燃烧结构的制作方法
【专利说明】燃烧结构
[0001]本发明涉及燃烧结构，且更具体地涉及用于燃烧例如煤、木材、生物质燃料以及类似物的固体燃料的燃烧结构或炉。
[0002]在已知的固体燃料燃烧器或炉的封闭的燃烧室或火箱中的固体燃料的燃烧就产生的热量而言通常认为是相当有效的，但通常排出的例如一氧化碳和颗粒的污染物的量是令人不满意的。
[0003]当然需要空气以支持在封闭的燃烧室内的燃烧，且常规的燃烧结构，特别是那些设计成用于燃烧煤的燃烧结构提供初级空气供应以支持燃料的初级燃烧。这通常提供自燃料下方的位置，且一般称为初级空气。
[0004]然而，仅初级空气通常认为不足以达到例如煤的某种燃料的满意的燃烧水平，所以设计成燃烧这样的燃料的燃烧结构通常具有设置在燃料上面的位置处的二级空气供应以为燃烧提供一些二级支持。这样的二级空气被用在某些已知的燃烧结构中以在该结构的玻璃门的内部提供空气洗涤，以有助于相对地清除玻璃门的燃烧过程的烟尘和其它可见副产物。
[0005]在例如那些设计成燃烧木材的某些燃烧结构中，这种二级空气提供支持燃烧的主要空气供应，在这种情况下不提供前述初级空气供应。
[0006]在某些已知的燃烧结构中，提供有另外的通常称为三级空气供应以呈现三级空气进而进一步支持燃烧过程。在具有初级空气供应与二级空气供应两者的燃烧结构中，正如三级空气供应的名称所暗示的，三级空气供应为燃烧过程提供第三空气供应。在没有初级空气供应且只有二级空气供应的燃烧结构中，三级空气供应相当于燃烧过程的第二空气供应。然而，它仍然通常称为三级空气。
[0007]在这两种结构中，三级空气的主要功能是支持在燃烧结构内的主要燃烧过程的颗粒与其它副产物的燃烧。
[0008]根据本发明的各方面，提供一种燃烧结构，其包括:界定燃烧室的火箱，燃料可以在燃烧室中燃烧；用于将空气输送至燃烧室内以支持燃烧室中的燃料燃烧的第一空气供应装置；和用于供应另外的空气进而进一步支持在燃烧室内的燃料燃烧的第二空气供应装置，第二空气供应装置包括将空气供应与燃烧室连接的供应导管，该供应导管具有随着供应导管通入燃烧室而增加的横截面。
[0009]第二空气供应装置可以包括多个供应导管。供应导管或供应导管中的至少一个可以穿过火箱的壁延伸。供应导管或供应导管中的至少一个在壁内可以形成为通道。可选择地或另外，供应导管可以包括界定穿过壁定位的通道的主体。
[0010]供应导管可以大致线性的布置对齐，在使用中供应导管可以大致水平地延伸。供应导管或供应导管中的至少一个可以定位在火箱的后壁中，该后壁至少部分界定火箱的内部后表面。可选择地或另外，供应导管或供应导管中的至少一个可以定位在火箱的一个或多个侧壁中，该侧壁界定火箱的内部侧表面。
[0011 ] 供应导管或供应导管中的至少一个可以在燃烧器中的燃料之上的位置处通入燃烧室，且可以定位在后壁和/或侧壁的上部区域中，该上部区域可以位于或靠近火箱的内部后表面和/或内部侧表面的顶部。供应导管的布置可以在位于或靠近火箱的顶部的位置横跨内部后表面和/或内部侧表面延伸。
[0012]供应导管或供应导管中的至少一个的横截面在另外的空气穿过供应导管大致流动到燃烧室中的方向上增加。横截面在供应导管的纵向轴线的大致方向上增加，且可以沿供应导管的纵向轴线。
[0013]随着导管通入到燃烧室中，横截面可以朝外扩口以具有扩口的区域。
[0014]扩口的区域可以沿导管的长度从中途延伸至燃烧室。供应导管可以包括例如圆形通道或管状截面形式的大致恒定的横截面的区域，扩口的区域从该大致恒定的横截面的区域延伸。
[0015]扩口的区域可以是大致截头圆锥形。
[0016]扩口的区域可以具有阶梯状的内表面，以在横截面中提供至少一个阶梯的增加。
[0017]内表面可以包括一系列阶梯状部分，其中该部分可以以相对于导管的定向轴线0°和90°之间的角度延伸穿过后壁。
[0018]在各个阶梯状部分之间该角度可以不同。至少一个阶梯状部分可以以相对于所述定向轴线基本上90°的角度延伸，其它的可能邻近的阶梯状部分可以以相对于所述定向轴线30°和60°之间的角度延伸，且可以以相对于所述定向轴线约45°延伸。
[0019]供应导管或供应导管中的至少一个可以在内部后表面上通入到燃烧室中。可选择地或此外，供应导管或供应导管中的至少一个可以在一个或多个内部侧表面上通入到燃烧室中。
[0020]可选择地或此外，供应导管或供应导管中的至少一个可以延伸穿过内部后表面，以从内部后表面突出，进而延伸到燃烧室中。
[0021 ] 可选择地或此外，供应导管或供应导管中的至少一个可以延伸穿过内部侧表面或内部侧表面中的至少一个，以从内部侧表面或内部侧表面中的至少一个突出，进而延伸到燃烧室中。
[0022]在内部后表面和/或内部侧表面上开启的供应导管可以通向在内部后表面和/或内部侧表面的凹进的区域。凹进的区域可以包括使用中的上部的、大致直的边缘，且还可以包括使用中的下部的、大致的仿形边缘，该仿形边缘以大致上间隔开的关系跟随当供应导管通往表面上时的供应导管的轮廓，以围绕供应导管界定表面上的凹槽。
[0023]随着供应导管或供应导管中的至少一个穿过火箱延伸，供应导管或供应导管中的至少一个可以具有围绕其定向轴线的大致上圆形的横截面。
[0024]可选择地或此外，供应导管、供应导管中的一个或至少一些可以具有横跨其延伸穿过火箱的方向的长形的横截面(elongate cross sect1n)。这样的具有长形的横截面的导管可以界定通入到燃烧室中的槽或类似的长形的开口。这样的供应管道可以共享扩口的区域。
[0025]供应管道可以将燃烧室连接至空气供应，空气供应可以是火箱的外部的周围的大气空气。空气供应还可以为第一空气供应装置供应空气。
[0026]火箱可以包括基座、顶部、两个侧壁、前壁和后壁，该基座、顶部、两个侧壁、前壁和后壁在其间界定燃烧室。
[0027]本发明的各方面将现在参照附图仅以示例的方式进行描述，在附图中:
[0028]图1是根据本发明的各方面的燃烧结构的示意性透视剖开截面；
[0029]图2是图1的燃烧器的示意性横截面；
[0030]图3是大致示出在图1的区域II中的一系列第二空气供应导管的放大细节示意图；
[0031]图4是根据本发明的各方面的沿供应导管的示意性横截面且是图2的IV的放大细节视图；
[0032]图5是根据本发明的另外的方面的燃烧结构的示意性透视剖开截面；
[0033]图6是根据本发明的另外的方面的供应导管的类似于图4的放大横截面细节的放大横截面细节；
[0034]图7是根据本发明的还有的另外的方面的供应导管的类似于图4的放大横截面细节的放大横截面细节；
[0035]图8是根据本发明的还有的另外的方面的供应导管的类似于图4的放大横截面细节的放大横截面细节；以及
[0036]图9根据本发明的另外的方面的燃烧结构的示意性透视剖开截面。
[0037]本发明提供燃烧结构10，其包括:界定燃烧室14的火箱12，燃料(未示出)可以在燃烧室14中燃烧；用于将空气输送至燃烧室14以支持在燃烧室14中的燃料燃烧的第一空气供应装置16 ;和用于供应另外的空气以支持在燃烧室14内的燃料燃烧的第二空气供应装置18，第二空气供应装置18包括将空气供应22与燃烧室14连接的供应导管20，供应导管20具有随着供应导管20通入燃烧室14而增加的横截面24。
[0038]更详细地，图1示意性地示出从根据本发明的各方面的燃烧结构10的一侧看的横截的部分透视视图。燃烧结构10包括火箱12，火箱12具有基座26、顶部28、两个侧壁(两个侧壁中的一个示出为30)、前部32和后部34，该基座26、顶部28、两个侧壁、前部32和后部34在其间大致界定燃烧室14。
[0039]火箱13的一般结构是常规火箱的结构，且包括炉排G或用于燃料(未示出)的其它支撑件，和在炉排之下的灰盒A，以收集来自燃烧的穿过炉排掉下的灰。
[0040]烟道或烟囱F被设置成燃烧的气态产物和其它产物穿过该烟道或烟囱F被排出。
[0041]第一空气供应装置16是在本领域中通常称为初级空气供应的装置且具有常规的设计，且在本说明书中将不会被特别详细地讨论。然而，本质上，第一空气供应装置16提供初级空气，该初级空气通常来自燃烧结构的外部，且通常穿过火箱的基座或前部中的开口进入到燃烧室12中。初级空气通常穿过初级空气供应装置16被吸入到火箱中，且初级空气大致从燃料下面、向上以及穿过燃料进入到燃烧室14中。燃烧引起的对流将初级空气吸入到火箱12中。通常初级空气的流动通过箭头P被示意性地示出。
[0042]在某些实施方案中，提供有二级空气供应装置(未示出)，该二级空气供应装置也具有常规的设计，且在本文中将不会被特别详细地讨论。这样的二级空气供应可以将空气提供到