[发明专利]利用燃烧器进行无支持的贫燃气燃烧的方法和设备及相应燃烧器

权利要求书

1.利用至少一个燃烧器实现贫燃气燃烧的方法，所述燃烧器包括处于中心轴(x)上的燃烧嘴，在该方法中，创建包括用于预混合的空气和贫燃气的预混合气，该方法的特征在于，预混合气是不易燃的，该方法包括下列步骤，即，在燃烧嘴前：

-以形成预混合气流的方式喷射该预混合气，该预混合气流围绕中心轴旋转，

-喷射补充气流，以便在燃烧嘴前形成达到可燃极限值的混合气，该补充气流是作为中心补充气流向该预混合气流的中心喷射的，以及/或者是作为周缘补充气流围绕该预混合气流喷射的。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，补充气流是空气流。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，通过将用于预混合的空气掺入到贫燃气中而得到预混合气流。

4.根据权利要求3的方法，其特征在于，在与燃烧器相连的箱体内进行掺入。

5.根据权利要求3的方法，其特征在于，通过喷注用于预混合的空气以使该用于预混合的空气的喷注带动预混合区域中的贫燃气而在燃烧器内的燃气入口(8)处实施所述掺入，通过引起喷注的涡流实现预混合，以及使预混合气绕中心轴转动而将其全部引导到燃烧嘴方向。

6.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，以超过100m/s的极高速度喷射补充气流，以40-80m/s的速度喷射预混合气流。

7.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：

a)在燃烧嘴前旋转喷射中心补充空气流，并使之发散地流动以进入预混合流中，

b)以会聚式流动和强制的螺旋式转动喷射周缘补充空气流。

8.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过将分流的、一定量的一种气体通过多方向的多个喷射掺入到另一种气体中来实现贫燃气与助燃空气的混合。

9.用于贫燃气的燃烧器，该燃烧器包括位于中心轴上的燃烧嘴，其特征在于，该燃烧器包括用于创建含有用于预混合的空气和贫燃气的不易燃预混合气的装置，该燃烧器构造成在燃烧嘴(6)前：

-以形成预混合气流的方式喷射该不易燃预混合气，该预混合气流围绕中心轴旋转，

-喷射补充气流，以便在燃烧嘴前形成达到可燃极限值的混合气，该补充气流是作为中心补充空气流向预混合气流的中心喷射的，以及/或者是作为周缘补充空气流围绕预混合气流喷射的。

10.根据权利要求9的燃烧器，其特征在于，该燃烧器构造成将空气流分开成至少一个用于预混合的空气流和一补充空气流，该补充空气流包括至少一个中心补充空气流和/或一周缘补充空气流。

11.根据权利要求10的燃烧器，其特征在于，该燃烧器构造成在正常运行状态下接纳以超过100m/s的极高速度喷射的补充气流喷射，而预混合气流是以40-80m/s的速度喷射的。

12.根据权利要求9或10的燃烧器，其特征在于，该燃烧器构造成：

a)以在燃烧嘴前旋转并以发散流动的方式喷射中心补充空气流，以用于进入预混合气流中，

b)以会聚式流动并以强制螺旋式旋转的方式喷射周缘补充空气流。

13.根据权利要求9或10的燃烧器，其特征在于，该燃烧器包括掺入装置(11、17、21)，以用于将用于预混合的空气掺入到贫燃气中，并获得预混合气流。

14.根据权利要求13的燃烧器，其特征在于，掺入装置包括喷注装置(17)，该喷注装置用于实施将用于预混合的空气喷注到燃烧嘴上游的预混合区域(16)中的一级持续喷注，该预混合区域用于与含有贫燃气的封闭区域(ZB)连通，实施所述喷注以带动预混合区域(16)中的贫燃气，通过引起喷注的涡流实现预混合，以及使预混合气绕中心轴(x)转动而将其全部引导到燃烧嘴(6)的方向。

15.根据权利要求14的燃烧器，其特征在于，掺入装置包括用于预混合的空气的二级喷注装置(21)，所述二级喷注装置设置成根据所使用的功率级别实现与中心轴平行的空气的逐渐掺入，以及沿燃烧嘴的方向引导预混合气流。