火焰穩(wěn)定器和帶有該火焰穩(wěn)定器的地面燃機(jī)燃燒室的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種火焰穩(wěn)定器，還涉及一種安裝有該火焰穩(wěn)定器的地面燃機(jī)燃燒室。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們的環(huán)保意識(shí)普遍加強(qiáng)，世界各國都相應(yīng)的制訂了環(huán)境保護(hù)條例(法)，對(duì)各種燃燒設(shè)備和動(dòng)力裝置的污染排放物提出了日益嚴(yán)格的限定。雖然二十世紀(jì)80年代到90年代期間有了國際法的規(guī)定，使許多國家二氧化硫(SO2)的排放量明顯減少，但是氮氧化物(NOx)減少量相對(duì)較少。NOx已經(jīng)日益成為各國污染排放控制的關(guān)鍵，因?yàn)槠涫菑?fù)合型污染的關(guān)鍵污染物，并且會(huì)帶來一系列的環(huán)境問題。干式低NOx(DLN)燃燒技術(shù)是根據(jù)熱力型NOx的Zeldovich生成原理，將燃燒室主燃區(qū)溫度約束在1670-1900K的狹窄范圍內(nèi)以減排NOx，因此必須采用預(yù)混燃燒方式，通過調(diào)節(jié)主燃區(qū)的燃料/空氣當(dāng)量比來控制火焰溫度。但僅控制平均當(dāng)量比還不能滿足要求，所有DLN燃燒室都要求燃料/空氣均勻預(yù)混。國際上先進(jìn)DLN燃燒室的研發(fā)都在燃料/空氣預(yù)混均勻性問題上花費(fèi)了很大精力。
[0003]圖1是現(xiàn)有的一般干式低氮氧化物排放燃燒室的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，燃燒筒設(shè)于燃燒室內(nèi)，燃燒筒的進(jìn)氣端設(shè)有端板，端板上固定有值班旋流器和圍繞值班旋流器的8個(gè)主旋流器。旋流器由旋流筒4、5和葉片41、31組成，葉片41、31圍繞中部的中心孔設(shè)置。主燃級(jí)噴管I從主旋流器葉片41中部的中心孔穿入主旋流筒4中，值班級(jí)噴管3從值班旋流器葉片31中部的中心孔穿入值班旋流筒5中。主旋流筒4尾部收斂，值班旋流筒5尾部擴(kuò)張。
[0004]為了加強(qiáng)混合度以及防止回火，主旋流筒4尾部設(shè)計(jì)了收斂段，以便加速未燃?xì)饬?。但是如此設(shè)計(jì)又使其下游相當(dāng)一段距離內(nèi)，由于氣流速度太高不能著火，浪費(fèi)了燃燒室空間，并且增加了燃?xì)庠谌紵覂?nèi)的停留時(shí)間，增多了污染物的產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種火焰穩(wěn)定器，該火焰穩(wěn)定器能使其上的火焰穩(wěn)定燃燒。
[0006]本發(fā)明通過如下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題:一種火焰穩(wěn)定器，其特征在于，包括中心環(huán)和沿徑向均勻地固定在中心環(huán)外環(huán)面上的若干個(gè)徑向支柱，所述中心環(huán)的環(huán)體和所述徑向支柱皆由槽狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)件組成，且所述中心環(huán)和所述徑向支柱的槽口方向相同，所述槽狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)件內(nèi)設(shè)有氣流通道，所述氣流通道通過槽底設(shè)置的多個(gè)噴氣孔與外界連通，所述中心環(huán)和所述徑向支柱內(nèi)的氣流通道彼此連通，形成一個(gè)形狀與所述火焰穩(wěn)定器對(duì)應(yīng)的氣流腔。
[0007]燃?xì)廨斎胨鰵饬髑缓?，從所述?gòu)件槽底的噴氣孔噴出，與助燃?xì)怏w如空氣接觸完成燃燒，槽狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)件能很好的阻擋外界氣流的沖擊，使燃?xì)饽茉诨鹧娣€(wěn)定器內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒。
[0008]所述徑向支柱的自由端均與一連接環(huán)的內(nèi)環(huán)面相連，以便加強(qiáng)整個(gè)火焰穩(wěn)定器的機(jī)械強(qiáng)度。
[0009]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種帶有所述火焰穩(wěn)定器的地面燃機(jī)燃燒室，所述燃燒室包括燃燒筒，所述燃燒筒的進(jìn)氣端設(shè)有值班旋流器和圍繞所述值班旋流器的若干個(gè)主旋流器，其特征在于，所述燃燒筒內(nèi)還設(shè)置有所述火焰穩(wěn)定器，所述火焰穩(wěn)定器通過其徑向支柱或連接環(huán)固定在所述旋流器的下游，所述徑向支柱的數(shù)量與所述主旋流器的數(shù)量對(duì)應(yīng)，每個(gè)所述主旋流器與相鄰兩個(gè)所述徑向支柱之間的間隙相對(duì)，所述燃燒筒還包括燃?xì)夤埽鋈細(xì)夤軓乃鋈紵驳倪M(jìn)氣端伸進(jìn)燃燒筒內(nèi)部與所述火焰穩(wěn)定器相連，且與所述火焰穩(wěn)定器的氣流腔連通。
[0010]所述火焰穩(wěn)定器與所述主旋流器之間的距離范圍為20?40mm。
[0011]所述火焰穩(wěn)定器的中心環(huán)的環(huán)體與所述值班旋流器的值班旋流筒擴(kuò)張的筒口相對(duì)，所述主旋流器葉片中心孔與相鄰兩所述徑向支柱之間的間隙的中部相對(duì)，便于降低火焰穩(wěn)定器對(duì)主換流器和值班換流器下游氣流的阻力。
[0012]每個(gè)所述徑向支柱上的噴氣孔的數(shù)量為I或2個(gè)，分布在所述徑向支柱的中部；所述中心環(huán)上的噴氣孔的數(shù)量范圍為10~20個(gè)，均勾分布；所述噴氣孔的直徑范圍為0.9mm?
1.5mm0
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):若干個(gè)所述主旋流器的旋流筒連為一體，形成一環(huán)形結(jié)構(gòu)，由相間設(shè)置的外環(huán)壁和內(nèi)環(huán)壁構(gòu)成，所述外環(huán)壁和內(nèi)環(huán)壁由若干塊位于它們之間的連接板連在一起，各主旋流器的葉片一一對(duì)應(yīng)地設(shè)于兩連接板之間的間隙中，所述外環(huán)壁和所述內(nèi)環(huán)壁的尾部相靠近，形成主旋流筒的收斂段，各主旋流器的收斂段彼此連通，即沒有被連接塊隔開，所述內(nèi)環(huán)壁與所述值班旋流器的值班旋流筒相連，所述外環(huán)壁固定在所述燃燒筒的內(nèi)壁上或與所述燃燒筒的內(nèi)壁合為一體。
[0014]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式:所述外環(huán)壁內(nèi)側(cè)軸向設(shè)有若干個(gè)凸棱，凸棱中具有一貫穿其兩端面的通孔，所述燃?xì)夤軓乃鐾估獾耐字写┻^，就近與所述火焰穩(wěn)定器的徑向支柱相連，所述連接塊--對(duì)應(yīng)的固定在所述凸棱上。
[0015]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
1)本發(fā)明由于增多了燃?xì)鈬娚潼c(diǎn)(噴射點(diǎn)不再限于主燃級(jí)噴管和值班級(jí)噴管，火焰穩(wěn)定器上的多個(gè)噴氣孔也構(gòu)成了燃?xì)鈬娚潼c(diǎn))，有利于使燃?xì)馀c空氣混合地更加均勻，從而有利于消除局部高溫點(diǎn)的出現(xiàn)，使燃燒更加充分；
2)本發(fā)明通過設(shè)置火焰穩(wěn)定器，將一部分燃?xì)庵苯铀腿牖鹧娣€(wěn)定器，通過火焰穩(wěn)定器上的多個(gè)噴氣孔噴出，由于火焰穩(wěn)定器本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，即使在旋流器下游高速氣流的沖擊下，燃?xì)庖材茉诨鹧娣€(wěn)定器上穩(wěn)定燃燒，從而使燃?xì)饽茉谌紵差^部燃燒；另外，由于本發(fā)明火焰穩(wěn)定器對(duì)主燃級(jí)噴管的分流作用，有利于降低主旋流器下游的燃?xì)馑俣龋s短燃?xì)庵瘘c(diǎn)離旋流器的距離；本發(fā)明主旋流器的旋流筒連為一體，各主旋流筒的收斂段彼此連通，也有利于降低主旋流筒下游燃?xì)獾乃俣?，使燃?xì)庠谌紵差^部燃燒；本發(fā)明縮短燃?xì)庵瘘c(diǎn)離旋流器的距離，使燃?xì)饽茉谌紵差^部燃燒，有利于充分的利用燃燒筒的內(nèi)部空間，降低燃?xì)庠谌紵矁?nèi)的停留時(shí)間，達(dá)到減少污染物的排放量的目的，還利于使燃燒室的結(jié)構(gòu)更加緊湊。
【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有的一般干式低氮氧化物排放燃燒室的結(jié)構(gòu)示意圖的剖視圖；
圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例的火焰穩(wěn)定器的后視圖；
圖3為構(gòu)成圖2中火焰穩(wěn)定器的槽狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)件的截面圖；
圖4為圖2中火焰穩(wěn)定器的正視圖；
圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例的燃燒筒的結(jié)構(gòu)示意圖的剖視圖；
圖6為圖5中燃燒筒的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
如圖2~4所示，本實(shí)施例的火焰穩(wěn)定器包括中心環(huán)7、八個(gè)徑向支柱6 (徑向支柱的數(shù)量與燃燒筒內(nèi)主旋流器的數(shù)量對(duì)應(yīng))和連接環(huán)。中心環(huán)7平行地設(shè)于連接環(huán)中部，八個(gè)徑向支柱6沿徑向均勻地固定在中心環(huán)7外環(huán)面上，自由端與連接環(huán)的內(nèi)環(huán)面相連。
[0018]中心環(huán)7的環(huán)體和徑向支柱6皆由槽狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)件構(gòu)成。如圖3所示，槽狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)件由上下兩個(gè)弧形面構(gòu)成，兩弧形面兩側(cè)搭接在一起，中間形成空腔，構(gòu)成氣流通道。如圖4所示，氣流通道通過槽底設(shè)置的多