[发明专利]穿孔火焰稳定器和包括穿孔火焰稳定器的燃烧器

说明书

本申请涉及穿孔火焰稳定器和包括穿孔火焰稳定器的燃烧器。穿孔火焰稳定器和包括穿孔火焰稳定器的燃烧器在操作期间提供减少的氮氧化物(NOx)。穿孔火焰稳定器包括在火焰稳定器的相对于燃料喷嘴的近侧表面和远侧表面之间延伸的细长孔的图案。穿孔火焰稳定器可提供显著降低的火焰高度，同时保持来自燃烧器的热量输出。

本申请是申请日为2014年02月14日，申请号为201480003688.7，发明名称为“穿孔火焰稳定器和包括穿孔火焰稳定器的燃烧器”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年2月14日提交的、名称为“PERFORATED FLAME HOLDER ANDBURNER INCLUDING A PERFORATED FLAME HOLDER(穿孔火焰稳定器和包括穿孔火焰稳定器的燃烧器)”的美国临时专利申请第61/765,022号的优先权，其在不与本文公开的内容冲突的情况下以引用方式并入。

本申请与2014年2月14日提交的、名称为“SELECTABLE DILUTION LOW NOx BURNER(可选择稀释低NOx燃烧器)”的案卷编号第2651-167-04号；2014年2月14日提交的、名称为“FUEL COMBUSTION SYSTEM WITH A PERFORATED REACTION HOLDER(带有穿孔反应保持器的燃料燃烧系统)”的案卷编号第2651-188-04号；以及2014年2月14日提交的、名称为“STARTUP METHOD AND MECHANISM FOR A BURNER HAVING A PERFORATED FLAME HOLDER(具有穿孔火焰稳定器的燃烧器的启动方法和机构)”的案卷编号第2651-204-04号有关，这些在不与本文公开的内容冲突的情况下以引用方式并入本文。

发明内容

根据一个实施例，燃烧器包括被配置为输出发散燃料流的至少一个燃料喷嘴，以及被设置为远离所述燃料喷嘴的穿孔火焰稳定器。所述穿孔火焰稳定器具有分别被设置为朝向和远离所述燃料喷嘴的近侧面和远侧面。穿孔火焰稳定器限定从火焰稳定器的近侧面延伸穿过火焰稳定器至火焰稳定器的远侧面的多个细长孔。燃料喷嘴和穿孔火焰稳定器被布置为提供发散燃料流与含有氧化剂的流体(诸如空气或烟道气)在燃料喷嘴和火焰稳定器之间的预混合区域中至少部分预混合。火焰稳定器被配置为支撑多个细长孔中以及直接在火焰稳定器的远侧面的上方和/或直接在火焰稳定器的近侧面的下方的区域中的火焰。

根据一个实施例，用于燃烧反应的穿孔火焰稳定器包括具有远侧表面和近侧表面的高温相容材料，以及形成为从近侧表面延伸穿过高温相容材料至远侧表面的多个细长孔。穿孔火焰稳定器被配置为支撑在燃烧空间中，与由至少一个燃料喷嘴提供的发散燃料流对准，且与所述至少一个燃料喷嘴隔开一段距离，所述距离选择为提供发散燃料流与周围气体的至少部分预混合。火焰稳定器支撑结构被配置为在火焰稳定器近侧表面和燃料喷嘴之间保持选定的对准。

本申请还涉及以下方面：

1)一种燃烧器，所述燃烧器包括：

燃料喷嘴，所述燃料喷嘴被配置为输出燃料流；以及

火焰稳定器，所述火焰稳定器被设置为远离所述燃料喷嘴且具有朝向和远离所述燃料喷嘴的近侧面和远侧面，所述火焰稳定器还具有多个细长孔，所述细长孔从所述火焰稳定器的近侧面延伸穿过所述火焰稳定器至所述火焰稳定器的远侧面，所述火焰稳定器被配置为在所述火焰稳定器的近侧面和远侧面之间的所述多个细长孔中支撑火焰。

2)根据1)所述的燃烧器，还包括燃烧口砖，所述燃烧口砖被设置于接近所述燃料喷嘴并占据所述燃料喷嘴和所述火焰稳定器之间的距离的一部分。

3)根据2)所述的燃烧器，其中所述燃烧口砖限定中间火焰支撑表面，所述中间火焰支撑表面沿所述发散燃料流设置且被配置为在启动、低燃料流量或被主火焰点燃的至少一个期间支撑火焰。