[发明专利]燃烧室

说明书

本发明基本上涉及的是一种燃烧室，特别涉及一种利用排放的废气的热量对燃烧空气和燃料气体进行预热的燃烧室组件。

在公知的燃烧室组件中，燃烧空气和燃料气体的压力通过一平衡阀达到均衡。

另一方面，为了节省能源，近期的发展趋势是使用废气的热量预先对燃烧空气加热。

但是，在使用压力平衡控制的现有技术燃烧室组件中已发现，当燃烧空气被预热后，燃烧空气的膨胀将伴随着其压力的增加，进而导致燃烧气体压力的增加。其结果是使空气比值显著变化，造成碳黑析出，使燃烧率下降，如在美国专利4392818和3852022中所述的那样。

由前述可见，在控制燃烧空气和燃料气体压力以使它们相互均衡的现有技术燃烧室组件中，其问题是燃料气体供应管路和燃烧空气供应管路都须使用特别设计的、昂贵的调整装置，以便调整空气的比值。

本发明的思想是基于这样一个基础，即发现现有技术的燃烧室组件所存在的问题是只采用了废气的热量对燃烧空气进行预热。

因此，本发明的主要目的是提出一个改进了的燃烧室组件，通过利用废气的热量，在燃烧空气和燃料气体相互混合产生空气-燃料混合物之前，对二者都进行预热，并使空气-燃料比的变化保持最小值。

为此，按照本发明的这种燃烧室组件，它包括：

一根用于供应燃料气体的气体供应管;

一个供应燃烧空气使它与燃料气体混合的燃烧空气预热通道装置。

一个和该燃烧空气预热通道装置进行热交换的废气通道装置;

本发明的特征在于还包括一个环绕气体供应管的内筒体，因此在气体供应管和内筒体之间形成一环形空间，该内筒体上至少有一个孔眼;

该燃烧空气预热通道装置被布置在该内筒体的外部，并通过上述的孔眼与该环形空间连通;

因此，燃烧空气通过该燃烧空气预热通道装置时，被通过该废气通道装置的该废气所预热，这样被加热的燃烧空气，通过该内筒体上的该至少一个孔眼，来加热通过该燃料气体供应管的燃料气体，因而增加了燃料气体的压力，它和该废气通道装置的该狭窄的内壁所产生的背压相结合，使由于加热燃烧空气而造成的空气-燃烧比的变化保持在最小值。

利用本发明的结构，由于温度的影响而造成的压力损失可增加以降低燃料气体的质量流量，从而可以把空气-燃料的混合比保持在一个常数上。

本发明的这一目的以及其它目的和特征通过参照附图和最佳实施方案的描述将会更加明显，其中：

图1是本发明的燃烧室组件的纵向剖面示意图;

图2是燃烧室组件中的燃烧空气和燃料气体的压力均衡控制原理图;

图3是表示燃烧空气温度和炉温之间相互关系的曲线图;

图4是表示压力差和预热后的燃烧空气温度之间相互关系的曲线图;

图5是表示燃料气体压力和预热后的燃烧空气温度之间相互关系的曲线图;

图6是表示气体的质量流量和燃料气体的压力之间相互关系的曲线图;

图7是表示空气比值和炉内温度之间相互关系的曲线图;

图8是类似于图1，表示本发明的另一最佳实施方案;

图9是一放大的局部横剖面图，表示图8的燃烧室内部;

图10是沿图9中Ⅹ-Ⅹ线所取的断面图;

图11是燃烧室的一个局部纵剖面图，表示产生短火焰的喷嘴的一个位置;

图12类似于图11，是喷嘴所处位置的放大图;

图13类似于图11，表示喷嘴所处的另一位置，在此位置产生长火焰;

图14类似于图13，是喷嘴所处的另一位置的放大图。

首先参看图1，参考标号1和2分别表示燃烧室瓦管和设置在瓦管1外端的燃烧室组件T的燃烧室壳体2，二者装在炉腔结构A中。燃烧室壳体2支承一个气体供应管5，管5从外面伸进燃烧室壳体2中，管5有一个形成气体供应喷嘴6的内端，燃烧室壳体2内还装有一内筒体7，该内筒体环绕在气体供应管5的外部，从而在管5和筒体7之间限定一个环形空间8。如图所示，筒体7远离气体供应喷嘴6的一端由壳体2的壁板封闭，而靠近喷嘴6的另一端开启并与喷嘴6同轴，在所说筒体7的大至中段部分有一排周向孔眼9。