[发明专利]分级式氧-燃料喷燃器及其使用方法

权利要求书

1. 一种喷燃器，包括：

中心氧化剂喷嘴，其限定所述喷燃器的中心轴线；以及

多个火焰保持器，其各自具有与所述喷燃器的轴线间隔开的轴线，各个火焰保持器包括：

高形状因数喷嘴，其包括具有大约10至大约75的形状因数的喷嘴开口，所述形状因数定义为喷嘴周长的平方除以两倍的喷嘴横截面积；以及

包围所述高形状因数喷嘴的环形喷嘴；

其中，所述高形状因数喷嘴构造成被供应燃料气体和助燃物气体中的一个，而所述环形喷嘴构造成被供应燃料气体和助燃物气体中的另一个。

2. 根据权利要求1所述的喷燃器，其特征在于，所述中心氧化剂喷嘴包括：

中心分级喷嘴；以及

环形喷嘴，其包围所述中心分级喷嘴且定位在所述火焰保持器的径向内侧。

3. 根据权利要求1所述的喷燃器，其特征在于，所述高形状因数喷嘴开口包括所述喷嘴开口的长轴。

4. 根据权利要求3所述的喷燃器，其特征在于，所述高形状因数喷嘴开口包括限定长轴的中心槽口和与所述中心槽口相交的一个或多个横向槽口。

5. 根据权利要求3所述的喷燃器，其特征在于，至少一个火焰保持器定向成使得所述高形状因数喷嘴开口的长轴与所述喷燃器的中心轴线相交。

6. 根据权利要求5所述的喷燃器，其特征在于，各个火焰保持器定向成使得所述高形状因数喷嘴开口的长轴与所述喷燃器的中心轴线相交。

7. 根据权利要求3所述的喷燃器，其特征在于，至少一个火焰保持器定向成使得所述高形状因数喷嘴开口的长轴垂直于从所述喷燃器的中心轴线向外延伸的半径。

8. 根据权利要求7所述的喷燃器，其特征在于，各个火焰保持器定向成使得所述高形状因数喷嘴开口的长轴垂直于从所述喷燃器的中心轴线向外延伸的半径。

9. 根据权利要求3所述的喷燃器，其特征在于，从各个所述火焰保持器的高形状因数喷嘴开口的长轴大体沿轴向向外延伸的平面基本平行于所述喷燃器中心轴线。

10. 根据权利要求3所述的喷燃器，其特征在于，从所述高形状因数喷嘴开口的长轴大体沿轴向向外延伸的平面相对于所述喷燃器中心轴线以大约沿径向向内30°至大约沿径向向外30°的角度沿径向成角度。

11. 根据权利要求3所述的喷燃器，其特征在于，从各个火焰保持器的高形状因数喷嘴开口的长轴大体沿轴向向外延伸的平面朝所述喷燃器中心轴线以小于或等于大约10°的角度沿径向向内成角度。

12. 根据权利要求3所述的喷燃器，其特征在于，

所述高形状因数喷嘴具有本体，所述本体朝所述喷嘴开口渐缩得越来越狭窄，所述喷嘴本体具有两个渐缩面，所述渐缩面相对于所述高形状因数喷嘴开口的长轴处于大约15°至大约30°的角度；以及

所述高形状因数喷嘴具有横截面积，并且具有面积为所述横截面积的大约35%至大约70%的出口面。

13. 根据权利要求1所述的喷燃器，其特征在于，所述高形状因数喷嘴构造成被供应燃料气体，而所述环形喷嘴构造成被供应助燃物气体。

14. 根据权利要求1所述的喷燃器，其特征在于，所述高形状因数喷嘴构造成被供应助燃物气体，而所述环形喷嘴构造成被供应燃料气体。

15. 根据权利要求1所述的喷燃器，其特征在于，所述火焰保持器相对于彼此大致相等地间隔开。

16. 根据权利要求1所述的喷燃器，其特征在于，所述环形喷嘴具有排出端，并且其中所述高形状因数喷嘴的喷嘴开口从所述排出端沿轴向凹陷小于或等于大约一个高形状因数喷嘴直径的距离。

17. 根据权利要求1所述的喷燃器，其特征在于，

在所述环形喷嘴和所述高形状因数喷嘴之间形成环形喷嘴开口；以及

所述高形状因数喷嘴开口和所述环形喷嘴开口在大小上设置成使流过所述环形喷嘴的气体流与流过所述高形状因数喷嘴开口的气体流的速度比V_ANNULAR/V_HSF小于大约1。