[发明专利]消减预混火焰的燃烧噪声

说明书

背景技术

本发明通常涉及用于改变噪声特性的方法、系统和装置，更具体的是涉及通过消减来自预混火焰的燃烧噪声来改变噪声特性的方法、系统和装置。

由燃烧造成的波动是通常发生于预混火焰中的燃烧不稳定性的一种形式。这种不稳定性通常表现为噪声的形式，如振鸣。振鸣通常被认为是难以承受的噪声，通常表现出的范围是100-1000Hz，强度可高达约120dB。

振鸣可以是短促的或连续的。通常情况下，短促的振鸣发生于火焰的点火，在相对短暂的时间(例如几秒钟或几分钟)后消失。可以认为短促的振鸣是难以承受的。相比之下，只要燃烧器在运转，连续的振鸣就可能持续。连续的振鸣被认为是更难以承受的。解释造成振鸣的燃烧波动类型(特别是在工业用带型燃烧器当中)的已知理论很少。

已知有多种操作条件可能促进了振鸣的形成。例如，任何具体的燃烧器构造可具有一系列能发生燃烧波动的操作条件，这种燃烧波动产生振鸣。在这方面，可以对这一系列操作条件有影响的一些重要变量是火焰功率(即燃料类型及其流速)和燃烧器到背衬辊的间距(即“燃烧器间隔”)。遗憾的是，对于某些燃烧器来说，可能会发生燃烧波动的操作条件是能提供最佳燃烧器性能时的操作条件。

正如所述，火焰稳定性控制燃烧噪声的形成。较稳定的火焰产生成声的波动的倾向性较小。对进入燃烧器口的可燃混合物进行预热往往能稳定火焰在所述带上的附着点处的火焰。火焰对所述带的附着的波动引发能够形成燃烧噪声的压力波。另一方面，火焰对冷却辊表面的冲击起到增强压力波的作用，因此提高了形成燃烧噪声的倾向性和/或燃烧噪声的强度。此外，在富氧火焰的情况下，层流火焰速度和火焰温度得以大大提高，因此增大了振鸣的可能性。因而富氧火焰代表了在使用带状燃烧器的情况下要消除燃烧不稳定性时所遇到的最为困难的条件。

如果无法对与操作燃烧器(如带状燃烧器)相关的难以承受的噪声进行控制，那么可能就不会有健康和愉快的工作环境。虽然已经采用了一些已知的方法通过改善燃烧器的火焰稳定性来削减燃烧噪声，然而仍在继续进行着努力以在已知技术的基础上进行改进。

发明内容

在本发明一示例性实施方案中提供一种控制维持在燃烧器的一个或多个口上的火焰的噪声特性的方法。所述方法包括：控制第一位置与第二位置之间的温差，其中所述第一位置在火焰中或邻近火焰的前缘，第二位置在产生火焰的燃料/氧化剂混合物的未燃烧部分中，由此通过控制所述温差来改变火焰的噪声特性。

本发明的另一示例性实施方案提供一种消减预混火焰噪声的方法。所述方法包括：控制维持在燃烧器的至少一个口上的预混火焰的温差，其中所述温差是在第一位置与第二位置之间测定的，其中第一位置在预混火焰中或紧邻火焰的前缘，第二位置在产生预混火焰的燃料/氧化剂混合物的未燃烧部分中，以便使第一与第二位置之间的温差缩小，由此消减维持在所述一个口上的预混火焰的噪声。

本发明的另一示例性实施方案提供一种消减预混火焰燃烧噪声的方法。所述方法包括：从燃烧器口产生预混火焰，所述燃烧器口由燃烧器本体中的一个或多个通道中的每一个所限定；将选定的一些通道加热到能使预混火焰的燃烧噪声被削减的程度。

本发明的另一示例性实施方案提供一种纠正来自一个或多个燃烧器口的预混火焰所存在的讨厌噪声的方法，所述燃烧器口由燃烧器本体中的一个或多个通道中的每一个所限定。所述方法包括：确定预混火焰的噪声水平；确定与噪声水平相关的一个或多个通道中选定的那些通道的温度；以及将所述一个或多个通道的温度调节到能使预混火焰的燃烧噪声水平被削减的程度。

本发明的另一示例性实施方案提供一种用于控制火焰噪声特性的装置。所述装置包括：具有至少一个通道的燃烧器本体，燃料/氧化剂混合物通过所述至少一个通道流向其上维持火焰的口。燃烧器本体包括至少一个元件，所述至少一个元件改变混合物的未燃烧部分相对于燃料的已燃烧部分的温度，从而改变未燃烧与已燃烧部分之间的温差，由此改变火焰的噪声特性。

本发明的另一示例性实施方案提供一种用于控制火焰噪声特性的装置。所述装置包括：具有至少一个通道的燃烧器本体，燃料/氧化剂混合物通过所述至少一个通道流向其上维持火焰的口，燃烧器本体包括至少一个元件，所述至少一个元件提高混合物的未燃烧部分相对于燃料的已燃烧部分的温度，从而减小未燃烧与已燃烧部分之间的温差，由此降低火焰的噪声特性。