燃燒設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種燃燒設(shè)備。提供了用于通過(guò)確保更多的時(shí)間混合燃料和空氣且均勻地混合燃料和空氣來(lái)減少NOx的產(chǎn)生的燃燒設(shè)備。所述燃燒設(shè)備包括：改性部分，其被配置在中央以改性所供給的烴基燃料和空氣并且把包含氫氣的高溫改性的氣體排放至出口；以及供給部分，其被配置在所述出口的外側(cè)以把燃料和空氣噴射至從所述改性部分排放的所述改性氣體的一側(cè)，以在與所述出口隔開(kāi)預(yù)設(shè)定距離的位置處形成火焰。
【專(zhuān)利說(shuō)明】燃燒設(shè)備
[0001]發(fā)明背景
[0002](a)發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于通過(guò)噴射通過(guò)改性烴燃料產(chǎn)生的包含高溫氫氣的氣體在距出口一定距離的位置處形成火焰來(lái)減少NOx的產(chǎn)生的燃燒設(shè)備。
[0004](b)相關(guān)技術(shù)的描述
[0005]一般的燃燒設(shè)備被配置為使所供給的燃料和空氣在內(nèi)部或外部相遇形成擴(kuò)散火焰。在此，根據(jù)燃料與空氣的混合程度和混合速度，NOx的產(chǎn)生速率(或NOx的產(chǎn)生)可能是不同的。
[0006]為了減少NOx的產(chǎn)生，用于以多個(gè)階段噴射空氣或燃料或以多個(gè)階段進(jìn)行富燃料的燃燒和稀薄的燃燒的燃燒設(shè)備已經(jīng)被開(kāi)發(fā)。然而，多階段的燃燒延長(zhǎng)火焰并且使燃燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。
[0007]在為了解決該問(wèn)題的努力中，能夠通過(guò)快速地混合燃料和空氣減少NOx的產(chǎn)生的燃燒設(shè)備已經(jīng)被開(kāi)發(fā)。在這種情況下，燃燒設(shè)備需要用于點(diǎn)燃火焰的點(diǎn)火器(即引燃器或發(fā)火器)，并且用于固定并穩(wěn)定在燃燒設(shè)備中的引燃火焰應(yīng)當(dāng)被形成在燃燒設(shè)備的出口中。即，如果沒(méi)有引燃火焰，那么火焰被從燃燒設(shè)備的出口吹出。
[0008]在本背景部分中公開(kāi)的上述信息僅是為了增強(qiáng)對(duì)發(fā)明背景的理解并且因此其可以含有不形成對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)在本國(guó)已經(jīng)已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
[0009]發(fā)明概述
[0010]本發(fā)明已經(jīng)作出努力以提供具有通過(guò)確保更多的時(shí)間混合燃料和空氣且均勻地混合燃料和空氣來(lái)減少NOx的產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)的燃燒設(shè)備。
[0011]本發(fā)明還已經(jīng)作出努力以提供具有通過(guò)改性燃料和從出口的中央供給包含氫氣的改性氣體而在距出口的位置處形成火焰而不被吹出的優(yōu)點(diǎn)的燃燒設(shè)備。
[0012]本發(fā)明的示例性的實(shí)施方案提供包括以下的燃燒設(shè)備:改性部分(modifyingpart)，其被配置在中央以對(duì)所供給的烴基燃料和空氣進(jìn)行改性并且把包含氫氣的高溫改性氣體排放至出口 ；以及供給部分，其被配置在所述出口的外側(cè)以把燃料和空氣噴射至從所述改性部分排放的所述改性氣體的一側(cè)，以在與所述出口隔開(kāi)預(yù)設(shè)定的距離的位置處形成火焰。
[0013]在被供給至所述改性部分的燃料和空氣的混合物中的烴基燃料的當(dāng)量比可以在部分氧化的化學(xué)計(jì)量比至燃燒的化學(xué)計(jì)量比的范圍內(nèi)。
[0014]所述改性部分可以包括電接地的第一殼體；以及電極，其被分離地安裝在所述第一殼體內(nèi)的中央并且接收施加于其的電壓。
[0015]所述第一殼體可以包括:放電區(qū)(discharge region),其形成放電間隙,且所述電極在所述放電間隙之間，以允許燃料和空氣在部分氧化條件下反應(yīng)；以及擴(kuò)展區(qū)，其從所述放電區(qū)擴(kuò)展以使在所述放電區(qū)中反應(yīng)之后放電的氣體穩(wěn)定。
[0016]所述供給部分可以被形成以把燃料和空氣噴射至從所述改性部分排放的所述改性氣體的外側(cè)。[0017]所述供給部分可以包括被分離地布置在所述第一殼體的外周上的第二殼體以及被分離地布置在所述第二殼體的外周上的第三殼體，并且還可以包括在所述第一殼體和所述第二殼體之間形成的燃料通路以及在所述第二殼體和所述第三殼體之間形成的空氣通路。
[0018]所述空氣通路可以借助于通路連接構(gòu)件穿過(guò)所述燃料通路連接于所述放電區(qū)，通路連接構(gòu)件連接所述第二殼體和所述第一殼體。
[0019]所述第二殼體可以具有在所述燃料通路的一側(cè)形成的側(cè)壁，并且所述第一殼體可以通過(guò)例如螺釘連接、焊接或類(lèi)似的方法而被連接于所述側(cè)壁。
[0020]所述第一殼體還可以包括朝向所述第二殼體的所述側(cè)壁突出的耦合部分，所述燃料通路可以包括被形成在所述第一殼體的一側(cè)的中央的流入側(cè)以及被連接于所述第一殼體的所述外周的供給側(cè)，并且所述耦合部分可以包括連接所述流入側(cè)和所述供給側(cè)的通孔。
[0021]所述第一殼體的端部部分包括凸緣，所述凸緣被形成為在所述第二殼體的直徑方向上突出至外側(cè)，使得與在所述第二殼體的長(zhǎng)度方向上在所述第二殼體的所述側(cè)壁的相對(duì)側(cè)中所述第二殼體的端部部分一起形成空間，并且被設(shè)置在所述凸緣和所述第二殼體的所述端部部分之間的所述空間可以允許所述燃料通路的所述供給側(cè)在所述第二殼體的所述直徑方向上通向外側(cè)。
[0022]所述第二殼體的所述端部部分和所述第三殼體的端部部分可以被布置在所述直徑方向上的同一條線中。
[0023]所述第一殼體可以包括形成把空氣朝向所述電極噴射的空氣噴嘴的內(nèi)構(gòu)件以及被耦合于所述內(nèi)構(gòu)件的外周并且容納將在接收空氣時(shí)通過(guò)所述空氣噴嘴噴射的空氣的外構(gòu)件。
[0024]多個(gè)空氣噴嘴可以被布置為在所述內(nèi)構(gòu)件中在周向方向上彼此隔開(kāi)，并且可以具有相對(duì)于所述內(nèi)構(gòu)件的直徑方向傾斜的角度。
[0025]所述供給部分可以被形成為把燃料和空氣在與所述改性氣體被從由所述改性部分排放的所述改性氣體的外側(cè)排放的方向平行的方向上噴射。
[0026]所述供給部分可以包括被分離地布置在所述第一殼體的外周上的第二殼體以及被分離地布置在所述第二殼體的外周上的第三殼體，并且還可以包括在所述第一殼體和所述第二殼體之間形成的燃料通路以及在所述第二殼體和所述第三殼體之間形成的空氣通路，并且所述第一殼體的端部部分可以包括被布置在所述第二殼體的端部部分的內(nèi)側(cè)并且在所述第一殼體的直徑方向上向內(nèi)突出的凸緣。
[0027]所述第一殼體的所述端部部分和所述第二殼體的所述端部部分可以被形成為彼此平行，并且第一旋流器可以被安裝在所述第一殼體的所述端部部分和所述第二殼體的所述端部部分之間，并且第二旋流器可以被安裝在所述第二殼體的所述端部部分和所述第三殼體的所述端部部分之間。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案,改性部分對(duì)燃料進(jìn)行改性以排放包含氫氣的改性氣體并且把燃料和空氣供給至供給部分的出口的外側(cè)，并且因此，火焰可以在與出口隔開(kāi)預(yù)設(shè)定的距離的位置處穩(wěn)定地形成。
[0029]因此，用于混合從供給部分供給的燃料和空氣的時(shí)間可以通過(guò)相應(yīng)于燃燒設(shè)備的出口和火焰之間的距離的時(shí)間而被進(jìn)一步確保。因?yàn)榛旌蠒r(shí)間被延長(zhǎng)，所以燃料和空氣可以被更均勻地混合，并且因此，NOx的產(chǎn)生可以被減少。
[0030]附圖簡(jiǎn)述
[0031]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的燃燒設(shè)備的部分剖視透視圖。
[0032]圖2是圖1中圖示的燃燒設(shè)備的剖視圖。
[0033]圖3是沿著圖2中的線II1-1II取的剖視圖。
[0034]圖4是示出了當(dāng)燃料被圖1的燃燒設(shè)備燃燒時(shí)的火焰狀態(tài)的照片。
[0035]圖5是示出了當(dāng)燃料被相關(guān)技術(shù)的燃燒設(shè)備燃燒時(shí)的火焰狀態(tài)的照片。
[0036]圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的燃燒設(shè)備的剖視圖。
[0037]實(shí)施方案的詳細(xì)描述
[0038]在下文，本發(fā)明將在下文參照附圖進(jìn)行更充分地描述，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性的實(shí)施方案。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的，所描述的實(shí)施方案可以以多種不同的方式修改，其全部不偏離本發(fā)明的精神或范圍。附圖和描述將被認(rèn)為是在本質(zhì)上例證性的并且不是限制性的。相似的參考數(shù)字在本說(shuō)明書(shū)全文中指代相似的要素。
[0039]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的燃燒設(shè)備的部分剖視透視圖。圖2是圖1中圖示的燃燒設(shè)備的剖視圖。圖3是沿著圖2中的線II1-1II取的剖視圖。
[0040]參照?qǐng)D1至3，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的燃燒設(shè)備I包括用于把烴基燃料改性為包含氫氣的高溫改性氣體的改性部分100和把燃料和空氣噴射至燃燒設(shè)備I的出口 101的供給部分200。改性氣體中包含的氫氣具有快速的燃燒速度和快速的擴(kuò)散速度。因此，從改性部分100供給的高溫改性氣體和氫氣在距燃燒設(shè)備I的出口 101某距離的位置處形成火焰F并且防止火焰F被吹走。即，改性氣體和氫氣可以使在距燃燒設(shè)備I的出口 101某距離的位置處的火焰F穩(wěn)定。
[0041]為此，改性部分100被設(shè)置在燃燒設(shè)備I的中央中并且被配置為使被供給的燃料根據(jù)部分氧化條件反應(yīng)以把其改性為包含高溫氫氣的氣體并且把氫氣和改性氣體排放至出口 101。
[0042]從改性部分100排放的改性氣體被從出口 101噴射至前側(cè)(火焰F)，以推動(dòng)基于被從供給部分200供給的燃料和空氣的燃燒的火焰F，以把火焰F穩(wěn)定地保持在距出口 101預(yù)設(shè)定的距離L的位置處。
[0043]在本實(shí)施方案中，改性部分100被一體地設(shè)置在燃燒設(shè)備I中，所以其可以穩(wěn)定地把氫氣朝向空氣和被從供給部分200供給至出口 101的燃料供給。因此，改性部分100可以通過(guò)簡(jiǎn)單的配置供給氫氣，并且因此，即，不需要用于供給氫氣的另外的裝置。
[0044]供給部分200被設(shè)置在出口 101的外側(cè)處并且被配置為把燃料和空氣噴射至被排放的改性氣體的外側(cè)以形成火焰F。根據(jù)本實(shí)施方案的供給部分200被形成為具有用于容納改性部分100的結(jié)構(gòu)。從供給部分200供給的燃料和空氣被從改性部分100供給的改性氣體從出口 101推動(dòng)預(yù)設(shè)定的距離L。
[0045]然而，由于從改性部分100供給的高溫改性氣體和氫氣快速的燃燒和分散速度，從供給部分200供給的燃料和空氣在距出口 101的距離L的位置處被燃燒，而非被吹走，從而穩(wěn)定地保持火焰F。
[0046]在出口 101和火焰F之間設(shè)置的距離L確保用于混合從供給部分200供給的燃料和空氣的更長(zhǎng)的時(shí)間段。因此，處于已經(jīng)離開(kāi)出口 101的狀態(tài)的燃料和空氣可以在行進(jìn)距離L時(shí)被進(jìn)一步均勻地混合。
[0047]以這種方式，根據(jù)本實(shí)施方案的燃燒設(shè)備I可以通過(guò)使用當(dāng)燃料被燃燒時(shí)在改性部分100中產(chǎn)生的高溫改性氣體和氫氣的快速燃燒和分散性能而很大地減少NOx的產(chǎn)生。
[0048]當(dāng)改性部分100中的燃料和空氣的混合比過(guò)高時(shí)，部分氧化反應(yīng)不發(fā)生并且氫氣不被產(chǎn)生。相反地，當(dāng)改性部分100中的燃料和空氣的混合比過(guò)于接近燃燒比時(shí)，火焰被保持為僅在改性部分100內(nèi)并且氫氣不被產(chǎn)生。
[0049]當(dāng)氫氣不在改性部分100中被產(chǎn)生時(shí)，根據(jù)被供給至供給部分200的燃料和空氣的燃燒形成的火焰被在燃燒設(shè)備I的出口 101中吹出。因此，燃料和空氣的混合物被要求具有合適的當(dāng)量比。
[0050]例如，因?yàn)樵跓N基燃料中的部分氧化的化學(xué)計(jì)量比是0.5并且燃燒的化學(xué)計(jì)量比是2.0。因此，在具有甲烷作為改性部分100中的燃料和空氣的混合物中的主要成分的液化天然氣(LNG)的情況下，02/C比可以在0.7至1.9的范圍內(nèi)。
[0051]將詳細(xì)地描述燃燒設(shè)備I。改性部分100包括供給空氣并且電接地的第一殼體10，以及被分離地安裝在用于供給燃料的殼體10內(nèi)的中央處并且接收施加于其的電壓HV的電極E。
[0052]當(dāng)電壓HV被施加于電極E時(shí),在電極E和第一殼體10之間的混合的燃料和空氣中發(fā)生等離子體放電。在這種情況下，燃料被部分地氧化以形成包含氫氣的高溫改性氣態(tài)。
[0053]第一殼體10包括根據(jù)當(dāng)燃料和空氣被引入時(shí)被改性的氣體被排放的方向設(shè)置的放電區(qū)111和擴(kuò)展區(qū)112。放電區(qū)111具有在第一殼體10和電極E之間形成的放電間隙G，并且等離子體放電在放電間隙G中發(fā)生以允許被供給的燃料和空氣在部分氧化條件下反應(yīng)從而被改性。
[0054]擴(kuò)展區(qū)112被形成為被擴(kuò)展至大于放電區(qū)111的在放電區(qū)111的一側(cè)的直徑，并且使在部分氧化條件下反應(yīng)之后發(fā)生放電的氣體穩(wěn)定并且排放已穩(wěn)定的氣體。即，在部分氧化條件下反應(yīng)的改性氣體被在擴(kuò)展區(qū)112的大的空間中再循環(huán)，從而被穩(wěn)定化。
[0055]供給部分200包括被分離地布置在第一殼體10的外周上的第二殼體20以及被分離地布置在第二殼體20的外周上的第三殼體30。在這種情況下,分層次地,第一殼體10被容納在第二殼體中，并且第二殼體20被容納在第三殼體30中。例如，第一殼體10、第二殼體20和第三殼體30可以形成同心的圓形結(jié)構(gòu)。
[0056]燃料通路Pl被形成在第一殼體10和第二殼體20之間，并且空氣通路P2被形成在第二殼體20和第三殼體30之間。燃料通路Pl和空氣通路P2把被供給至其一側(cè)的燃料和空氣供給至改性部分100和供給部分200。
[0057]例如，空氣通路P2借助于通路連接構(gòu)件22通過(guò)燃料通路Pl連接于改性部分100的放電區(qū)111，通路連接構(gòu)件22通過(guò)經(jīng)過(guò)第二殼體20而連接于第一殼體10?？諝馔稰2把空氣供給至放電區(qū)111。此外，空氣通路P2在供給部分200的第二殼體20和第三殼體30的端部部分E2和E3之間供給空氣。
[0058]例如，第二殼體20包括在燃料通路Pl的一側(cè)形成的側(cè)壁21，并且第一殼體10可以通過(guò)多種方法，例如螺釘連接、焊接或類(lèi)似方法而被連接于第二殼體20的側(cè)壁21。對(duì)于螺釘連接來(lái)說(shuō)，第一殼體10還包括朝向第二殼體20的側(cè)壁21突出的耦合部分11。即，耦合部分11的陽(yáng)螺紋被螺釘連接于側(cè)壁21的陰螺紋。
[0059]在此，被設(shè)置在第一殼體10和第二殼體20之間的燃料通路Pl包括被形成在第一殼體10的一側(cè)的中央中的流入側(cè)Pll和被連接于第一殼體10的外周的供給側(cè)P12。
[0060]第一殼體10的耦合部分11包括連接燃料通路Pl的流入側(cè)Pll和供給側(cè)P12的通孔12。一旦被引入至流入側(cè)Pll的空氣被供給至放電區(qū)111，那么其立即被經(jīng)過(guò)耦合部分11的通孔12供給至供給側(cè)P12。
[0061]在第二殼體20的側(cè)壁21的相對(duì)側(cè)中，第一殼體10包括被形成在被設(shè)置在第二殼體20的在長(zhǎng)度方向(在圖2中在水平方向)上的一側(cè)中的端部部分El上的凸緣13。
[0062]凸緣13被形成為在第二殼體20的直徑方向上突出至外側(cè)并且與第二殼體20的端部部分E2共同形成空間C。空間C允許燃料通路Pl的供給側(cè)P12被在第二殼體20的直徑方向上朝向外側(cè)相通，使得被供給的燃料可以被朝向第二殼體20的外側(cè)供給。
[0063]在此，第二殼體20的端部部分E2和第三殼體30的端部部分E3被布置在直徑方向上的同一直線中，允許被經(jīng)過(guò)空氣通路P2供給的空氣與被在端部部分E2和E3之間供給的燃料混合。
[0064]S卩，經(jīng)過(guò)燃料通路Pl供給的燃料被經(jīng)過(guò)空間C供給至空氣通路P2的端部，從而與被經(jīng)過(guò)空氣通路P2供給的空氣混合，并且被排放至燃燒設(shè)備I中的出口 101的前側(cè)以形成火焰F。
[0065]空間C的尺寸可以根據(jù)第一殼體10的耦合部分11被緊固于第二殼體20的側(cè)壁21所在的范圍來(lái)調(diào)整。空氣和燃料的混合比可以通過(guò)控制燃料經(jīng)過(guò)燃料通路Pl的供給相對(duì)于空氣經(jīng)過(guò)空氣通路P2的供給，根據(jù)空間C的尺寸來(lái)設(shè)置。
[0066]此外，第一殼體10包括被耦合以在長(zhǎng)度方向上彼此部分重疊的內(nèi)構(gòu)件14和外構(gòu)件15。內(nèi)構(gòu)件14包括把空氣朝向放電區(qū)111的電極E噴射的空氣噴嘴16。
[0067]多個(gè)空氣噴嘴16被布置為在周向方向上與內(nèi)構(gòu)件14隔開(kāi)，并且具有相對(duì)于內(nèi)構(gòu)件14的直徑方向傾斜的角度(Θ )(見(jiàn)圖3)。因此，被供給至空氣噴嘴16的空氣在電極E和第一殼體10之間在周向方向上并且在間隙G中被旋轉(zhuǎn)的同時(shí)被供給。
[0068]外構(gòu)件15包括被耦合于內(nèi)構(gòu)件14的外周并且在從空氣噴嘴16接收空氣時(shí)容納空氣的室17。因此，室17通過(guò)均勻地保持被供給的空氣的壓力而使被噴射經(jīng)過(guò)所述多個(gè)空氣噴嘴16的空氣的量是均勻的。
[0069]此外，與內(nèi)構(gòu)件14共同地形成放電區(qū)111的電極E包括噴射燃料的燃料噴嘴26。燃料噴嘴26被連接于燃料通路Pl的流入側(cè)Pll并且把被供給的燃料在間隙G附近噴射至內(nèi)構(gòu)件14的內(nèi)壁。
[0070]被噴射至放電區(qū)111的間隙G的燃料與在被噴射經(jīng)過(guò)空氣噴嘴16時(shí)旋轉(zhuǎn)的空氣混合，并且在部分氧化條件下反應(yīng)，同時(shí)通過(guò)在電極E和內(nèi)構(gòu)件14之間設(shè)置的電壓HV產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電弧。即，燃料被改性為包含氫氣的高溫氣體。
[0071]氫氣和在放電區(qū)111中被改性的改性氣體在擴(kuò)展區(qū)112中再循環(huán)，從而被穩(wěn)定化和排放至出口 101。被排放的氫氣和改性氣體作為推力在出口 101的前方的預(yù)設(shè)定的范圍內(nèi)的距離L中起作用，以把被供給至供給部分200的燃料和空氣推出距離L的范圍。
[0072]因此，被供給至供給部分200的燃料和空氣經(jīng)過(guò)氫氣和改性氣體的區(qū)的外側(cè)到達(dá)距離L的范圍的外側(cè)。同時(shí)，改性氣體被保持為具有高溫狀態(tài)并且氫氣具有快速的燃燒和分散速度。因此，被供給至供給部分200的燃料和空氣被實(shí)施用于在距離L的范圍的外側(cè)的稀薄燃燒，穩(wěn)定地保持火焰F。
[0073]在行進(jìn)距離L時(shí)，被供給至供給部分20的燃料和空氣被混合另外的混合物時(shí)間以具有進(jìn)一步均勻的狀態(tài)，實(shí)施稀薄燃燒。因此，當(dāng)燃料被燃燒時(shí)，NOx的產(chǎn)生可以被減少。
[0074]圖4是示出了當(dāng)燃料被圖1的燃燒設(shè)備I燃燒時(shí)的火焰狀態(tài)的照片，并且圖5是示出了當(dāng)燃料被相關(guān)技術(shù)的燃燒設(shè)備燃燒時(shí)的火焰狀態(tài)的照片。
[0075]參照?qǐng)D4和5，相關(guān)技術(shù)的燃燒設(shè)備2接近出口以形成火焰F2。比較起來(lái)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的燃燒設(shè)備I使在距出口 101的距離L的位置處的火焰F穩(wěn)定?？梢钥吹?，火焰F不形成在出口 101的中央部分中。
[0076]在下文，將描述本發(fā)明的第二實(shí)施方案。對(duì)與第一實(shí)施方案的配置相同的配置的描述將被省略并且與第一實(shí)施方案的配置不同的配置將被描述。
[0077]圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的燃燒設(shè)備的剖視圖。參照?qǐng)D6，在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的燃燒設(shè)備3中，供給部分300被形成為在從改性部分100排放的包含氫氣的改性氣體的外側(cè)，在平行于改性氣體的排放方向的方向上噴射燃料和空氣。
[0078]例如，第一殼體10的端部部分E21包括被布置在第二殼體20的端部部分E22的內(nèi)側(cè)并且在第一殼體10的直徑方向上向內(nèi)突出的凸緣23。
[0079]凸緣23被形成以使放電區(qū)111中的出口 102變細(xì)，從而降低或調(diào)整被經(jīng)過(guò)出口102噴出的包含氫氣的改性氣體的速度。
[0080]第三殼體30的端部部分E23連同第二殼體20的端部部分E22 —起被布置為在出口 102中是平行的。第一旋流器SI可以被設(shè)置在第一殼體10和第二殼體20的端部部分E21和E22之間，形成燃料通路P1，以使被排放的燃料形成旋流。第二旋流器S2被設(shè)置在第二殼體20和第三殼體30的端部部分E22和E23之間，形成空氣通路P2以使被排放的空氣形成旋流。
[0081]因此，在第一殼體10和第二殼體20的端部部分E21和E22之間被排放的燃料與在第二殼體20和第三殼體30的端部部分E22和E23之間被排放的空氣通過(guò)第一旋流器SI和第二旋流器S2被形成旋流以進(jìn)行混合，從而在平行于改性氣體的排放方向的方向上被形成旋流時(shí)而被排放。
[0082]根據(jù)改性氣體的排放速度，被第一旋流器SI和第二旋流器S2混合的燃料和空氣可以在距出口 102的距離L的位置處形成火焰F，而不被吹出。
[0083]雖然已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為是實(shí)際的示例性的實(shí)施方案的內(nèi)容描述了本發(fā)明，但是將理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施方案，而是，相反地，意圖覆蓋被包含在所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效安排。
[0084]〈符號(hào)的描述〉
[0085]10、20、30:第一、第二和第三殼體 11:耦合部分
[0086]12:通孔 13、23:凸緣
[0087]14:內(nèi)構(gòu)件 15:外構(gòu)件
[0088]16:空氣噴嘴 17:室
[0089]21:側(cè)壁 100:改性部分
[0090]101、102:出口 111:放電區(qū)[0091]112:擴(kuò)展區(qū) 200:供給部分
[0092]C:間隔 E1、E2、E3、E21、E22、E23:端部部分
[0093]F:火焰 L:距離
[0094]Pl:燃料通路 Pll:流入側(cè)
[0095]P12:供給側(cè) P2:空氣通路
[0096]1、2、3:燃燒設(shè)備
【權(quán)利要求】
1.一種燃燒設(shè)備，包括: 改性部分，其被配置在中央以對(duì)所供給的烴基燃料和空氣進(jìn)行改性并且把包含氫氣的高溫改性氣體排放至出口；以及 供給部分，其被配置在所述出口的外側(cè)以把燃料和空氣噴射至從所述改性部分排放的所述改性氣體的一側(cè)，以在與所述出口隔開(kāi)預(yù)設(shè)定的距離的位置處形成火焰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒設(shè)備，其中在被供給至所述改性部分的燃料和空氣的混合物中的烴基燃料的當(dāng)量比在部分氧化的化學(xué)計(jì)量比至燃燒的化學(xué)計(jì)量比的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒設(shè)備，其中所述改性部分包括: 電接地的第一殼體；以及 電極，其被分離地安裝在所述第一殼體內(nèi)的中央并且接收施加于其的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃燒設(shè)備，其中所述第一殼體包括: 放電區(qū)，其形成放電間隙，且所述電極在所述放電間隙之間，以允許燃料和空氣在部分氧化條件下反應(yīng)；以及 擴(kuò)展區(qū)，其從所述放電區(qū)擴(kuò)展以使在所述放電區(qū)中反應(yīng)之后放電的氣體穩(wěn)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的燃燒設(shè)備，其中所述供給部分被形成以把燃料和空氣噴射至從所述改性部分排放的所述改性氣體的外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃燒設(shè)備，其中所述供給部分包括: 第二殼體，其被分離地布置在所述第一殼體的外周上；以及 第三殼體，其被分離地布置在所述第二殼體的外周上，并且 還包括: 燃料通路，其在所述第一殼體和所述第二殼體之間形成；以及 空氣通路，其在所述第二殼體和所述第三殼體之間形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒設(shè)備，其中所述空氣通路借助于通路連接構(gòu)件穿過(guò)所述燃料通路連接于所述放電區(qū)，所述通路連接構(gòu)件連接所述第二殼體和所述第一殼體。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒設(shè)備，其中所述第二殼體具有在所述燃料通路的一側(cè)形成的側(cè)壁，并且所述第一殼體通過(guò)例如螺釘連接或焊接的方法而被連接于所述側(cè)壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃燒設(shè)備，其中所述第一殼體還包括朝向所述第二殼體的所述側(cè)壁突出的耦合部分， 所述燃料通路包括: 流入側(cè)，其形成在所述第一殼體的一側(cè)的中央，以及 供給側(cè)，其連接于所述第一殼體的所述外周，并且 所述耦合部分包括連接所述流入側(cè)和所述供給側(cè)的通孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃燒設(shè)備，其中所述第一殼體的端部部分包括凸緣，所述凸緣被形成為在所述第二殼體的直徑方向上突出至外側(cè)，使得與在所述第二殼體的長(zhǎng)度方向上在所述第二殼體的所述側(cè)壁的相對(duì)側(cè)中所述第二殼體的端部部分一起形成空間，并且 被設(shè)置在所述凸緣和所述第二殼體的所述端部部分之間的所述空間允許所述燃料通路的所述供給側(cè)在所述第二殼體的所述直徑方向上通向外側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃燒設(shè)備，其中所述第二殼體的所述端部部分和所述第三殼體的端部部分被布置在所述直徑方向上的同一條線中。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃燒設(shè)備，其中所述第一殼體包括: 內(nèi)構(gòu)件，其形成把空氣朝向所述電極噴射的空氣噴嘴；以及 外構(gòu)件，其被耦合于所述內(nèi)構(gòu)件的外周并且容納將在接收空氣時(shí)通過(guò)所述空氣噴嘴噴射的空氣。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燃燒設(shè)備，其中多個(gè)空氣噴嘴被布置為在所述內(nèi)構(gòu)件中在周向方向上彼此隔開(kāi)，并且具有相對(duì)于所述內(nèi)構(gòu)件的直徑方向傾斜的角度。
14.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的燃燒設(shè)備，其中所述供給部分被形成為把燃料和空氣在與所述改性氣體被從由所述改性部分排放的所述改性氣體的外側(cè)排放的方向平行的方向上噴射。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燃燒設(shè)備，其中所述供給部分包括: 第二殼體，其被分離地布置在所述第一殼體的外周上，以及 第三殼體，其被分離地布置在所述第二殼體的外周上，并且 還包括: 燃料通路，其在所述第一殼體和所述第二殼體之間形成，以及空氣通路，其在所述第二殼體和所述第三殼體之間形成，并且所述第一殼體的端部部分包括被布置在所述第二殼體的端部部分的內(nèi)側(cè)并且在所述第一殼體的直徑方向上向內(nèi)突出的凸緣。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的燃燒設(shè)備，其中 所述第一殼體的所述端部部分和所述第二殼體的所述端部部分被形成為彼此平行，并且 第一旋流器被安裝在所述第一殼體的所述端部部分和所述第二殼體的所述端部部分之間，并且 第二旋流器被安裝在所述第二殼體的所述端部部分和所述第三殼體的所述端部部分之間。
【文檔編號(hào)】F23D14/02GK103574600SQ201210573140
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月7日
【發(fā)明者】李大勛, 金冠泰, 宋永焄, 李載玉, 許民, 姜宇石 申請(qǐng)人:韓國(guó)機(jī)械研究院