专利名称:燃烧液体燃料和/或燃烧粉化的固体燃料的方法和装置的制作方法
本发明涉及一种燃烧液体燃料和/或燃烧固体燃料的方法和装置。
过去几年来已经提出了关于燃烧如油这样的液体燃料和燃烧，特别是燃烧像煤、泥煤这样的固体燃料这两种燃料的很多不同的方案。固体燃料通常用水和/或油这样的载带液体混合形成乳浊体而被引入到燃烧室。通常将燃料引入到燃烧室，而同时产生再循环的流动分布，该再循环的流动分布由一旋转的外层空气流约束。实践已经证明，燃烧浮悬在液体中的粉化煤是相当困难的。主要问题在于要防止通向燃烧室的燃料入口或燃烧炉喷口的堵塞。另外，燃料效率还受到限制。为了克服这些问题，在民主德国专利DD-PS145316中提出了一种将所谓的转动式燃烧炉和涡流式燃烧炉结合起来的燃烧炉。然而试验表明，采用这种燃烧炉，燃烧效率相当低，尤其是在关键的开始阶段。原因可能是燃料的雾化不充分，使得特别在开始阶段，点火困难。另外，燃料同空气的掺和或混合是不充分的，这也降低了效率。
从上述的先有技术出发，现在发明的目的在于提供一种燃烧液体燃料和/或燃烧粉化的固体燃料的方法和装置，在这种燃烧的装置和方法中，在最短的距离内在燃烧空间便可能实际上达到完全的燃烧，并且当供给固体燃料时，燃烧仍然可以保持高效率。
关于实现上述目的的燃烧方法，其特征是固体燃料和液体燃料分别地引入到燃烧室中，在许多燃料入口交替的情况下，沿一圆周，特别是沿一想象的圆周，按预先确定的互相分开的角间隔引入到燃烧室。至于实现上述目的的装置，其特征是燃料入口分别由一个或若干个入口组成，这些入口几乎均匀地分布在周缘上，其中液体燃料入口和固体燃料入口交替地布置在上述的周缘上。
在本发明中，燃料被分散成细粒状引入到燃烧室中。固体燃料和液体燃料是在被引入燃烧室之后立即彼此相混合的，这样燃烧可以容易引燃，特别是在开始阶段容易引燃。燃料通过一个喷口(在小型炉的情况下)或若干个构形为雾化圆锥形的喷口以细粒状被引入到燃烧室，由于固体燃料和液体燃料的入口是交替配置的，因此可以达到燃料的均匀混合和易于点燃。尤其是，被引入的燃料被粉碎为微小的燃料粒子或微小的燃料滴。这样，便可以得到最大的燃烧表面，在极短的距离内便可以达到实际上完全的燃烧，因而燃烧室相应具有较短的结构。
点燃以后，油的供应可以大大减少，甚至可以停止，因此只是将煤或类似燃料引入到燃烧室，或者以干燥的方式或者同水、油等混合进行燃烧。此时外层空气流相应地具有大约100℃的温度，当外层气流温度低于100℃时，再引入适量的油以保持高度的燃烧。
也可以停止供给煤或类似燃料而只烧油，特别是只烧重油，具有根据本发明所述结构的装置(燃烧炉)可以用于燃烧固体燃料，也可以用来燃烧液体燃料，或者分别燃烧一种燃料，或者按预先确定的混合比例进行燃烧。
关于本发明方法采用的最佳措施，特作如下说明，固体燃料和/或液体燃料以燃烧室纵轴为基准，径向向外地或沿流动方向倾斜向外地引入到燃烧室中。而压缩空气从中心，也即紧靠燃料入口的地方，沿环形间隙之类的圆周几乎均匀地注入到燃烧室中。这样，在固体燃料或燃料乳浊体进入燃烧室时，便与压缩空气混合，最好在燃料将要引入之前与压缩空气混合，由此把馈送的燃料粉碎。上述压缩空气指向馈送的燃料，特别是相对于燃料流动方向倾斜地指向燃料。而外层空气流是以许多同心的单独气流方式注入到燃烧室中，这些单独的气流可以分别调整，以使它们的流速和流量从内部向外部逐渐降低，并且燃烧气体至少被混和到最靠近燃料入口的空气流中，在燃烧开始时，空气流速大约是全负载操作时的20%至40%，而最靠近燃料入口的两股空气流在所有操作条件下具有大致恒定的流速。最靠近燃料入口的空气流被以与径向成10°至30°的角度，最好以15°的角度引入燃烧室;而次靠近燃料入口的空气的引入方向是这样的，即形成一大致的空心圆锥形气体或空气分布，且此气流分布指向大致呈空心圆锥形的燃料流分布，并倾向于穿透此燃料流分布而将其粉碎。而实现上述方法的燃烧装置采取如下措施，燃料入口以燃烧室纵轴为基准在流动方向或者径向延伸和/或以一向外的倾角倾斜延伸。装置上配备有注入压缩空气的中心入口。连接管道从该入口或从引导到该处的压缩空气管分支出来，并延伸到固体燃料入口，且在紧靠固体燃料入口的上游通向燃料入口，而且最好与馈送的燃料流动方向成一倾斜角并指向燃料。装置上也可设置径向开口的环形间隙作为压缩空气入口，该间隙最好在流动的方向配置在燃料入口的下游。固体燃料入口由管接口构成，管接口包括通向燃烧室的入口，该入口由近似成三角形横截面的环形部件的边限定;管接口还包括指向上述入口的压缩空气输送管，该输送管通过连接管同中心压缩空气入口或同连接到该入口的压缩空气管处于流体相通的状态。通过在喷注体内同轴设置的通道，可把固、液体燃料和随意压缩的空气分别提供到相应的入口。尤其是，将压缩空气从中心注入到燃烧室是特别重要的，这能够可靠地防止燃料粒子沉积在对着燃烧室的喷注体的端面上，这是因为灼热燃烧气体产生中心再循环，带走了其上的未燃烧的燃料粒子。同样，径向注入压缩空气，也防止了进入燃烧室的任何煤粒或油粒沉积在对着燃烧室的喷注体的端面上，这是因为在紧靠燃烧炉喷口或喷注体的下游的中心部分分别形成了负压。
出乎意外的是，当喷注体或燃料入口缩进燃料室的端壁时，按照本发明所述的措施可靠地防止了燃料粒子沉积在对着燃料入口并紧靠燃料入口的限制空气流的侧壁上。
在最优燃烧方面，由于燃烧装置的结构特点是固体燃料入口由管接口构成，该管接口包括通向燃烧室的入口，而该入口由近似成三角形横截面的环形部件的边限定;管接口还包括指向上述入口的压缩空气输送管，该压缩空气输送管通过连接管同中心压缩空气入口或同连接到上述入口的压缩空气管处于流体相通的状态。因此，引入燃烧室的粉化燃料实际上被粉碎和散开了。由此得到了燃料的高度细粒分布，从而引燃迅速，特别是在燃料与油等这样的液体燃料混合时引燃更是迅速。
燃烧装置还具有下面的特征。空气入口部分被成形为至少具有四个同心空气入口的阻流系统，在每一空气入口中，安装有旋流部件。最靠近燃料入口的两个空气入口的环形间隙宽度适合于逐渐地改变，而在半径方向上稍为远离燃料入口的其余空气入口适合于单独地关闭和开通。包括有燃料入口的喷注体被安装成可在其纵轴方向上，或沿燃烧室纵轴方向移动，但是特别适合于移动到这样一位置，即在此位置燃料入口相对于燃烧室的端壁是向后偏离或缩进去的。面向燃烧室的喷注体的中心端面或者是平面的，或者是截锥形的、球冠形的(凸的或凹的)、圆锥形或类似的形状。利用改变限定空气入口的侧壁的相对位置的方法，可以改变最接近燃料入口的两个空气入口的环形间隙宽度。环形管接口包括最接近燃料入口的两个空气入口的两个相邻侧壁，朝喷注体或燃烧室纵轴的方向移动该管接口即可同样改变这两个空气入口的锥形间隙宽度，其中该管接口最好构成管套或类似部件的一部分，此管套将最靠近燃料入口的两部分空气流彼此分开。次接近于燃料入口的空气入口是这样指向的，使相应的空气流呈现为一近似的空心圆锥形气流分布，此分布指向由引入到燃料形成的近似空心圆锥形的气流分布。上述措施涉及到外层空气流，使用这些措施可以显著影响燃烧，对于燃料入口下游的空气流分布来说，情况更是如此。这些措施有利于使引入到燃烧室的燃料自然散开。尤其是由此得到了大致成漏斗状或苹果状的圆锥形气流分布。这种气流分布的形状由作用在燃料上的离心力和中心“负压”力之间的平衡决定。
当用水作固体粉化燃料的液体载带介质时，一部分灼热燃烧气体的再循环还另外提供了一个很大的好处，即有一部分水分解了，因此释放出的氧从中心流回到燃料入口，由此在空心的燃料雾化锥的内部额外产生燃烧。
为了开始燃烧，最好是开始只引入纯油，而后引入粉化燃料，其量逐渐增加。如前所述，当外层空气流的温度，以及从中心注入的压缩空气和随意同固体燃料混合的压缩空气的温度足够高时，则完全可以切断油的供应。当要停止燃烧时，则进行相反的过程，使粉化燃料逐渐减少，一直到只提供油燃料，由此完全防止了在开始期间固体燃料入口的凝结和堵塞。
根据上述同样的说明，按照本发明所述的解决办法还非常适合于油的燃烧，特别适合于重油的燃烧。由于按照本发明采取的措施，进入燃烧室的油得到了最大限度的分散或最大限度的雾化，因此得到了极大的自由燃烧表面，从而在很短的距离内达到了实际上完全的燃烧。
适合的固体燃料主要是煤，例如无烟煤，烟煤，高级烟煤或其混合煤。
下面参照实现根据本发明所述方法的装置的两个实施例，详细叙述本发明，附图中图1是以纵向剖面示意图图示了本发明(燃烧炉部分)装置的第一实施例的部分;
图2是纵向截面图，示出了示于图1的喷注体;
图3是图2所示的喷注体的前视图;
图4是一放大的截面图，分别示出了固体燃料或燃料乳浊体的入口;
图5是以纵向剖面示意图图示了本发明(燃烧炉部分)装置的第二实施例的部分;
图6是纵向截面图，示出了示于图5的装置的喷注体;
图7是沿线Ⅶ-Ⅶ所截的横截面图，示出了图6的喷注体。
在图1中由纵向截面示意图示出的燃油和/或燃煤炉包括一喷注体32，喷注体包括通到燃烧室16的入口喷口10，12′;上述喷注体缩入在燃烧室的端壁33内，并由许多气体通路35、37、39、41和43同心地包围着。直接围绕喷注体32的气体通道35穿过最靠近燃料入口的一入口36通到燃烧室16。可以加入高温燃烧气体的所谓“主要原空气”流过气体通路35，从入口36出来的气体流速在100米/秒至200米/秒之间，最好约为130米/秒。每一限定入口36的侧壁60和62都是圆锥形的，形成一环形的喷口。在将要喷出之前“主要原空气”由导向叶片形状的阻流板46偏转约70°，因此气体形成了分别绕喷注体纵轴或燃烧室纵轴的转动。在大约1000毫米至1200毫米的水头压力下将“主要原空气”喷入到气体通道35。
气体通道35由另一环形通道37同心地包围，通道37的通向燃烧室16的环形入口38同样地由圆锥形的侧壁64和66限定。然而，侧壁64和66这样配置，使从入口38出来的气流形成圆锥状的气流分布，该气流分布穿透相反指向的燃料的气流分布和穿透从环形入口36射出的“主要原空气”的气流分布。由于这种特点和燃料入口与“主要原空气”的环形入口36对于所谓“辅助原空气”的环形入口38处于缩进的位置，所以由该环形入口38射出的气体流或空气流打破了已经旋转的燃料或燃料混合物的气流分布，即燃料或其混合物在从喷注体射出之后很短的距离内，或相应地在燃料进入到燃烧室16之后很短的距离内。进一步增加了燃料的自由表面。
流过气体通道37的所谓“辅助原空气”在它射出通道以前，同样利用一紧靠环形入口38的呈导向叶片形状的旋流部件48使其偏转，使其绕纵轴14并相对于轴呈约40°至45°的角度旋转。“辅助原空气”射出的气流速度大约是120米/秒至180米/秒，最好是140米/秒。入口38的环形间隙宽度，如同入口36的环形间隙宽度一样是可以改变的。改变限制上述间隙侧壁64和66的相对位置即可进行改变。由此，“辅助原空气”射出的气流速度当然会相应改变。“辅助原空气”同样地以大约1000毫米至1200毫米水头的压力被注射入环形通道37。由旋流部件48使“辅助原空气”进行偏移的方向与利用在紧靠入口36的旋转部件46使“主要原空气”进行偏转的方向相同。
“辅助原空气”最好不含灼热的燃料气体，因为与其说“辅助原空气”是将燃料引入到燃烧室16的载带气体，还不如说它起着增加上述燃料自由表面的作用，和使燃料粒子或燃料滴同氧进行混合或给其提供氧的作用。
包括喷注体32、直接围绕喷注体的环形通道35和流过“辅助原空气”的环形通道37的组件适合于在燃烧室16的端壁33中或分别在下面叙述的气流调节器39、41、43中装配成一整体，它因此也容易用相应的稍为改进的组件进行替换。
“辅助原空气”的气体通道37本身由一同心的气体通道39包围，而通道39则由另一气体通道41同心线包围，最后通道41又再由一气体通道43同心地包围。通向燃烧室16的环形入口分别用40、42、44表示。通过环形通道39、41和43的气流是选择的，最好包含空气，以200毫米至300毫米的水头压力被注入。在空气从环形气体通道，或从空气入口40、42和44射出以前，空气由紧靠入口的呈导向叶片状的旋流部件50、52和54进行偏转，因而形成绕纵轴14的旋转，而且此旋转方向与由旋流部件46和48将“主要原空气”和“辅助原空气”进行偏转的方向相同。
旋流部件50使气流或空气偏转约70°。旋流部件52和54分别使气流或空气偏转约40°至50°和0°至40°。所有的旋流部件，特别是最外层的旋流部件54其角位置是可变的，因此可以同用于燃烧的燃料或燃料混合物相适应。
从环形入口40喷出的气流速度在燃烧开始时大约是40米/秒，而在全负载操作时，大约是70米/秒。空气从环形入口42和44喷出的气流速度在开始时期的0米/秒至全负载操作时的70米/秒之间变动。
“主要原空气”和“辅助原空气”的放出速度在开始时期至全负载操作时期之间的所有操作条件下都是大约相同的。只有放出体积或流通量根据环形入口或间隙36和38间隙宽度的相应增加或减小而改变。间隙宽度同样可以改变。为此，包括两个环形入口36和38的两个相邻的或相互面对的侧壁62和64的环形管接口68被安装成可分别相应沿轴向方向或沿纵轴14的方向进行往返运动。在图1所示的实施例中，环形接口68被连接在将两种原空气通道35和37彼此分开的筒形套管70上，当相应动作筒形套管70时，便可使环形管接口68产生沿轴的运动。在开始时环形管接口68向图1的右边移动，使环形入口36和38的间隙宽度最小，因而使排出的原空气的体积达到最小。而对于全负载操作时，情况则相反，即管接口68向图1的左边运动，使环形入口36和38张开的程度达到最大，因而“主要的”和“辅助的”原空气的排放量也达到最大。
通过环形通道43的最外层气体或空气主要作用在于减少在燃烧室16中的火焰外部的NOx含量。此外，此气流限制了火焰的径向扩张并防止了在燃烧室16的侧壁上的沉积。
还可以通过环形通道39注入碳粉这样的粉化燃料，或者与辅助空气混合，或者取代辅助空气。特别在全负载操作时，这是可能的，在能量最高负荷的情况下这是有好处的。
根据本发明所述的装置的核心是喷注体32的构形，以及举例说明的油燃料入口10和固体燃料入口12′的配置。下面参考图2至4详细叙述这种构形。
燃料入口由许多(共16个)分别沿相应圆周11和13均匀分布的入口10和12′组成，入口10是液体燃料特别是油燃料的入口，入口12′是固体燃料或燃料乳浊体的入口，这两种入口沿圆周交替配置。液体燃料入口10沿一向内偏移的圆13径向向外指向，而固体燃料入口12′在流动的方向沿着圆周11倾斜向外延伸，圆周11相对于燃烧室16的纵轴14更向外或更靠近燃烧室16。
此外，中心入口18与喷注体32或燃烧室16的纵轴同轴，它用于注入压缩空气。由此可靠地防止了在喷注体32的对着的燃烧室的端面上发生煤或煤灰的沉积。在中心压缩空气入口18的上游，分支出连接管道20，它们通向固体燃料入口12′，正确地说是通向分别构成固体燃料入口12′(见图2至4)的喷口24。每个喷口24包括具有三角形横截面的环形筒26，上述横截面的一条环形边28分别确定或限定通向燃烧室16的入口12′。在喷口24中装有指向入口12′的压缩空气输送管30，此输送管与上述在喷注体32中的压缩空气连接管或支管20是流体相通的。流体连通是借助于一方面由喷注体32限定而另一方面由喷口24内的沟槽21限定的一外层环形空间来进行的，压缩空气连接管或支管通向上述的环形空间，而且许多根压缩空气输送管30又连接到上述环形空间并大致均匀地分布在喷口24的周缘上(见图2和3)。
由于限定固体燃料入口12′的环形边28比较尖锐，所以燃料流被粉碎而形成一“燃料喷雾锥体”。这种作用由于通过压缩空气输送管30注入压缩空气而更增强。利用注入的压缩空气可以容易改变“燃料喷雾锥体”的成形，或可容易地同相应需要的条件或同要进行燃烧的燃料的类型和质量相适应。由于采用上述的结构，引入的燃料因而被分散到若干分开的喷口，通过喷口燃料更进一步被“粉碎”从而使燃料形成最细的分散并形成最大的自由表面或燃烧活性表面。
管接口24最好可更换地安装在喷注体上，例如利用螺纹接合的安装。用此方法可以适应可要燃烧的燃料。各种各样的喷注体可以以不同大小的入口12′和/或分别以不同数目的或不同尺寸的压缩空气输送管30相区别。也可以安装这样的管接口24，在这种管接口中限制入口12′的环形边28大致是圆形的、阶梯形的或扁平的。然而圆锥形的边是最合适的。
中心压缩空气入口18同样也可以设置在一嵌入物19中，然后再将嵌入物用螺纹拧入面对燃烧室16的喷注体32的端部。这样便可以用不同的嵌入物19来改变入口18的自由横截面和形状(见图2，在图1中入口18的形状大致相当于固体燃料入口12′的形状)。
如上所述，由于在中心注入压缩空气，因而避免了燃料在面对燃烧室的喷注体32的端面上的沉积，在中心再循环的温度约为1500℃至1700℃的燃烧气体被偏流并由引入的燃料，特别是由通过入口12′引入的固体燃料再带入到燃烧室16。在那里灼热的燃烧气体使刚从入口出来的比较冷的燃料或燃料乳浊体点燃，使得在很靠近燃料入口12′的下流便开始燃烧，特别是在开始时期，当利用通过入口10径向引入燃料油时，可进一步促使其引燃。火焰层由旋转的离心力和另外两个力之间的平衡决定，这两个力其一是在端壁33区域的火焰层外出现的负压所形成的力，另一是在喷注体的上游由中心负压力所产生的在火焰层范围内的推力。
在开始燃烧时，关闭最外层的两个气体或空气入口52和54。将环形口40调整到射出空气流的速度约为40米/秒，如上所述，向燃烧室16移动环形接口68，分别减小在端壁60、62和64、66之间的环形间隙，从而使“主要的”和“辅助的”原空气的排放体积减小，而同时排放速度则稍微增加了一些。由于这种放出速度的稍微增加，特别是从环形入口38出来的对着被引入的燃料的“辅助原空气”速度的稍为增加，达到了高效的粉碎作用。在开始操作时原空气是这样分配的，使大约60%至70%最好是90%的空气从最靠近燃料入口的环形口36喷出，而仅有30%至40%最好是10%的空气由次靠近燃料入口的环形口38喷出。
在全负载操作时，增加主要空气的总量，“主要的”和“辅助的”原空气之比大约是3∶7。这表明，在开始时，在紧靠引入燃料的地方要求集中的强气流以便使燃料粉碎，从而增加燃料的表面，有助于开始燃烧。燃料通过许多入口引入到燃烧室也额外有助于使燃料被粉碎为极小的粒子或燃料滴。因此当相对紧密的燃料被送进或注入燃烧室时，燃料已被分离，在燃烧室中第一次粉碎发生在靠近入口处，而第二次粉碎是由外层气体或空气流粉碎的，利用例如在图1中或图5中所示的，大致具有梯形横截面的可运动的环形接口68可以容易地改变上述“主要的”和“辅助的”原空气的定量比例，并同时改变作为一个整体的容量或放出体积。
如上面已经说明的那样，利用导向叶片或旋流部件54使径向最外层的分开的气体或空气流进行偏转是不太显著的，甚至可以是零，但用此方法可以相当大地影响火焰层的径向扩散。
上述的将燃烧气体同“主要原空气”混合具有两个优点。一是液体和固体两种燃料都可以沿其通过通道34、36′、38′的路径受到预先的加热。二是可以达到一定程度的二次燃烧，因而增加了效率。这两个优点补偿了氧气量低的缺点。然而，当只燃烧煤时，不掺合燃烧气体是合适的。至于其它燃料，氧气量低的缺点可以由其它分开的气体或空气流(辅助空气)的富氧量所补偿。当燃烧煤-水混合燃料时，最好加入保证在水中具有均匀煤粒分布的润湿剂。
在图5至图7中所示的实施例不同于在图1至图4中所示的实施例，差别在于喷注体的结构不同。其它的部件都是相同的而且还具有相同的标号，因此下面参照图6和图7进行的说明仅限于喷注体。
示于图6和图图7的喷注体32包括一中心馈料管道34、一环形管道36′和一压缩空气馈送管道38′。中心馈料管道34用以馈送加有或不加水、油等的粉化煤这样的固体燃料;环形管道36′同心包围中心馈送管道34，用以馈送油等这样的液体燃料;压缩空气馈送管道38′同心包围上述油通道，包括许多均匀分布在一圆周上的直线镗孔。固体和液体燃料的馈送管道34和36′分别通向径向指向的入口12和10，从图7可以明显看出，这些孔均匀分布在圆周上。和图1至图4所示的实施例相同，对于固体燃料和液体燃料分别具有8个入口12和8个入口10。
和喷注体32或燃烧室16的纵轴14平行延伸的，从直接围绕喷注体32的气体或空气通道35供给“主要原空气”的压缩空气馈送管38′通向一径向敞开的环形间隙22，环形间隙22在气流方向上处于径向指向的入口10和12的下游。环形间隙22由一连接到喷注体32端面上的盖板23限定，清楚地留下径向延伸的环形间隙22(也参考图5)。
盖板23具有平表面56，而图1至图4中面对燃烧室16的喷注体表面58是截头圆锥形。表面56的相应构形当然是可以想象的。
由于“主要原空气”径向从环形间隙22射出，所以可靠地防止了射出的固体或液体燃料沉积在表面56上，以及防止了燃料或燃料残渣沉积在最靠近喷注体32的气体或空气入口36的限制壁62上。另外，也可以在图5至图7所示的实施例中提供根据图1至图4所示的中心压缩空气喷射装置。
也可以想象提供这样一种喷注体32，使其可在轴向，或在纵轴14的方向上在气体阻流系统内可来回移动。根据燃料的组成和类型利用这种方法一方面可以改变或调整释放“主要原空气”用的环形入口36的间隙宽度。另一方面可以改变或调整喷注体，因而也就改变或调整了燃料入口的缩进燃烧室16的端壁33的程度。
对于较小的燃烧炉，辅助空气的外层气体阻流板可以省去。
在本申请文件中公开的所有特征，作为本发明范围的实质被提出权利要求
，它们不论是单独还是结合起来都比先有技术新颖。
权利要求
1.一种燃烧像油等液体燃料和/或燃烧固体燃料，特别是燃烧粉化的煤、泥煤等固体燃烧料的方法，固体燃料或者以干燥的状态，或者同载带液体，如水和/或油混合构成一种乳浊体，同液体燃料一起被引入到燃烧室，而产生一种再循环的流动分布，上述流动分布由旋转的外层空气流约束，方法的特征在于固体燃料和液体燃料分别地引入到燃烧室，在许多燃料入口交替的情况下，沿一圆周，特别是沿一想象的圆周，按预先确定的互相分开的角间隔引入到燃烧室。
2.一种根据权利要求
1所述的方法，其特征在于固体燃料和液体燃料两种燃料都是以上述燃烧室的纵轴为基准而径向向外地引入到燃烧室中的。
3.一种根据权利要求
1所述的方法，其特征在于固体燃料和/或液体燃料以上述燃烧室的纵轴为基准，沿流动方向倾斜向外地引入到燃烧室中的。
4.一种根据权利要求
1至3中任何一项权利要求
所述的方法，其特征在于压缩空气是从中心注入到燃烧室中的。
5.一种根据权利要求
2所述的方法，其特征在于压缩空气在紧靠燃料入口的地方被注入到燃烧室中，最好沿环形间隙之类的圆周进行几乎均匀的注入。
6.一种根据权利要求
1至5中任何一项权利要求
所述的方法，其特征在于在固体燃料或燃料乳浊体进入到燃烧室时，它们便额外地混合了压缩空气，最好是燃料将要引入到燃烧室之前混合压缩空气，这样，被馈送的燃料便同时被粉碎了。
7.一种根据权利要求
6所述的方法，其特征在于压缩空气指向馈送的燃料，特别是相对于燃料流动的方向以一倾斜角指向燃料。
8.一种根据权利要求
1至7中任何一项权利要求
所述的方法，其特征在于外层空气流是以许多同心的单独气流的方式注入到燃烧室中的，此单独的气流可以分别调整，以至它们的流量和流速从内部向外部逐渐降低。
9.一种根据权利要求
8所述的方法，其特征在于燃烧气体至少被混合到最紧近燃料入口的空气流中。
10.一种根据权利要求
8或权利要求
9所述的方法，其特征在于在燃烧开始时空气流速大约是全负载操作时的20%至40%。
11.一种根据权利要求
8至10中任何一项权利要求
所述的方法，其特征在于最靠近燃料入口的两股空气流在所有的操作条件下具有大致恒定的流速。
12.一种根据权利要求
8至11中任何一项权利要求
所述的方法，其特征在于靠近燃料入口的空气流(“主要原空气”)被以与径向成10°至30°的角度引入，最好以15°的角度引入。
13.一种根据权利要求
12所述的方法，其特征在于径向较远一点的外部的气流(“辅助原空气”)是这样指向的，使其形成一大致的空心圆锥形的气体或空气流分布，此气流分布指向大致呈空心圆锥形的燃料流分布并倾向于穿透此燃料流分布而将其粉碎。
14.一种燃烧像油等液体燃料和/或燃烧固体燃料，特别是燃烧粉化的煤、泥煤等固体燃料的装置，固体燃料或者以干燥的状态，或者同载带的液体，如水和/或油混合形成一种乳浊体同液体燃料一起被引入到燃烧室，燃料入口由一空气入口同心地包围，此装置特别用于实现根据权利要求
1至13中任何一项权利要求
所述的方法，装置的特征在于上述的燃料入口分别由一个或若干个入口(分别为10、12和10，12′)组成，这些入口几乎均匀地分布在周缘上，特别是分布在圆周(分别为11、13)上，其中液体燃料入口(10)和固体燃料或燃料乳浊体入口(分别为12，12′)交替地布置在上述的周缘上。
15.一种根据权利要求
14所述的装置，其特征在于以燃料室(16)的纵轴(14)为基准，这些入口在流动的方向或者径向延伸(10，12)和/或以一向外的倾角倾斜延伸(12′)。
16.一种根据权利要求
14或权利要求
15所述的装置，其特征在于提供了注入压缩空气的中心入口(18)。
17.一种根据权利要求
16所述的装置，其特征在于，连接管道(20)从中心压缩空气入口(18)，或从引导到该处的压缩空气管(38′)分支出来并延伸到固体燃料入口(入口12′)。
18.一种根据权利要求
17所述的装置，其特征在于连接管道(20)在紧靠入口(12′)的上游通向燃料入口，最好与馈送的燃料流动方向成一倾斜角并指向燃料。
19.一种根据权利要求
14或15所述的装置，其特征在于设置了径向开口的环形间隙(22)作为压缩空气入口，间隙(22)最好沿流动的方向配置在燃料入口(入口10，12)的下游。
20.一种根据权利要求
14至19中任何一项权利要求
所述的装置，其特征在于固体燃料入口由一管接口(24)构成，管接口(24)包括通向燃烧室(16)的入口(12′)，上述入口(12′)由近似成三角形横截面的环形部件(26)的边(28)限定。
21.一种根据权利要求
20所述的装置，其特征在于管接口(24)包括指向入口(12′)的压缩空气输送管(30)，上述压缩空气输送管通过连接管(20)同中心压缩空气入口(18)，或同连接到上述入口的压缩空气管(38′)处于流体相通的状态。
22.一种根据权利要求
14至21中任何一项权利要求
所述的装置，其特征在于通过在喷注体(32)内同轴设置的通道(34、36′、38′)可以将固、液体燃料和随意压缩的空气分别提供到入口(12′、12;10;18、22)。
23.一种根据权利要求
14至22中任何一项权利要求
所述的装置，其特征在于空气入口部分被成形为至少具有四个同心空气入口(36、38、40、42、44)的阻流系统，旋流部件(46、48、50、52、54)安装到每一个空气入口中，最靠近燃料入口的两个空气入口(36、38)的环形间隙宽度适合于逐渐地改变，而在半径方向上稍为远离燃料入口的其余空气入口(40、42、44)适合于单独地关闭和开通。
24.一种根据权利要求
23所述的装置，其特征在于包括有燃料入口的喷注体(32)被安装成可在其纵轴的方向上，或沿燃烧室(16)的纵轴(14)方向移动，但是特别适合于移动到这样一位置，在此位置燃料入口相对于燃烧室(16)的端壁(33)是向后偏离或缩进去的。
25.一种根据权利要求
23或24所述的装置，其特征在于面向燃烧室(16)的喷注体(32)的中心端面或者是平面的(56)，或者是截锥形的(58)、球冠形的(凸的或凹的)、圆锥形或类似的形状。
26.一种根据权利要求
23至25中任何一项权利要求
所述的装置，其特征在于利用改变限定空气入口的侧壁(分别为60、62和64、66)的相对位置的方法，可以改变最接近燃料入口的两个空气入口(36、38)的环形间隙宽度。
27.一种根据权利要求
23至26中任何一项权利要求
所述的装置，其特征在于环形管接口(68)包括两个空气入口(36、38)的两个相邻侧壁(62、64)，朝喷注体(32)或燃烧室(16)的纵轴(14)的方向移动环形管接口(68)即可同样改变两个最靠近燃料入口的空气入口(36、38)的环形间隙宽度，其中环形接口(68)最好构成管套(70)或类似物的一部分，此管套将最靠近燃料入口的两部分空气流彼此分开。
28.一种根据权利要求
23至27中任何一项权利要求
所述的装置，其特征在于次接近于燃料入口的空气入口(38)是这样指向的，使相应的空气流呈现为一近似的空心圆锥形气流分布，此分布指向由引入的燃料形成的近似空心圆锥形的气流分布。
专利摘要
一种燃烧液体燃料和/或燃烧固体燃料的方法和装置，固体燃料同液体燃料一起被引入到燃烧室，而产生一再循环的气流分布，上述气流分布由旋转的外层空气流约束。燃料入口由许多入口组成，这些入口均匀分布在圆周上，液体燃料入口和固体燃料入口交替地布置在上述圆周上。燃料入口在流动方向上以燃烧室的纵轴为基准，或者径向指向，或者成一向外倾斜角指向。最好在中心注入压缩空气。
文档编号F23D17/00GK86103365SQ86103365
公开日1986年12月24日 申请日期1986年5月19日
发明者库特·斯科格 申请人:慢燃火柴开发公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan