用于以热学方式后续燃烧废气的装置的制作方法

文档序号:11141856阅读:879来源:国知局
用于以热学方式后续燃烧废气的装置的制造方法

本发明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。



背景技术:

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。



技术实现要素:

本发明的目的在于,提出一种用于以热学方式后续燃烧废气的装置。

根据本发明,所述目的通过权利要求1的特征来实现。

凭借本发明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。通过沿切向输入空气和/或在底脚侧靠近锥筒包壳主要沿轴线输入发生的空气输入和/或特殊的实际的或有效的锥度,例如在对应处于例如10°至30°、特别是14°至24°的角度范围内的打开角度的区域中或在对应有效内部或实际锥筒的锥筒壁的处于例如5°至15°、特别是7°至12°的角度范围内的倾斜度的区域中,在燃烧器锥筒内壁上产生和/或获得进气垫背,使得在由此构造的“空气篮”中形成火焰。

针对例如在尽管必要时附加地沿径向输入空气的情况下仍然使火焰稳定化的回旋流动的设计方案特别有利的可以是,燃烧器锥筒具有沿切向的空气输入开口的实施方案。优选的是,所述开口可以通过具有单件或多件式实施的壁部的多个、例如对于两个、优选四个壁分段的辐射对称的、特别是扇形和/或扭转的构造燃烧器包壳或至少一个分段的构造来形成。

防止壁部出现过高温度的空气篮的设计方案可以有利地通过壁部中的径向空气输入开口和/或特别是通过出自底脚和/或穿过锥筒形体的空气输入来产生或者至少是得到促进。

在具有从底脚沿壁部指向的输入气流的有利的实施方案中,也就是形成空气篮的环形包壳流动的有利实施方案中,这种输入气流可以在有利的改进方案中,在锥筒包壳的底脚方面的端侧端部与环形的、包围端侧的燃烧器喷嘴轮廓的附加的导引元件(例如导线片)之间实现。

为了构成空气篮,能够取而代之或优选附加于沿轴向的进气空气流和/或回旋流动和/或优选的锥筒几何形状(也就是壳层结构和/或锥度)地,设置有沿径向的空气输入开口,例如设置为锥筒包壳中的注入开口。所述或一部分注入开口可以在其打开程度方面发生改变,以便能够对空气流和包壳流动加以调整。

混合进而还有后续燃烧的效率可以单独或者恰好与沿轴向的进气空气流和/或回旋流动和/或壳层状的锥筒结构和/或锥度和/或沿径向的空气输入开口相结合下,在下游锥筒端部的区域中通过在燃烧器锥筒的输出开口的平面附近或其中伸入将燃烧器锥筒在其外侧加以包围的腔室的阻流件而加以改善。这特别在于环形设计的包壳流动相结合下适用,包壳流动必须在锥筒端部上打断并且与其余进气空气流形成涡流。

燃烧器锥筒特别是可以附加于沿轴向的进气空气流和/或回旋流动和/或壳层状锥筒构造和/或锥度和/或沿径向的空气输入开口和/或阻流件地,包括排流侧的封闭板,借助这种封闭板实现了锥筒内部所需的压力差和/或对沿切向的输入开口的封闭。

燃烧器和后续燃烧装置例如以如下相结合实施,在燃烧器运行中,废气被加热到>600°的温度水平,特别是大于650°,优选>700°,例如约750°,其中,例如烃类的有害物质利用废气中的氧气分解成CO/CO2和水。

应当被认为是废气的是如下的废气流或排气流,其例如包括显著地和/或相对于例如在德国适用的极限值更高的烃类物质。例如需要处理的和/或包围燃烧器锥筒的废气流或排气流包含至少5g/m3的烃类化合物。

在后续燃烧装置的有利的改进方案中,在纯净气流中设置有热交换机制,借助热交换能够将热量输出至针对过程的流体流或用于加热用来输出需要净化的废气的设备。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面详细介绍。其中:

图1示出相对于工业设备在后布置的后续燃烧装置的示意图;

图2示出图1中的后续燃烧装置的放大图示;

图3示出具有燃烧器的后续燃烧装置的前部的示意图;

图4沿斜向从前方示出燃烧器的实施方案的立体图;

图5示出燃烧器的实施方案的立体后视图;

图6示出燃烧器的实施方案的侧视图;

图7示出燃烧器壁部的a)第一和b)第二截面的示意原理简图;

图8示出燃料喷嘴的输出开口的区域中的燃烧器的示意剖视图;

图9从前方示出燃烧器的实施方案的简要立体图。

具体实施方式

用于以热学方式后续处理、特别是后续燃烧气态的、例如载有有害物质的流体流02的装置01,例如后续燃烧装置01包括能够利用液态或优选气态的燃料03运行或能够运行的燃烧器04,特别是包括了燃料输送件07(例如燃烧器喷嘴07)和所谓的燃烧器锥筒06的锥筒燃烧器04,锥筒燃烧器至少以其燃烧器锥筒06伸入需要处理的流体流02(特别是废气流02)的流动路径中,和/或布置于所述流动路径中。借助燃料喷嘴07能够将优选呈气态的燃料03(例如天然气、丙烷或液化石油气)输送到被燃烧器锥筒06包围的腔室中(例如参见图1、图2和图3)。

出于简化原因,在这里(只要在相关位置没有有意区分的话)对于“废气”这一称谓对于需要净化的气态流体既可以理解为实际作为过程废气或“冷废气”存在的流体,也可以理解为“热的”废气,特别是理解为作为燃烧废气存在的而且在热学上需要借助后续燃烧处理的流体或作为废气流或排气流02存在的流体流02。也称为原料气的、尚未在热学上借助后续燃烧后续处理的“废气”例如出自相对于装置01关于需要处理的废气在进流方面(或者也就是上游)在前布置的、特别是工业设备12。例如实际上作为废气(例如载有有害物质的)腔室废气或过程废气出自设计为生产设备和/或加工设备12的设备12的设备腔室或过程,或作为燃烧废气出自实施为燃烧设备12的设备12的燃烧腔。

在热学上后续处理时,载有有害物质的废气借助敞开的火焰加热,并且能够氧化的有害物质(例如烃类物质)在高温下(例如温度>600℃,特别是>650℃,优选>700℃)被氧化。例如,烃类物质被氧化成二氧化碳和水。对此所需的氧气例如作为需要净化的原料气的组成部分被其一并引导和/或提供。与燃烧器系统(正如其在产生能量的情况所用那样)相反,燃烧器04在这里例如不是本身被配送特别是加压的环境空气(也就是对应低有害物质的纯净空气典型的气体混合物),而是处在由废气形成的、烃类物质浓度至少或多于0.5g/m3(25℃,1.013mbar)、特别是至少的1.0g/m3的气氛或环境。也就是向燃烧器04附加于燃料在原料气方面03仅输送载有有害物质的、但对例如至少5%、优选至少10%的氧气份额一并引导的、含有至少0.5g/m3的烃类物质的废气。

在后续燃烧的下游,包括了在热学上经后续处理的原料气流02的纯净气流08离开后续燃烧装置01。

在后续燃烧装置01的最不复杂而且在这里未详细示出的第一实施方案中,燃烧器04或其燃烧器锥筒06直接伸入对设备06的废气流02进行导送的管路的管分段中,或者设置在这样的管分段中。该管分段可以在其横截面方面相对于管路的原料气方面的输入分段和纯净气体方面的输出分段扩宽。

在就操作和/或模块化和/或效率方面优选的实施方案中,燃烧器04是设计为独立的后续燃烧装置01的装置01,并且至少以燃烧器锥筒06伸入对装置01的内部的需要处理的废气加以引导的原料气腔室09中。与包围燃烧器锥筒06的原料气腔室09在下游相接的是燃烧腔11,燃烧器锥筒06的下游的输出开口13在燃烧腔的输入开口处开口通出,燃烧腔具有一个或多个并行的排流开口14;16,用于将经后续燃烧的纯净气体从燃烧腔11中输出。

燃烧腔11和燃烧器锥筒06在输出开口13的高度上的输入开口例如以如下方式设定并且彼此相对得到布置,使得在燃烧器锥筒06的对外圆周在输出侧方面加以限定的边缘与输出侧的、特别是端侧的燃烧腔壁17的对输入开口加以限定的边缘之间构成输入缝隙18,出自原料气腔室09的原料气经过输入缝隙在直接的路径上、也就是能够在不首先进入燃烧器锥筒06的构造在燃烧器锥筒06的内部的预混合腔室中的情况下,流入燃烧腔11中。输入缝隙18可以实施为必要时除了分部位地布置在燃烧器锥筒06与燃烧腔11之间的支撑和/或保持元件之外连贯环绕的或者实施为总体上例如达到圆周的总共至少270°、优选至少300°的角度范围的敞开的输入缝隙18。输入开口的进入燃烧腔11中的平面与燃烧器锥筒06的输出开口13的平面不一定要重合。但这两个平面也可以彼此平行而且沿燃烧器04的轴向彼此间隔,由此,针对重合的情况平坦的、环绕燃烧器锥筒边缘的缝隙横截面在沿轴向错开的情况下构成截锥状的面。

能够在上游或原料气方面从设备03经相应的管路向设置在后续燃烧装置01的内部的原料气腔室09、特别是原料气输入部19输送作为原料气流02的需要净化的流体流或废气流02。

在简单的实施变型中,原料气输入部16能够直接导入包围燃烧器锥筒06的原料气腔室09中。

在能量方面有利的变型中,向原料气腔室09的输送借助沿行程分段穿过流动横截面21的流动引导件来实现,所述流动横截面至少在一侧通过燃烧腔壁22(特别是纵向侧的燃烧腔壁22)的外侧限定边界。针对后续燃烧装置01的呈圆柱形实施的燃烧腔11和对燃烧腔在燃烧腔11的长度上对其同中心包围的圆柱形包套23(例如外包套23)的优选情况,可以作为流动横截面21在至少一个行程分段上形成的是圆圈形的环形缝隙21。所述环形缝隙可以除了在燃烧腔11与包套23之间必要时设置的支撑和/或保持元件之外,设计为达到整个圆周的或例如占据未打断的环形面的至少80%、优选至少90%的敞开的流动横截面。在沿燃烧腔外壁22流动时,还可以将废气流02的在下游需要后续燃烧的废气通过与燃烧腔外壁22的热交换来接收呈热量形式的能量。

替代与燃烧腔外壁22的热交换地或附加于此地,能够在原料气腔室09的上游、优选在伸展于燃烧器腔室外壁22上的例如圆形的流动横截面21的上游、在原料气路径中,设置有用于预热式热交换的换热器24,例如在一种实施方案中,设置为具有多个能够并行通流的管26的集束管换热器24,借助这种换热器实现或能够实现在纯净气体流08的已经经后续燃烧的热的纯净气体与原料气流02的还需要净化的原料气之间的热交换。换热器24原则上可以实施为独立的、布置于装置01前面的装置或者还优选在结构上整合在后续燃烧装置01中,并且在流动路径中布置在原料气输入部19的后面。

在此,原料气原则上可以要么引入换热器24的管22中,或者优选在外侧包围换热器21的管26地流动。反过来,纯净气体在外侧包围换热器21的管26流动,要么优选被引入换热器24的并行的管22中,朝向共同的收集和输出腔室27引导,之后纯净气体流08经纯净气体排流部28离开装置01。

在所示的有利的实施方案中,未经净化的废气经换热器24的集束管以交叉流/对流引导。废气被预热并且在靠外的环形缝隙21中围绕燃烧腔11流向燃烧腔11的另一端部,在另一端部上,废气朝向燃烧器04的方向转向。在一种有利的、在下面详细介绍的实施方式中,一部分废气从侧面和/或从上游的端侧流动经过燃烧器04本身,并且在此也用作燃烧器04中燃烧的氧气供应方,另一部分废气从旁边流经燃烧器04,通过例如环形的输入缝隙18进入燃烧腔11。然后,两个部分废气与出自燃烧器锥筒06的、额定温度例如>700℃、例如720℃至750℃的、热的经燃烧的废气/气体混合物相混合。包含在未经燃烧的废气中的有害物质(主要是烃类物质)一旦其已达到额定反应温度,在燃烧腔中燃烧生成CO2和水。涡流以及燃烧腔11的几何构造有利地以如下方式设定,在燃烧腔11中的停留时间(例如至少0.5s)以如下方式设定,即不超过法律规定允许的CO、NOx的残余含量和未燃烧的烃类物质。经燃烧的净化的废气经换热器24的管流出,并且将其大部分热量送出给在后流动的未经净化的废气。

除了换热器24的管26,可以设置有例如在中央伸展的旁通引导部29,其具有例如借助例如调整驱动装置34的调整机构34经调整元件31(例如可调的瓣板31)可遥控操作地改变的通流速率。由此,能够对边界中原料气的加热加以改变。

为了将需要后续燃烧的原料气给送经过后续燃烧装置01,能够在后续燃烧装置01或在将原料气流02引导到后续燃烧装置01的管路中,设置有气体给送机构32,例如设计为风机、加压机或泵的给送机构。

在后续燃烧装置01或包括了装置01的废气准备装置中的替代或优选附加于换热器24设置的实施方案中,可以在优选构造有换热器24或必要时不带换热器24的后续燃烧装置01的排流侧设置有用于在纯净气流08的流动路径中回收热量的装置33。原则上,热量回收可以基于任意的技术,但优选以预热的方式实施有将热量经处在还热的纯净气流08与需要热量的方面的载热流体流37(例如热流体回路37)之间的换热器36交换热量的机构。用于回收热量的装置33虽然原则上可以在结构上同样整合于设计为组件01的后续燃烧装置01中,但是如果存在的话优选实施为独立的、相对于后续燃烧装置01在用于准备废气的系统中在后布置的组件33。例如可以将经例如流体引导的热量输出借助调整机构38、例如调整驱动装置38,经调整元件39、例如可调瓣板39的系统而加以遥控改变。由此,离开用于回收热量的装置33的纯净气体流08’(其例如在下游例如经烟道41输出到环境)在边界方面可以改变。这可以在必要时为了遵守针对烟道排出需要遵守的止点边界是需要的。

针对用于在热学上后续处理的装置01和/或包括后续燃烧装置01的废气装备装置的上面提到的实施方案和构造变型,设计为锥筒燃烧器04的燃烧器04根据本发明在下面介绍的实施变型中构造有一个或多个下面详细介绍的特别有利的实施方案特征。

“燃烧器锥筒”06的表述在这里不表示作为按照其几何含义具有规则的而且例如不中断的包壳侧面的旋转面的形体的锥形,而是如在于口语中的锥筒燃烧器相结合常见那样,表示如下的单件或多件式的构件,其包括了:沿侧向限定边界的、单件或多件式的、必要时被空气穿通开口朝向中断的锥筒包壳43(或在下面也称为壁部43或壁结构43)的在横截面上朝向输出部呈漏斗形敞开的预混合腔室42(例如参见图4和图5)。至少在纵剖图中呈漏斗形朝向燃烧器锥筒06的输出开口的方向敞开的例如壁部43或壁结构43可以在一个或多个垂直于燃烧器04的轴向而置的横截面来看,构成不同于圆周线的不规则而且必要时按照部位中断的内圆周线(例如参见图6和图7)。由燃烧器锥筒06或其壁部43或多件式的壁结构43所包围的腔室构成预混合腔室42,在预混合腔室中,包含(剩余)氧气的废气和燃料03能够混合。

燃烧器04的轴向例如通过至少在呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段中关于其壁部的对内腔限定边界的侧面以旋转对称或至少n重(n∈IN,n>1)、例如两重辐射对称地设计的燃烧器锥筒06的重心或对称轴S的伸展来实现。在敞开的纵向分段的进流侧和/或排流侧,燃烧器锥筒06不必、但是可以(这至少涉及的是其壁部43或壁结构43的对内腔限定边界的侧面)同样按照上述方式对称地、例如至少辐射对称地设计。燃烧器锥筒也可以出于简化原因超出内部侧面的设计方案、必要时除了在流动技术上不关键的加装部件(例如固定件或所需的电子器件和/或传感器件)之外总体上在结构上对称地、例如至少辐射对称地围绕对称轴S来实施。在此,能够理解为辐射对称性或转动对称性的是如下的对称形式,其中,物体绕对称轴转过一定的角度再次与自身重合。在数目为n的辐射对称性或转动对称性中,转过360°/n与物体本身重合。

燃料喷嘴07包括至少一个燃料输出部44,用以将例如液态或优选气态的燃料03输出到构造于燃烧器锥筒06内部的预混合腔室42中。燃料喷嘴07原则上可以按照任意的几何形状实施有多个指向预混合腔室的方向的开口44,以作为一个或多个输出部。但优选的是,至少在其靠近锥筒的端部分段的区域中呈管状地构造,并且实施有在端侧居于中心地设置的圆盘形或圆环性的、形成燃料输出部44的开口44。围绕中心开口44能够在一种变型中对称地设置其他必要时较小的开口。

燃料喷嘴07和燃烧器锥筒06沿轴向来看有利地以如下方式彼此相对布置,使得燃烧器锥筒06的至少一个底脚分段、例如承载壁部43的上游的端部或者自身设置的锥筒底脚46(其承载壁部43或壁构造43的上游端部)将燃料喷嘴07至少在至少一个燃料输出部的高度上、优选在从燃料输出部在上游延伸的纵向分段上,例如呈衬垫的类型加以包围。

在入流侧、在上游、在排流侧以及在下游这些表述(在没有另外给出或有明显不同的含义的情况下)涉及的是:燃料的沿轴向来看的、燃料喷嘴07的输出部附近的区域中的流动方向。

针对独立设置的锥筒底脚46的情况,锥筒底脚形成燃烧器锥筒06的在上游端侧的封闭部,并且承载单件或多件式的锥筒包壳方面的壁部43或壁结构43。在其他情况下,燃烧器锥筒06的在上游在端侧的封闭部由壁部43或壁构造43的上游的端部形成。

锥筒底脚46可以在不计名称的情况下在结构上算作燃料喷嘴07,其中,为了移除预混合腔室42,实现了在锥筒底脚46与壁部43或壁结构43之间的分离。反过来,锥筒底脚46可以在有利的实施方案中在结构上算作燃烧器锥筒06,其中,为了移除燃烧器锥筒06,将承载壁部43或壁结构43的锥筒底脚46从燃烧器喷嘴07或燃料喷嘴07与锥筒底脚46之间的燃烧器喷嘴07的加装构件47上分离。附加地可以为了继续拆卸燃烧器04也将锥筒底脚46与壁部43或壁机构43可分离地连接。

底脚49可以通过按照封闭环或轮辐环的类型设计的锥筒底脚46的面向锥筒内部的侧面来形成,锥筒底脚在燃料喷嘴07的周向上来看,具有多个主要沿轴向伸展的和/或实现了主要沿轴向的通流的穿通引导部48,其例如处在轮辐状的支撑元件之间所留的敞开的区域或引入圈中的轴向的贯通部。底脚原则上也可以通过在四周敞开的、壁部43的上游端部与燃料喷嘴之间的、在燃料喷嘴端部的轴向高度或沿轴向上游的空隙形成,这时,锥筒06例如未固定在燃烧器喷嘴07或者固定在于上游接续燃烧器喷嘴的管段上,而是从外部例如固定在废气腔室壁或燃烧腔壁上。

优选在燃烧器或燃烧器锥筒06的端侧的底脚49中设置有多个穿通引导部48,其围绕燃料喷嘴07和/或至少围绕其沿对称轴S朝向垂直于对称轴S的平面看的投影来设置。穿通引导部49例如设置如下,穿通引导部在将废气输入锥筒内部中时,实现了主要沿轴向的流动。

在有利的实施方案中,锥筒底脚46通过呈具有优选呈环形的、例如在装配状态下接纳优选呈环形设计的燃料喷嘴07的开口的端侧板类型的结构来构造,并且例如能够与燃料喷嘴07可分离地以力锁合和/或型面锁合的方式连接。锥筒底脚46优选呈环形实施,并且能够按照夹紧环组件的类型来设计,其中,两个夹紧环之一承载壁部43或壁结构43,并且能够借助夹紧环以摩擦锁合的方式与燃料喷嘴07在其外圆周上连接。

优选的是,锥筒底脚46通过端侧板(例如呈法兰46的形式、特别是法兰环46)构造有例如环形的凹部,所述凹部与例如在燃料喷嘴07的圆周上能够与齐平地或优选相对于喷嘴端面错开地布置在燃料喷嘴07上的、设计为法兰47、特别是法兰环47的加装构造47相连接(例如参见图8)。例如设计为夹紧环或法兰46的锥筒底脚46在装配的状态下优选以其圆形开口居于中心地相对于燃烧器04的轴向布置。

壁部43或壁结构43以其上游端部至少在一部分圆周上分段地、有利地主要优选在整个圆周区域中沿径向相对于特别是呈环形实施的燃烧器喷嘴07的壳面间隔地布置,使得在壁部43或壁构造43的上游的端部之间,至少在燃烧器喷嘴07的周向上,但优选除了必要时设置的支撑和/或保持元件之外、在整个圆周上沿径向,存在间距为d的空隙,例如间距d为1mm,有利地为至少5mm,特别是在燃烧喷嘴07与壁部43或壁构造43之间有至少10mm的间距。必要时,可以在上述端部区域中存在圆形和例如除了必要时设置的支撑和/或保持元件之外敞开的或者能够被分段通流的、燃烧器喷嘴包壳与壁部43或壁构造43之间的空隙,环形宽度例如至少1mm,有利地至少5mm,特别是10mm。必要时中断的敞开的空隙在这种情况下表现为能够被流体通流的、处在燃烧器锥筒06的端侧底脚49中的穿通引导部。底脚49在此表示燃烧器锥筒06的较窄的上游端部,所述端部包围燃料喷嘴07的下游端部,并且以下游端部一起形成预混合腔室42的上游封闭部。

针对独立设置的、特别是环围环形的燃烧器喷嘴07的锥筒底脚46的实施方案,锥筒底脚至少在一部分圆周上、分段地、有利地主要、优选在整个圆周区域中沿径向距特别是呈环形实施的燃烧器喷嘴07的壳面隔开间距地承载壁部43或壁构造43的上游的端侧端部,使得在锥筒底脚的面向预混合腔室的侧面上,至少在燃烧器喷嘴07的周向上分段、但优选在整个圆周上存在如下沿径向的间距d,例如间距d为至少1mm,有利地为至少5mm,特别是在燃烧喷嘴07与壁部43或壁构造43之间有至少10mm的间距。

在有利的而且所示的实施方案中,在具有独立设置的锥筒底脚46的实施方案中,在端部区域中存在环形的空隙,其处在燃烧器喷嘴包壳与壁部43或壁构造43的上游端部之间,环宽度例如至少1mm,有利地至少5mm,特别是至少10mm。在优选的实施方案中,在锥筒底脚46中在周向上设置有多个在所述空隙中设置的、例如作为空气输入喷嘴48起作用的穿通引导部48。在此,穿通引导部48通入底脚49中的预混合腔室的内部或者在特别是呈端侧板类型设计的锥筒底脚46的对底脚49限定边界的预混合腔室方面的端侧上开口,锥筒底脚处在被壁部43的上游端部包围的圆周内部。

穿通引导部48例如从锥筒底脚46的上游端侧出来,在构造于壁部43或壁构造43的上游端部与燃料喷嘴包壳之间的空隙中终止。

穿通引导部可以原则上任意地例如设计为圆形孔或按照有轮辐类型的撑条来形成的空隙。在有利的实施方案中,空隙实施为呈矩形缝隙状设计的通道,所述通道以所引导的流动为基础,用以在壁部内侧上形成空气垫或空气篮。

燃烧器04有利地具有至少一个通出口,其属于至少一个从包围燃烧器04的腔室09优选在端侧引入锥筒内部的穿通引导部48(作为敞开的环或多个穿通引导部48),优选处在燃烧器喷嘴07的下游端部的轴向高度或上游的上游底脚分段,也就是根据其实施方案为其管或其排流开口14。

燃烧器锥筒06或由燃烧器锥筒06构成的预混合腔室的在没有独立设置锥筒底脚46的情况下,例如呈环形必要时除了支撑和/或保持元之外敞开的或由作为锥筒底脚46完全或优选仅部分地封闭的上游端侧也称为燃烧器锥筒06的底脚49,并且在优选的实施方案中,能够由气态流体、例如出自原料气腔室09的废气通流。在此,底脚49的通流以主要沿燃烧器04的轴向伸展的流动分量来实现,也就是表明流动的特征的矢量沿轴向具有相对于径向分量更大的方向分量。优选的是,底脚49沿轴向的通流没有明显的径向分量。针对上面提到的独立设置的锥筒底脚46的情况,废气作为进气流经锥筒底脚46中的穿通引导部48,在其他情况下,流经分段地或在整个圆周上敞开的、在壁部43或壁构造43与燃烧器喷嘴包壳之间的空隙。

在具有按照法兰46的类型构造的锥筒底脚46的实施方案中,锥筒底脚可以借助固定机构49、例如借助螺栓连接件49与布置在燃料喷嘴07上的加装构件47(例如法兰47)相连接。这种加装构件47针对在底脚方面能够通流的可能,实施有实现了经穿通引导部通流的结构,例如同样还有与穿通引导部48排成直线的凹空部或传统引导部52。

于是,燃烧器04在燃烧器锥筒06的单件或多件式的壁部43的上游端部与被燃烧器锥筒06的底脚分段所包围的燃烧器喷嘴07之间在燃料喷嘴通出部的上游的高度上构造有至少主要沿轴向能够被气态流体通流的底脚49。主要沿轴向伸展的穿通引导部48优选从通向环境的开口引导至处在底脚49中的通出部。

在能够在底架49的区域中被通流的燃烧器实施方案的特别有利的改进方案中,能够在相对于一个或多个底脚方面的穿通引导部48的通出部沿径向进一步靠内而置的圆周线上,将在整个圆周上连贯的或分段多件的导引元件51沿轴向布置在至少一个燃料输出部与穿通引导部之间。通过导引元件51或相关的分段,将流经相应的穿通引导部48的流体(例如废气)沿相对于对称轴S远离指向地倾斜的方向,沿呈漏斗形敝开的壁部43的方向上导引,并且在其上构成包壳流动。通过在四周设置的穿通引导部48在与分段或连贯地在圆周上布置的导引元件51(例如导引片51)相结合下,形成流体(例如出自原料气腔室09)的环形包壳流动,这种包壳流动保护壁部43免受直接起作用的燃烧器火焰的过度加热。导引元件51优选设计为在整个圆周上伸展的导引片51,并且例如呈沿轴向在下游敞开的截锥包壳。例如呈截锥包壳状成型的导引片51的相对于对称轴测得的倾斜角(=敞开角的一半)应当处在针对敞开的锥筒分段优选的角度范围的范围内,例如处在10°至20°、特别是12°至16°的范围内。特别是设计为导引片51的导引元件51沿轴向来看例如至少从在包壳方面对燃料喷嘴07限定边界的管段的在下游的端部的高度上、经至少一个为10mm、优选至少20mm的长度上延伸。由此,能够在流体流出时,将例如沿轴向存在的流动方向有效地沿壁伸展的方向转向。

针对其敞开的分段在直线的输入分段之后才开始的燃烧器锥筒06的情况,导引片51应当首先呈管状在直线的输入分段的长度上延伸,并且跟在壁部43的折转点又以至少10mm、优选至少20mm伸展。

具有底脚方面的穿通引导部的所介绍的实施方案已经针对本身来看实现了用于后续燃烧废气的燃烧器04的明显的改善方案,但可以在于后面介绍的锥筒包壳43的实施方式相组合下,在辐射对称和/或弦状构造方案和/或锥度和/或与下游锥筒边缘的进一步促进涡流的设计方案相结合下,特别有利。

正如已经在上面描述那样,燃烧器锥筒06包括作为单件或多件式构件的在至少一个锥筒纵向分段上在横截面中朝向输出部呈漏斗形敞开的预混合腔室42。通过燃烧器锥筒06或其壁部43,在其相对于燃料输出部44沿燃烧器04的轴向在后布置的、呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段上,具有以距燃料输出部的间距持续扩大的、垂直于轴向设定的流动横截面积的预混合腔室被包围和/或环围。

燃烧器锥筒06可以如在这里在示例中介绍那样,在其整个长度上例如刨除必要时独立于保持装置设置的锥筒底脚46和/或必要时独立地出于稳定原因和/或功能原因设置的封闭元件53呈漏斗状敞开设计。在未示出的实施方案中,燃烧器锥筒可以包括以横截横截面伸展的输入分段,其具有相应造型的壁部,和/或包括以恒定横截面伸展的、具有相应造型的壁部的输出分段。

在可替换的实施方案中,燃烧器锥筒06可以在呈漏斗状敞开的分段的下游具有再度变细的分段。

原则上壁部43或壁构造43可以在第一实施方式中(这涉及其壁包壳面)实施在至少相对于敞开的锥筒纵向分段单件式和/或旋转对称地围绕燃烧器04的与对称轴重合的轴向来实施。这也可以不计必要时设置的空气通出开口的情况下,针对通过必要时按照部位中断的壁部43是这种情况。在针对燃烧器锥筒06的壁部43或壁构造43的辐射对称性的径向对称的特定情况下,其在沿轴向彼此间隔的分段中在半径变化的圆周线上伸展,其中,通过壁部43或壁构造43包围的腔室在敞开的锥筒纵向分段中具有截锥的形状,并且可以接纳这种与壁部43全面保持碰触式接触的(虚拟的)截锥。

在针对燃烧器锥筒06的壁部43或壁构造43的壁包壳面的有利的第二实施方式中,其至少在呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段中具有对预混合腔室关于轴向以数目n辐射对称地限定边界的壁构造(其中,n∈IN,n≥2),至少数目为2,也就是n≥2,有利的是数目大于2,n>2,特别是数目至少为4,也就是n≥4,优选为四个,也就是n=4,和/或以n重辐射对称的方式围绕形成对称轴S的轴向布置的、例如壳层状的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4例如所谓的锥筒翼片43.1;43.2;43.3;43.4或者简称翼片43.1;43.2;43.3;43.4,例如设计为n个“占n分之一壳层”的优选四个四分之一壳层。

在具有针对燃烧器锥筒06的壁部43或壁构造43的辐射对称性的第二实施方式的特定情况下,在第一变型中,多件式的壁构造43的各个壳层状壁分段43.1;43.2;43.3;43.4在设计为截锥子壳层的设计方案中,以其在横截面中看的剖切线在金字塔底面的闭合的多边形线条上布置,其中,通过壁部43或壁构造43包围的腔室在敞开的锥筒纵向分段中在第一种情况下,具有截锥的形状,在m边的金字塔截锥的第二种情况下(在这里n=m)。在这两种情况下,通过壁部43或壁构造43限定的内腔可以接纳最大的(虚拟的)截锥,截锥在第一种情况下平面式地与整个包围内腔的壁部43或壁构造43保持接触,而在第二种情况下,呈线状沿截锥侧面的侧面高度与截锥侧面保持接触。

无论是在敞开的锥筒分段的旋转对称还是非旋转对称而仅辐射对称的实施方案在有利的实施方式中,具有朝向外部包围和/或环围燃烧器锥筒06的壁部43或壁构造43在呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段的全部或至少一部分上,在垂直于轴向伸展的横截面中来看,具有至少一个中断部,特别是多个中断部54,例如进气开口或排气开口54,借助所述中断部能够将需要处理的废气从包围燃烧器的腔室中导入燃烧器内腔中。

在有利的实施方案中,进气开口或排气开口54设计为朝向外部沿径向从圆周线上抬高的、沿切向的输入开口54,用于包围燃烧器锥筒06的空气的输入或排气。沿切向的、优选沿燃烧器06的纵向呈缝隙状或狭缝状设计的输入开口54优选以如下方式形成,在相关的输入开口54的轴向高度上在周向上来看,单件或多件式的壁部43或壁构造43的相邻的圆周分段的在其间构成输入开口54的边缘区域关于对称轴S沿径向彼此间隔。原则上,输入开口54可以由单件式壁部43的具有穿通部和造型部的圆周分段的相应构造方案或者优选由各个壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的几何构造来形成。当在锥筒内部构造低压时,可以仅通过输入开口54吸取具有至少明显的切向分量的空气。

无论是在敞开的锥筒分段的旋转对称还是非旋转对称而仅辐射对称的实施方案在有利的实施方式中,具体的或有效的“内”锥度(也就是在敞开的分段中最大需要容纳的截锥的锥度)以相对于燃烧器轴或对称轴S为5°至15°的倾斜角(例如=敞开角的一半),特别是为7°至12°,是在流体技术方面特别有利的。在此情况下,燃烧器锥筒06的壁部43或壁构造43的在包壳方面朝向外部对预混合腔室限定边界的内壁至少在呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段中在其造型和结构方面被构造用于接纳最大(虚拟的)最大可能伸展的横截面的截锥,所述横截面伸展以如下方式限定,其贴靠在至少两个沿轴向彼此间隔的横截面平面上,分别在至少三个于周向上彼此间隔的部位上,其中,在燃烧器锥筒06的包括了对称轴S的截平面中投影的、在处于截锥包壳上沿燃烧器锥筒的纵向上伸展的、最大的虚拟直线截锥母线中构造有相对于轴向或对称轴S为5°至15°、特别是7°至12°,优选为10°±1°的倾斜角。

在具有数目为n的辐射对称的圆周分布的燃烧器锥筒06的壁部43或壁构造43的实施方案的第二实施方式的这里介绍的而且优选的第二变型中,在敞开的锥筒纵向分段中,在垂直于轴向伸展的横截面中来看,由壁部43的单件或者特别是多件式的实施方案的各个壁部43.1;43.2;43.3;43.4形成的圆周分段u1;u2;u3;u4与第一变型相反地至少不处在其同一圆周线K1;K2;K1’;K2’或闭合的多边形线条的整个长度上,而是在两个在周向上彼此相接的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的彼此相邻的圆周分段端部中沿径向彼此错开。通过例如在角度范围内围绕对称轴S来看相叠或例如至少无空隙地接续的相邻的圆周分段端部沿径向错开,形成了沿切向的进气或废气输入开口54,经所述输入开口在锥筒内部激励出回旋。

由此,燃烧器锥筒06优选至少在壁部43呈漏斗状敞开的燃烧器锥筒分段中包括:n个、特别是两个或干脆至少四个由例如优选(部分)壳层状的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的扇状构造形成的、在周向上彼此间隔的而且沿径向分别从在前的包壳圆周分段特别是朝外沿径向抬高的沿切向的、用于使包围燃烧器锥筒06的废气沿切向进气的输入开口54。

在具有壳层状的、例如截锥壳层状的或金字塔截锥侧面状或其他造型的第二变型的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的特殊的有利实施方案中,n个辐射对称地错开的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4围绕各自的平行于轴向或对称轴S伸展的假想的轴、相对于形成闭合的截锥壳层结构或金字塔截锥壳层结构的定向扭转地布置。在此情况下,所述轴完全与同中心围绕对称轴S伸展的圆周线彼此沿周向等间距间隔地相交。通过在其他方面按照相同方式设计的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的这种扭转的构造,在周向上构造扇状的锥筒壳层面,在周向上构成扇状的锥筒壳层面。

在这种有利的实施方案中,按照子锥形壳层类型构造的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的子锥形壳层并不处在共同的锥形轴上,使得上面提到的沿切向的输入开口54在其开口横截面方面,在壁部43的外侧沿径向分别从在周向上看在前的包壳圆周分段上抬高。

在这种实施方案的有利的特定情况下,壁分段43.1;43.2;43.3;43.4实施为在轮廓上闭合的辐射对称、例如截锥包壳状或例如I重(I∈IN,I≥n,例如I=n*m)金字塔截锥形设计的锥筒包壳的相同大小的包壳节段43.1;43.2;43.3;43.4,所述包壳节段相对于上面提到的相应的、例如平行于对称轴S的轴转过相同的角度。包壳节段43.1;43.2;43.3;43.4能够在周向上相对于其长度以闭合的形状分别稍有延长(参见角度δ),由此,按照这种方式扭转的包壳节段43.1;43.2;43.3;43.4在关于对称轴S的圆周角方面至少直接接续或者有利地稍有重叠。

针对如下情况:在第二变型中在敞开的分段的横截面中不是在敞开的锥筒分段的每个横截面中、圆周分段都完全处在圆周线K1;K2;K1’;K2’上伸展的壁部43或壁构造43,其例如按照上面提到的方式呈扇形和/或扭转地布置在圆周上的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4,和/或针对通过壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的造型在周向上处在上述包壳线相对于对称轴S不同的倾斜度的情况,可以针对锥度的特征表达,在虽然不顾及相邻的圆周分段端部沿径向错开的程度和/或上面提到的扭转的程度和/或壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的扭转的第一方法中,针对回旋运动和/或附近,在上面提到的最大(虚拟的)最大可能的横截面伸展的内部截锥的第一附近采用对于火焰有效的锥度,正如其在上面结合第一变型限定的那样。虚拟的截锥对应的是最大可能在敞开的锥筒分段中能够加工出的本身直线的截锥,并且能够同时对应最尖锐的截锥的最小的倾斜角正如其按照下面的实施方案限定的那样。

针对另一个、必要时附加于上面提到的内部最大的截锥的特征表达而可以考虑的针对扇状辐射对称设计的燃烧器锥筒06的特征表达,可以采用最尖锐的虚拟的截锥,其由每个壁分段的壁部43的朝内指向的具有最小倾斜度的区域来确定,并且附加地采用相对于截锥固定的虚拟的截锥,其通过壁部43的朝内指向的具有最大倾斜度的区域来确定。

在此情况下,燃烧器锥筒06的如下实施方案特别有利,其中,燃烧器锥筒06的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4在朝向外部对预混合腔室42限定边界的壁部43或壁构造43中,至少在可以说呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段的区域中在其造型和结构方面以如下方式设计,使得最尖锐的虚拟的截锥具有至少10°、有利地至少14°的锥角或敞开角,也就是在其中呈漏斗状敝开的锥筒纵向分段在燃烧器锥筒的纵向上在内部在相同的壁分段上伸展的而且以最小程度相对于轴向倾斜的包壳线在包括了轴向的剖切平面上的垂直投影中构造出至少5°、有利地为至少7°的倾斜角,其中,所述角度低于较钝的截锥的相应倾斜角。较钝的虚拟的截锥在这种在壳层周向上倾斜度可变的实施方案中,具有的最大锥角或敞开角位例如最大50°,有利地为40°,也就是说,在呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段中沿燃烧器锥筒06的纵向在内部在壁分段上伸展而且以最大程度相对于轴向倾斜的母线在包括了轴向的剖切平面上的垂直投影中,相对于轴线构造出例如至多25°、有利地为至多20°的最大倾斜角。

按照这种方式针对具体的特征能够采用的“平均”锥度或平均的“倾斜角”例如通过取均值来形成。例如通过沿周向关于整个母线的倾斜度积分平均获得的、也就是关于相关的圆周长度加权的均值等于在延伸通过对称轴S的平面相叠时关于所观察的圆周分段的平均值,例如360°的圆周或通过相关的壁分段包围的角度范围,在壁部43或壁构造43的内部凸出的平均值。平均的倾斜度可以有利地为10°至20°,特别是12°至17°。

在燃烧器壁部43具有呈辐射对称构造的金字塔截锥或截锥的彼此扭转包壳节段的上述实施方式的实施方案中,例如积分的平均值等于算术平均值。

在具有两个不同倾斜度和/或具有彼此分别围绕相对于轴向扭转的包壳节段43.1;43.2;43.3;43.4的扇状实施方案中,壁分段43.1;43.2;43.3;43.4分别在关于燃烧器锥筒06的周向上看第一端部的区域中,具有在燃烧器锥筒06的纵向上以相对于轴向例如倾斜例如较小的第一倾斜角伸展的母线,并且在关于燃烧器锥筒06的周向以相对于轴向程度更大的、例如围绕例如较大的第二倾斜角倾斜伸展的母线。

在针对扇形实施方案有利的实施方式中,在偏差最大的两个部位上的倾斜度最高以5°、有利地以最高3°彼此偏差。

在燃烧器锥筒06(锥筒分段)的在下游呈漏斗状敞开的圆周纵向分段中,多个、例如数目为n个按照这种方式构造有倾斜度不同的第一和第二端部的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4在燃烧器锥筒06的周向上按照这种方式分成梯级地布置,使得在周向上来看,占据第一角度范围(例如360°/n刨去很小的重叠度δ(δ为1°至5°))的倾斜度较小的第二端部通过第二壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的与第一角度范围关于以燃烧器纵轴作为中心的角度无空隙或以很小的角度交叠δ(重叠)相接的、相对于第一壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的第二端部倾斜度更大的第一端部来接续。关于对称轴S通过分别相邻的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4在周向上相叠的角分段无空隙地接续,或者甚至按照上述方式稍有交叠。由此,阻止了关于对称轴S单纯沿径向通过形成于相邻的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4之间的沿切向的输入开口54的流动。第二壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的第一端部在此例如在处于下游呈漏斗状敞开的锥筒纵向分段的至少一个下游端部分段中,沿径向相对于燃烧器纵轴线比第一壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的第二端部相距更远。

在锥筒底脚46的区域中,呈扇状彼此相对布置的、相邻的锥筒翼片43.1;43.2;43.3;43.4能够以其端部分段会合或者例如像在有利的实施方案中那样如所示地沿径向彼此间隔地对锥筒底脚49限定边界。在第一种情况下,其在相邻的锥筒翼片43.1;43.2;43.3;43.4之间朝向底脚49,在优选的第二中情况下在相邻的锥筒翼片43.1;43.2;43.3;43.4之间朝向底脚49构成沿切向的空气或废气输入开口54,所述废气输入开口可以朝向底脚在其缝隙宽度方面变细。

在图6和图7中图示出针对具有可变的倾斜度的第二变型的所介绍的实施方案的特性,其中,在图7中通过敞开的锥筒纵向分段的两个在轴向上彼此间隔的横截面I-I;II-II的示意图(例如参见图6)内部的虚拟的截锥包套M1;M2通过圆周线K1和K1’示出,以及外部的虚拟的截锥包壳通过圆周线K2和K2’示出。在图6中,示出了:例如在旋转对称的燃烧器锥筒实施方案中,针对例如存在较小倾斜角度的内部的虚拟的截锥(其可以作为“有效”的倾斜角度例如在旋转对称方面等于实际的倾斜角度),针对例如存在较大倾斜角度的外部的虚拟的截锥和通过上面提到的平均化例如在前的均值化的倾斜角

锥筒06优选以这种有效或者平均的倾斜度实施,使得从中凸出的有效的或平均的内部半径或内部直径从上游端部朝向漏斗状的锥筒分段的下游分段以系数4.8至5.8、特别是5.0至5.5扩大。例如,锥筒06可以在其漏斗状的纵向分段的下游锥筒端部上以有效或平均的直径来实施,其为500mm至700mm,特别是为550mm至650mm。

针对上面提到的设计为在轮廓上闭合的辐射对称的圆锥包壳的包壳分段43.1;43.2;43.3;43.4必要时以在周向上为了形成闭合的角度范围进行的延长以及必要时的重叠的有利情况,壁分段43.1;43.2;43.3;43.4通过例如I边的直线金字塔截锥或直线截锥的相同大小的包壳节段43.1;43.2;43.3;43.4来给出,其中,金字塔侧面的倾斜度相对于轴向在第一种情况下以及截锥包壳面的倾斜度在第二种情况下优选等于上面提到的实际的或有效的倾斜角也就是说,为5°至15°、特别是为7°至12°。围绕相应的轴例如转过3°至10°实现了通过在包壳节段43.1;43.2;43.3;43.4的两个圆周侧端部上的转动彼此不同的、相对于对称轴S或燃烧器锥筒06或燃烧器04的纵向的倾斜度

针对实际的按照径向对称实施方案的截锥,还有针对最大的虚拟内部截锥,优选适用的是,燃烧器锥筒06的在包壳方面朝向外部对预混合腔室42限定边界的内壁部43至少在呈锥筒状敞开的锥筒纵向分段中在其造型和结构方面被构造用于接纳最大的虚拟的、最大可能的横截面伸展的截锥,其例如在至少两个沿轴向彼此间隔的横截平面中,分别在至少三个沿周向彼此间隔的部位上贴靠在壁部43上,并且在这种最大的虚拟截锥的截锥包壳上在其沿纵向伸展的母线方面,构造有沿周向恒定的、5°至15°、优选7°至12°的倾斜角。

在圆周侧彼此相接的、而在端部区域中沿径向彼此间隔的包壳节段43.1;43.2;43.3;43.4的端部能够部分地借助支撑元件68彼此相连接,进而提高了锥筒结构的强度。

原则上,壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的n个圆周分段u1;u2;u3;u4或包壳节段43.1;43.2;43.3;43.4在周向来看通过具有垂直于轴向伸展的、不带拐点弯曲的曲线伸展的横截平面的均匀构件形成。

锥筒06可以在下游通过与壁部43或壁构造43特别是材料或型面锁合地连接的封闭元件53(例如包围开口的封闭板53)来封闭。封闭板53可以仅被实施用于加固和/或构造呈凸缘状包围壁部43或壁构造43的端侧的外部结构的边缘62或边缘区域62。取而代之或附加地,可以将封闭板53以在下游遮盖例如呈缝隙状构成于在周向上相邻的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4之间的沿切向的空气或废气输入开口54地方式布置和/或实施。凭借这样构造的边缘62,通过输入缝隙18进入燃烧腔11的空气或废气的涡流能够通过对空气或废气输入开口54在端侧的遮盖来促进沿切向的流动。

在虽然原则上独立于余下的壁部43或壁构造43的构造和/或独立于底脚方面的通流可能性、在制造技术方面有利的、而在与其他所提到的构造特征相组合下特别有利的燃烧器锥筒06的有利实施方案中,其在周向上通过一定数目的独立在周向上全部或分组例如材料锁合或型面锁合地连接的平坦的节段(例如导引小板、特别是扁平片材带)来构造,其中,例如弯曲通过两个相邻的结合在一起的节段适当的碰撞来实现。全部或分组连接的节段例如在上游端部的区域中与例如底脚46,和/或在下游的燃烧器锥筒端部的区域中例如实施有封闭元件53,例如包围开口的封闭板53,特别是以材料锁合或型面锁合的方式连接。封闭板53可以被实施用于加固。

在呈漏斗状敞开的锥筒分段中,壁部43或壁构造43在周向上具有多个在燃烧器04的纵向上相对于燃烧器04的轴向倾斜伸展的平坦的节段,例如扁平片材带,其在横截面上看构成弦状伸展的圆周分段。

在例如在制造技术上有利的、针对包括了数目为n的壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的实施方案的实施方式中,壁分段43.1;43.2;43.3;43.4在自身方面在周向上通过数目为m个单独的节段43.1x;43.2x;43.3x;43.4x构成(例如参见图7b),其中x=2至m,m∈IN,m>1,例如m>3,特别是m≥5)。m个节段43.1x;43.2x;43.3x;43.4x彼此相互连接以及在上游端部的区域中与例如底脚46和/或在下游的燃烧器锥筒的区域中,例如与封闭元件53特别是以材料锁合或型面锁合的方式连接。

针对上面提到的有利的情况,其中,壁分段43.1;43.2;43.3;43.4设计为在轮廓上闭合呈辐射对称地设计锥筒包壳的包壳节段43.1;43.2;43.3;43.4,例如一个金字塔截锥的n个包壳节段43.1;43.2;43.3;43.4在自身方面例如包括节段43.1x;43.2x;43.3x;43.4x,其中,例如针对各分面的倾斜度能够应用针对金字塔侧面的倾斜度所提到的方案。锥筒包壳在此基本上、也就是必要时刨除上面提到的些许的附件在周向上通过具有I=n*m个侧面的包壳节段43.1;43.2;43.3;43.4的、规则或不规则的金字塔截锥来形成,其具有等于I的或至少部分地在几何形状上不同的金字塔截锥侧面。

在虽然原则上独立于壁部43或壁构造43的余下构造方案和/或独立于底脚方面的可通流性和/或独立于后续介绍的涡流辅助件、在例如流体技术方面有利的、但与其他所提到的构造特征相结合下特别有利的燃烧器锥筒06的实施方案中,壁部43或壁构造43可以在其环围内腔的壁面中包括不同于必要时沿切向的空气输入开口54的轴向空气或废气输入开口56;57,所述轴向空气或废气输入开口设计为例如圆孔或者设计为构造有缝隙状轮廓的凹部57,并且至少也能够被具有纯沿径向指向对称轴S的流动方向的流体通流。也可以设置两种空气或废气输入开口56;57。另外,可以设置废气输入开口56;57、优选为呈缝隙状设计的废气输入开口57,其具有在边缘侧朝外扩宽的子遮挡部58,例如瓣板58。瓣板58例如可以基本上等于相关的废气输入开口56、57的形状,并且为了调整所通过的空气流或废气流而在相对于环围闭合的包壳面的倾斜度方面有所改变,例如在相对于瓣板58沿边缘侧存在于废气输入开口56;57的一侧上的连接件可以弯曲。

在壁部43或壁构造43中的沿径向的空气或废气输入开口56;57作为进气喷射器起作用,并且附加地在内壁方面有助于形成空气垫或空气篮和/或有助于输送氧气。

原则上独立地、有利地与燃烧器04的一个或多个上面提到的有利的构造特征相组合地,沿燃烧器04的轴向来看在下游的锥筒端部的促进在外部从旁边流经燃烧器04的流体流(特别是废气流02)的涡流产生的构造方案的实施方案实施有多个从由包围预混合腔室的单件或多件式的锥筒包壳43以及必要时由呈凸缘状凸出的遮盖件61确定的、存在于燃烧器锥筒06的输出开口13的平面中的型材的端侧轮廓伸入包围燃烧器锥筒06的腔室、特别是伸入通向在下游在后布置的燃烧腔11的输入缝隙18中而且沿燃烧器锥筒06的周向彼此间隔的第一和/或第二阻流件59;63;64;66。所述阻流件原则上可以直接铸型或固定在构成锥筒包壳的壁部43或壁构造43本身的壁上的端侧端部的区域中。

阻流件59;63;64;66具有如下功能,使来自火焰的热的燃烧气体与在外部经输入缝隙18从燃烧器04旁边经过而流入燃烧室11中输入空气有效混合。相对于排流开口16的平面倾斜地或平整地伸展的、例如设计为导引翼片59;63;64;66的阻流件59;63;64;66在此起干扰作用地撕扯经过输入缝隙18进来的空气流和/或燃烧器锥筒06中的基本上旋转对称的锥形流,并且与锥形流一起撕扯基本上旋转对称的火焰,并且由此将来自燃烧器内部和输入缝隙18的气体流加以混合。

在燃烧器锥筒06的有利的、例如与扇形的构造方案相结合下特别有利的实施方案中,从型材中朝外伸出的阻流件59;63;64;66作为在下游端部封闭燃烧器锥筒06的封闭板53的一部分铸型于其上或者以型面锁合或材料锁合的方式固定于其上。

在锥筒包壳上或在封闭板53上铸型的或固定的阻流件59;63;64例如作为导引翼片59;63;64由扁平片材形成,扁平片材平整地实施或者实施有至少一个平整的分段,其中,阻流件以所述或至少一个其平整的分段优选相对于排流开口16的与轴向垂直而置的平面倾斜布置。例如,实施为导引翼片59;63;64的阻流件59;63;64在其一侧上在边缘侧以如下方式相关联地实施或连接有封闭板53,使得封闭板为了调整涡流而或多或少弯曲。

例如能够将实施为第一导引翼片59的阻流件59以一个边缘布置在遮盖片62的在端侧封闭沿切向的空气或废气输入开口54的分段的边缘分段上。

取而代之或附加地,能够将实施为平坦的导引翼片59的第二阻流件63;64以一个边缘布置在遮盖片62的对壁部43或壁构造43在壁分段43.1;43.2;43.3;43.4的区域中加以遮盖的分段的边缘分段上。

导引翼片59;63;64、特别是第一导引翼片59原则上能够全部从排流开口16的平面中出来,朝向下游或下游、或也优选一部分朝向上游并且另一部分朝向下游指向。导引翼片59;63;64、特别是第二导引翼片63;64能够作为导引翼片63;64在周向上来看,布置在在沿径向从遮盖片62中伸出的分段66的两侧,其中,例如其中一个从排流开口16的平面中伸出指向下游,而另一个指向上游。

上面提到的、用于后续处理的装置01包括了按照上述实施方案的、具有上面有利地提出的特征中的一个或多个的组合。

在装置01的改进方案中,燃烧腔11在其内部具有算作腔室的涡流产生装置67,例如撞击片67。设计为撞击片67的涡流产生装置67例如平行于燃烧器04的排流开口16的平面并且基本上与燃烧器04的轴向同中心地延伸。

附图标记列表

01 装置

02 流体流、废气流、原料气流

03 燃料流

04 燃烧器、锥筒燃烧器

05 -

06 燃烧器锥筒

07 燃料输送装置、燃料喷嘴

08 纯净气体流

08’ 纯净气体流

09 原料气腔室

10 -

11 燃烧腔

12 设备、生产和/或加工设备、燃烧设备

13 输出开口(06)

14 排流开口(11)

15 -

16 排流开口(11)

17 燃烧腔壁

18 输入缝隙

19 原料气输入部

20 -

21 流动横截面

22 燃烧腔壁

23 包套、外包套

24 换热器

25 -

26 管(24)

27 收集和排流腔室

28 纯净气体排流部

29 旁通引导部

30 -

31 调整元件、瓣板

32 气体给送机构

33 用于回收热量的装置

34 调整机构、调整驱动装置

35 -

36 换热器

37 载热流体流、加热流体回路

38 调整机构、调整驱动装置

39 调整元件、瓣板

40 -

41 烟道

42 预混合腔室

43 壁部、壁构造

44 燃料输出部

45 -

46 底脚分段、锥筒底脚、法兰、法兰环

47 加装构件、法兰

48 穿通引导部

49 锥筒底部

50 -

51 导引元件、导引片

52 穿通引导部

53 封闭元件、封闭板

54 空气输入开口、废气输入开口,沿切向的

55 -

56 废气输入开口

57 废气输入开口

58 子遮盖件、瓣板

59 阻流件、导引翼片

60 -

61 遮盖件

62 边缘

63 阻流件、导引翼片

64 阻流件、导引翼片

65 -

66 阻流件、导引翼片

67 涡流产生装置、撞击片

68 支撑元件

K1 圆周线

K1 圆周线

M1 截锥包壳

M2 截锥包壳

S 对称轴

u1 圆周线

u2 圆周线

u3 圆周线

u4 圆周线

倾斜角,实际的、有效的

倾斜角

倾斜角

倾斜角,平均的

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