壁板156上。燃烧器安装板161通常包括凸缘部分中的安装孔和中心区域中的再循环端口164，如下文所述的图2A所示。燃烧器安装板161通常焊接到如图1A所示的第三室168和燃烧器外壳110，并且燃烧器安装板161通常具有大致为大于燃烧器外壳110(和应用壁中的开口)的直径的尺寸，以形成具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：提供燃料焚烧燃烧器(100)，所述燃料焚烧燃烧器包括：燃烧器外壳(110)，所述燃烧器外壳具有燃料入口(111)，所述燃料入口联接到燃料管(112)，所述燃料管联接到燃烧器喷嘴(167)，所述燃烧器喷嘴固定到燃烧器安装板(161)，所述燃烧器安装板具有至少一个再循环端口(164)；燃烧空气入口(113)，所述燃烧空气入口联接到在所述燃烧器外壳内的第二室(152)的输入端处开始放置的燃烧空气喷嘴(136)并用于接收燃烧空气(171)，所述第二室具有与同样位于所述第二室内的第三室(168)间隔开的输出端，其中所述燃烧空气喷嘴被构造成将所述燃烧空气引导到所述第三室中；和喷射泵，所述喷射泵完全定位于所述燃烧器外壳内部；使用燃烧空气风扇(191)将所述燃烧空气从所述燃烧空气入口引导通过所述燃烧空气喷嘴；将燃料通过所述燃料管引导到所述燃烧器喷嘴以实现燃烧过程，所述燃烧过程产生源自所述燃烧器喷嘴的火焰，所述火焰产生热废气；以及通过使所述燃烧空气以足以形成脉冲的速度流动通过所述燃烧空气喷嘴来操作所述喷射泵，所述燃烧空气喷嘴将所述热废气通过所述再循环端口吸入所述第二室中，然后吸入从所述燃烧空气喷嘴的输出端延伸到所述第三室的输入端的气体混合区(178)，所述气体混合区将吸入的所述热废气与从所述燃烧空气喷嘴接收的所述燃烧空气混合。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述喷射泵包括所述燃烧空气喷嘴(136)作为所述燃烧空气(171)的输入端，其中用于接收所述热废气的废气路径(165)放置在所述第三室(168)的外部与所述第二室(152)的内部之间。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述再循环端口(164)包括环形区域。4.根据权利要求2所述的方法，其中被吸入所述废气路径(165)中的所述热废气由经过所述第二室(152)的所述外部的所述燃烧空气(171)冷却，其中所述热废气的所述冷却将热量传递到所述燃烧空气以加热所述燃烧空气，这增加了所述燃烧过程的总体热效率。5.根据权利要求1所述的方法，还包括使用计算流体动力学(CFD)模拟来确定所述燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：