[发明专利]用于气体的陶瓷燃烧器和设有该燃烧器的回热式热发生器

说明书

本发明涉及一种用于气体的陶瓷燃烧器(ceramic burner)，特别用于回热式热发生器如用于鼓风炉的热风炉的燃烧室，该陶瓷燃烧器设有用于输送第一种燃烧组分如可燃气体的第一进料通道和用于输送第二种燃烧组分如助燃空气的第二进料通道，所述第一进料通道通向一个实际上延伸的出口，所述第二进料通道至少通向一个第二出口，后者的出口基本上沿与第一出口平行的方向在第一出口下游延伸，一个延伸到所述两个出口的隔板进一步位于第一进料通道和第二进料通道之间。本发明还涉及设有这种陶瓷燃烧器的回热式热发生器。

当开动鼓风炉时，多个热风炉聚集在该鼓风炉附近，从而，从一个热风炉到另一热风炉的转换意味着始终可以通过一加热的热风炉的排放口向鼓风炉供给热空气作为反应组分。每当一热风炉与鼓风炉分开时，可通过陶瓷燃烧器由燃烧的气体将其重新加热，于是，热烟气流经燃烧室和贮热井，该贮热井吸收热烟气的热量，从而使该热量可在随后的操作步骤中再次释放给通过供料口供给热风炉的空气。

为了提高装置的效率，使供给陶瓷燃烧器的燃烧组分在热烟气流经贮热井之前尽可能充分燃烧是非常重要的。为此，为陶瓷燃烧器设计了各种不同的结构。在所提到的已知类型的燃烧器中，设有单个可燃气体进料通道和单个助燃空气进料通道的实施例是已知的。而且一个可燃气体通道在两个助燃空气进料通道之间位于中央的结构也是已知的。

助燃空气进料通道的出口包括单个开口的结构也是已知的，而且将该出口分成一组单独的开口也是已知的。例如在欧洲专利EP 0，090，096中描述了后一种结构。

虽然已知的结构已经使燃烧效率显著提高，然而，我们发现，进一步的改进仍然是可能的。特别是，已经发现，自始至终使火焰的燃烧保持在燃烧器上方尽可能靠近燃烧器是非常重要的。这是因为，如果该燃烧发生在更高的高度处，则由于燃烧组分缓慢混合，燃烧位置将可能开始明显地波动，导致火焰波动，这可能导致整个装置的振动。

因此，本发明的目的是提供这样的装置，该装置使燃烧实际上稳定地进行，最好是非常接近于出口。

现已发现一个解决方案，其不仅可用于具有一个和两个用于第二种燃烧组分的进料通道的结构，而且还可用于每一进料通道的出口是单个开口或被分成多个单独开口的结构。

本发明实际上包括：第一和第二进料通道中的至少一个设有用于在工作过程中使经由上述通道排出的燃烧组分产生涡流的装置，所述涡流使得两种燃烧组分的可燃混和物形成于隔板末端的上游。我们发现，如果所述装置包括一个上述通道的横截面的急剧加宽部，该急剧加宽部位于至少第一进料通道和／或第二进料通道的出口附近，则所述涡流就可通过简单的方式产生。在急剧加宽部的位置处，经过这一加宽部流到所产生的额外空间中的燃烧组分将产生涡流，所述涡流还携带另一种燃烧组分，从而在涡流中形成可燃混和物。由于沿燃烧室纵向的涡流具有低的流速，因此该可燃混和物可就在该处被立即点燃。从而使所产生的火焰不容易被从燃烧器喷嘴头处“吹走”。

可以围绕所述出口的整个周边设置急剧加宽部。然而，我们发现，如果该加宽部由隔板的轮廓形成，就会获得最好的效果。这是因为，这样做的结果是，在涡流中可以通过非常简单且非常快捷的方式形成足够丰富的气体混和物。

当然，急剧加宽部必须足够宽，以保证充分的涡流。我们发现，如果急剧加宽部占所述通道的初始横截面的20％至35％，就会获得良好效果。

而且，我们发现，如果所述进料通道的剩余部分在急剧加宽部的下游具有一确定好的轮廊，则不仅能够获得有助于新结构成功的急剧加宽部的尺寸，而且会获得甚至更好的效果。另外发现，如果急剧加宽部后面一直到隔板的末端是一逐渐加宽部，从而形成一涡流室，就会获得最佳效果。由于逐渐加宽部的作用，所形成的涡流室达到了足够的体积以使更大体积的气体产生涡流，从而将其混合成可燃混和物。这进一步保证了恰好在隔板末端上方形成火焰的稳定性。

除了所述的陶瓷燃烧器之外，本发明还涉及一种回热式热发生器，例如一种用于鼓风炉的热风炉，其设有一个用于供给要被加热的气体的供给口和一个用以排出被加热的气体的排放口，所述热发生器包括一燃烧室和一贮热井，为了加热热发生器，所述燃烧室设有一陶瓷燃烧器，该陶瓷燃烧器是上述类型的陶瓷燃烧器。

下面参照三幅附图对本发明进行更详细的说明：

图1示出了作为回热式热发生器的一个实施例的用于鼓风炉的热风炉；

图2以放大的比例示出了图1中的细部Ⅱ；

图3示出了该细部的另一实施例。