穿孔火焰穩(wěn)定器和包括穿孔火焰穩(wěn)定器的燃燒器相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2013年2月14日提交的、名稱為“PERFORATEDFLAMEHOLDERANDBURNERINCLUDINGAPERFORATEDFLAMEHOLDER(穿孔火焰穩(wěn)定器和包括穿孔火焰穩(wěn)定器的燃燒器)”的美國臨時專利申請第61/765,022號的優(yōu)先權(quán)，其在不與本文公開的內(nèi)容沖突的情況下以引用方式并入。本申請與2014年2月14日提交的、名稱為“SELECTABLEDILUTIONLOWNOxBURNER(可選擇稀釋低NOx燃燒器)”的的代理人案件第2651-167-04號；2014年2月14日提交的、名稱為“FUELCOMBUSTIONSYSTEMWITHAPERFORATEDREACTIONHOLDER(帶有穿孔反應(yīng)保持器的燃料燃燒系統(tǒng))”的代理人案件第2651-188-04號；以及2014年2月14日提交的、名稱為“STARTUPMETHODANDMECHANISMFORABURNERHAVINGAPERFORATEDFLAMEHOLDER(具有穿孔火焰穩(wěn)定器的燃燒器的啟動方法和機構(gòu))”的代理人案件第2651-204-04號有關(guān)，這些在不與本文公開的內(nèi)容沖突的情況下以引用方式并入本文。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
根據(jù)一個實施例，燃燒器包括被配置為輸出發(fā)散燃料流的至少一個燃料噴嘴，以及被設(shè)置為遠(yuǎn)離所述燃料噴嘴的穿孔火焰穩(wěn)定器。所述穿孔火焰穩(wěn)定器具有分別被設(shè)置為朝向和遠(yuǎn)離所述燃料噴嘴的近側(cè)面和遠(yuǎn)側(cè)面。穿孔火焰穩(wěn)定器限定從火焰穩(wěn)定器的近側(cè)面延伸穿過火焰穩(wěn)定器至火焰穩(wěn)定器的遠(yuǎn)側(cè)面的多個細(xì)長孔。燃料噴嘴和穿孔火焰穩(wěn)定器被布置為提供發(fā)散燃料流與含有氧化劑的流體(諸如空氣或煙道氣)在燃料噴嘴和火焰穩(wěn)定器之間的預(yù)混合區(qū)域中至少部分預(yù)混合?；鹧娣€(wěn)定器被配置為支撐多個細(xì)長孔中以及直接在火焰穩(wěn)定器的遠(yuǎn)側(cè)面的上方和/或直接在火焰穩(wěn)定器的近側(cè)面的下方的區(qū)域中的火焰。根據(jù)一個實施例，用于燃燒反應(yīng)的穿孔火焰穩(wěn)定器包括具有遠(yuǎn)側(cè)表面和近側(cè)表面的高溫相容材料，以及形成為從近側(cè)表面延伸穿過高溫相容材料至遠(yuǎn)側(cè)表面的多個細(xì)長孔。穿孔火焰穩(wěn)定器被配置為支撐在燃燒空間中，與由至少一個燃料噴嘴提供的發(fā)散燃料流對準(zhǔn)，且與所述至少一個燃料噴嘴隔開一段距離，所述距離選擇為提供發(fā)散燃料流與周圍氣體的至少部分預(yù)混合?；鹧娣€(wěn)定器支撐結(jié)構(gòu)被配置為在火焰穩(wěn)定器近側(cè)表面和燃料噴嘴之間保持選定的對準(zhǔn)。附圖說明圖1是根據(jù)一個實施例的包括具有孔的火焰穩(wěn)定器的燃燒器的視圖。圖2是根據(jù)一個實施例的圖1的燃燒器的剖面圖。圖3A是根據(jù)一個實施例的圖1和圖2的燃燒器在操作的啟動階段沿著圖1的線3-3截取的部分側(cè)面剖視圖。圖3B根據(jù)一個實施例示出圖3A的燃燒器在正常操作期間的同一視圖。圖4-圖10是根據(jù)相應(yīng)實施例的火焰穩(wěn)定器的平面視圖。圖11-圖14是根據(jù)相應(yīng)實施例的示出火焰穩(wěn)定器的細(xì)長孔的細(xì)節(jié)的剖視圖。具體實施方式在以下詳細(xì)描述中，參照構(gòu)成本文一部分的附圖。除非在上下文中另外指明，否則在附圖中類似的標(biāo)記通常表示類似的部件。在不脫離本公開的精神或范圍的前提下，可采用其它實施例和/或可進(jìn)行其它更改。圖1是根據(jù)一個實施例的包括具有孔104的火焰穩(wěn)定器102的燃燒器100的視圖。圖2是根據(jù)一個實施例的圖1的包括火焰穩(wěn)定器102的燃燒器100的剖面圖。圖3A和圖3B是根據(jù)一個實施例的圖1和圖2的燃燒器100在相應(yīng)的操作階段期間的部分側(cè)面剖視圖。參見圖1、圖2、圖3A和圖3B，燃燒器100包括至少一個燃料噴嘴106，且可包括多個燃料噴嘴106。燃料噴嘴106被配置為輸出發(fā)散燃料流302?；鹧娣€(wěn)定器102被設(shè)置為遠(yuǎn)離燃料噴嘴106。在所示的實施例中，火焰穩(wěn)定器102是圓盤形的，且具有大于約6:1的X:Z徑高比。換句話說，火焰穩(wěn)定器102在X軸上的尺寸(即它的直徑)大于它在Z軸上的尺寸(即它的厚度)約6倍以上。根據(jù)其它實施例，X:Z徑高比大于約4:1。火焰穩(wěn)定器102具有近側(cè)面108和遠(yuǎn)側(cè)面110。近側(cè)面108和遠(yuǎn)側(cè)面110分別被設(shè)置為朝向和遠(yuǎn)離燃料噴嘴106?；鹧娣€(wěn)定器102限定多個細(xì)長孔或洞104。多個細(xì)長孔104從火焰穩(wěn)定器102的近側(cè)面108延伸穿過火焰穩(wěn)定器102至火焰穩(wěn)定器102的遠(yuǎn)側(cè)面110。在所示的實施例中，燃料噴嘴106和火焰穩(wěn)定器102被隔開一段距離，該距離足夠提供發(fā)散燃料流302與含有氧化劑的流體(諸如空氣或煙道氣)在燃料噴嘴106和火焰穩(wěn)定器102之間的預(yù)混合區(qū)R1中至少部分預(yù)混合?；鹧娣€(wěn)定器102被配置為將火焰304支撐多個細(xì)長孔104內(nèi)。在一些狀況下，火焰還可延伸穿過火焰穩(wěn)定器102的遠(yuǎn)側(cè)面110進(jìn)入火焰穩(wěn)定器102的遠(yuǎn)側(cè)面110上面的區(qū)域R2。在一些狀況下，火焰還可延伸穿過火焰穩(wěn)定器102的近側(cè)面108進(jìn)入剛剛在火焰穩(wěn)定器102的近側(cè)面108下面的區(qū)域R3。根據(jù)一個實施例，燃燒器100包括燃燒口磚(burnertile)116，它被設(shè)置為鄰近燃料噴嘴106且可占據(jù)燃料噴嘴106和火焰穩(wěn)定器102之間距離D1的一部分。如圖3A具體所示，燃燒口磚116限定中間火焰支撐表面118，它被設(shè)置為沿著發(fā)散燃料流302，在燃料噴嘴106和火焰穩(wěn)定器102的近側(cè)表面108之間的中途，且可被配置為在啟動、低燃料流量或被主火焰306點燃的至少一個期間支撐第二火焰304。因此，燃燒口磚116可限定中間火焰支撐表面118在燃料噴嘴106和火焰穩(wěn)定器102的近側(cè)表面108之間的中途。中間火焰支撐表面118還基本上限定預(yù)混合區(qū)域R1的近端?；鹧娣€(wěn)定器102的近側(cè)面108可基本上限定預(yù)混合區(qū)域R1的遠(yuǎn)端。在所示的實施例中，其中提供多個燃料噴嘴106，多個燃料噴嘴106包括多個主燃料噴嘴202和相應(yīng)的多個第二燃料噴嘴120。主燃料噴嘴202被配置為可選擇支持主火焰(或火焰)306。發(fā)散燃料流302包括由第二燃料噴嘴120支持的第二燃料流303。主燃料噴嘴202和第二燃料噴嘴120被燃燒口磚116隔開。主火焰306優(yōu)選具有一軌跡，所述軌跡被選擇為在燃燒口磚116的中間火焰支撐表面118處或附近點燃第二燃料流303?？蓪㈩A(yù)混合區(qū)域R1中第二燃料流303的預(yù)混合看作是與預(yù)混合區(qū)域R1中渦旋308的形成相關(guān)。渦旋308使得空氣或煙道氣挾帶進(jìn)入渦旋中心，其可被看作是攪拌良好的釜式反應(yīng)器(參看圖3B)。如果渦旋308從主火焰306接收到充足的熱能，則所得的渦旋中心的加熱(如果混合是以大于或等于1的達(dá)姆寇勒數(shù)(DamkohlerNumber，Da)提供)還將導(dǎo)致第二燃料流303的點燃，如圖3A中所示。渦旋308的作用隨后使熱量再循環(huán)以使所得到的第二火焰304由燃燒口磚116的中間火焰支撐表面118所保持。在這些狀況下，在中間火焰支撐表面118處保持火焰304基本上會停止在區(qū)域R1中的預(yù)混合，因為點燃引發(fā)燃燒反應(yīng)在渦旋308的邊緣發(fā)生，產(chǎn)生防止空氣到達(dá)火焰前緣內(nèi)部未燃燒燃料的屏障。因此，支撐在中間火焰支撐表面118處的第二火焰304可視為顯著減少或防止第二燃料流303與空氣或煙道氣的預(yù)混合。如果渦旋308未從主火焰306接收熱量，那么基本上不能點燃第二燃料流303。可將此看作防止熱量再循環(huán)至燃燒口磚116的中間火焰支撐表面118。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)這會導(dǎo)致第二火焰304被預(yù)混合區(qū)域R1上方的火焰穩(wěn)定器102保持，如圖3B中所示。在渦旋308未從主火焰306接收熱量的情況下，那么基本上不會有火焰前緣在渦旋308的邊緣。具體地講，如果來自主火焰306的熱量通過重新導(dǎo)向或關(guān)閉而從渦旋308撤出，第二火焰304獨自不能產(chǎn)生足夠的熱量以維持在中間火焰支撐表面118處的燃燒，并且熄滅或升入火焰穩(wěn)定器102，這消除了用以隔離燃料的火焰前緣。在渦旋308的邊緣處不具有火焰前緣通常允許燃料混合物于渦旋中心稀釋，這將導(dǎo)致在火焰穩(wěn)定器102處較遲發(fā)生的點燃在較貧乏(leaner)燃燒狀況下操作。雖然預(yù)混合區(qū)域R1被描述為從中間火焰支撐表面118和火焰穩(wěn)定器102的近側(cè)表面108延伸，應(yīng)當(dāng)理解，這是為了容易理解所作的近似。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，第二火焰304可以偶爾短暫地從火焰穩(wěn)定器102的近側(cè)表面108向下延伸。在此瞬時情況下，預(yù)混合區(qū)域R1中的渦旋308可暫時由火焰前緣界定且預(yù)混合可暫時減弱或停止。然而，發(fā)現(xiàn)這樣的火焰擴展是瞬態(tài)的，并且在時間平均基礎(chǔ)下預(yù)混合區(qū)域R1仍可被認(rèn)為是支撐第二燃料流302與空氣或煙道氣的預(yù)混合。由本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的另一個效應(yīng)是第二火焰304細(xì)微延伸到鄰近火焰穩(wěn)定器102的近側(cè)表面108的流動停滯區(qū)域R3(如圖3B所示)。在穩(wěn)定條件下，第三火焰延伸至停滯區(qū)被證明是或多或少連續(xù)的，因此預(yù)混合區(qū)域R1可被認(rèn)為是從中間火焰支撐表面118延伸至停滯區(qū)域R3中的第二火焰304的邊緣，所述停滯區(qū)域R3剛剛在火焰穩(wěn)定器102的近側(cè)表面108下面。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，第二火焰304延伸進(jìn)入鄰近火焰穩(wěn)定器102的近側(cè)表面108的停滯區(qū)域可能是有利的。與發(fā)生在細(xì)長孔104中的可見點燃的情況相比，第二火焰304在停滯區(qū)域的存在表現(xiàn)出一定程度上與燃燒器100的更穩(wěn)定操作相關(guān)?？蛇x擇由主火焰306對第二燃料流302點燃(如圖3A中所示)以基本上防止第二燃料流302與空氣或煙道氣在預(yù)混合區(qū)域R1中預(yù)混合。換句話說，當(dāng)?shù)诙剂显谥虚g火焰支撐表面118附近點燃并由其保持時，第二燃料流302與氧化流體(諸如空氣或煙道氣)在預(yù)混合區(qū)域R1中的預(yù)混合基本上被阻止。火焰前緣的作用是阻止空氣或煙道氣與燃料的混合。因此，在中間火焰支撐表面118處支持第二火焰304產(chǎn)生相對空氣而言燃料更充裕的混合物。與第二燃料流302與空氣或煙道氣在預(yù)混合區(qū)域R1中附加的預(yù)混合所導(dǎo)致的較貧乏的燃燒混合物相比，更充裕的燃燒混合物可能一定程度上與更穩(wěn)定的火焰(盡管火焰穩(wěn)定器102的細(xì)長孔104結(jié)構(gòu)導(dǎo)致額外的火焰穩(wěn)定性)但也與更熱的燃燒火焰相關(guān)，如圖3B所示。相比較冷的火焰，更熱的火焰與更高的氮氧化物(NOx)產(chǎn)出相關(guān)。主火焰306可選擇的減弱或停止可被配置為基本上防止第二燃料流302在燃燒口磚116的中間火焰支撐表面118處或附近點燃?；痉乐沟诙剂狭?02在燃燒口磚116的中間火焰支撐表面118處或附近點燃可導(dǎo)致由火焰穩(wěn)定器102支撐第二火焰304，如將在下文更詳細(xì)地說明。在圖1-圖3B的實施例中，主燃料噴嘴202和第二燃料噴嘴120相對于燃燒口磚116而言彼此徑向?qū)R。根據(jù)一個實施例，主燃料控制閥312被布置為控制從燃料源314至主燃料噴嘴202的燃料流動。主燃料控制閥312可包括例如手動致動閥、電力致動閥、液壓致動閥或氣壓致動閥。主燃料控制閥312可被配置為獨立于第二燃料流303中的燃料流量而控制主火焰306的特征。主燃料壓力閥或壓力控制配件316被配置為控制流向主燃料噴嘴202的燃料壓力。主燃料壓力閥316可被配置為獨立于遞送至第二燃料噴嘴120的燃料壓力而控制遞送至主燃料噴嘴202的燃料壓力。第二燃料控制閥318被布置為控制從燃料源314至第二燃料噴嘴120的燃料流動。第二燃料控制閥318可包括例如手動致動閥、電力致動閥、液壓致動閥或氣壓致動閥。第二燃料控制閥318可被配置為獨立于燃料至主燃料噴嘴202的流量而控制第二火焰304的特征。第二燃料壓力閥或壓力控制配件320被配置為控制流向第二燃料噴嘴120的燃料壓力。第二燃料壓力閥320可被配置為獨立于遞送至主燃料噴嘴202的燃料壓力而控制遞送至第二燃料噴嘴120的燃料壓力。作為另外一種選擇或除此之外，主燃料控制閥316、主燃料流或主火焰306偏轉(zhuǎn)器可被提供、配置為控制主火焰306的軌跡。主燃料流或主火焰偏轉(zhuǎn)器被配置為控制第二燃料流302暴露于燃燒口磚116的中間火焰支撐表面118處或附近的熱量。根據(jù)一個實施例，燃燒口磚116被設(shè)置在燃燒空氣通道204的外周或設(shè)置為圍繞燃燒空氣通道204，所述燃燒空氣通道204在燃燒空間底板、壁或頂部122中形成。在圖1-圖3B的實施例中，火焰穩(wěn)定器102包括中心開口124，中心開口124相對于燃燒空氣通道204軸向設(shè)置?；鹧娣€(wěn)定器102中的開口124可具有的直徑在燃燒空氣通道204的直徑的0.10倍和1.0倍之間。根據(jù)另一個實施例，火焰穩(wěn)定器102中的開口124可具有的直徑在燃燒空氣通道204的直徑的0.4倍和0.8倍之間。根據(jù)各種實施例，火焰穩(wěn)定器102在近側(cè)面108和遠(yuǎn)側(cè)面110之間的厚度在1英寸和4英寸之間。例如，火焰穩(wěn)定器102在近側(cè)面108和遠(yuǎn)側(cè)面110之間的厚度可為約2英寸。火焰穩(wěn)定器102的近側(cè)面108可被設(shè)置在例如離燃燒口磚116的中間火焰支撐表面1183英寸和24英寸之間。例如，火焰穩(wěn)定器102的近側(cè)面108可被設(shè)置在離燃燒口磚116的中間火焰支撐表面1184英寸和9英寸之間。根據(jù)一個實施例，延伸穿過火焰穩(wěn)定器102的多個細(xì)長孔104在與所述細(xì)長孔的軸線正交的橫向上的尺寸小于約1.0英寸。例如，延伸穿過火焰穩(wěn)定器102的多個細(xì)長孔104在與所述細(xì)長孔的軸線正交的橫向上的尺寸可在0.25英寸和0.75英寸之間。在具體實例中，由火焰穩(wěn)定器102限定的多個細(xì)長孔104在與所述細(xì)長孔104的軸線正交的橫向上的尺寸可在0.375英寸和0.50英寸之間。火焰穩(wěn)定器102優(yōu)選由耐火材料形成，諸如包括高溫陶瓷纖維的材料。例如...