专利名称：壁面吸附射流稳燃方法及预燃室的制作方法
技术领域：
本发明属于锅炉、炉窑等的燃烧器。
目前同类技术所采用的空气动力学原理，设计的燃烧器有，旋转射流高温回流区型、钝体尾流高温回流区型、组合射流高温加流区型、附壁射流高温回流区型。以上所述的各类燃烧器，其缺点为，有的燃料与高温回流区匹配不合理，阻力大，旋流叶片易磨损，燃烧室壁面易结渣，有的钝体易磨损，有的需要高速射流，结构复杂，还有的需要控制射流等等。
本发明与附壁射流高温回流区型同属附壁射流高温回流区型，但利用了两种不同的射流附壁形式。在流体力学中存在两种射流附壁现象，一是射流先分离再附壁的空泡型射流附壁，另一种是全贴壁的非空泡型射流附壁，本发明是利用了非空泡型的射流附壁。
本发明的发明目的为，克服上述缺点，提供一种壁面吸附射流稳燃方法及预燃室。
图1为原理结构图。
图2为图1的侧视图。
图3为上下附壁的原理结构图。
图4为图3的侧视图。
图5为方形附壁的原理结构图。
图6为图5的侧视图。
图7为圆形附壁的原理结构图。
图8为图7的侧视图。
图1、2中(1)为一次风通道、(2)弯曲壁面、(3)上凸曲线、(4)下凹曲线、(5)拐点。
图3、4中(1)为一次风通道、(6)上一次风通道、(7)上下侧风口、(8)左右侧风口。
图5、6中(9)为一次风方形通道。
图7、8中(10)为一次风圆形通道。
图1是本发明壁面吸附射流稳燃方法及预燃室的原理结构图，其中在一次风通道(1)的出口处一侧是扩张的台阶，另一侧是光滑的曲面，也就是弯曲壁面(2)。弯曲壁面(2)分为两段，一段是上凸线(3)和另一段下凹曲线(4)，两段曲线连接点为拐点(5)。由于射流与壁面有相互吸附作用，因而射流从一次风通道喷出时始终是沿着光滑壁面也就是弯曲壁面(2)的一侧流动，不存在一个使射流产生分离和再附壁的空泡，因射流附壁的方向是确定的，吸附于弯曲壁面(2)的一侧，所以不必用控制射流来设定其附壁的方向，射流的弯曲状态取决于弯曲壁面(2)的形状，可以根据燃料条件、输出功率要求和使用现场的位置条件来灵活地设计燃烧装置内射流的弯曲程度，从而实现各种燃料要求。用弯曲壁面(2)吸附燃料空气射流，使其在燃烧室通道内形成附壁弯曲流动，在另一侧产生回流以及燃料颗粒或液滴的密集区。
图3、4给出的是由两个一次风通道构成双附壁的燃烧装置，其中弯曲壁面(2)做成了上下结构，上一次风通道设计的尺寸要比一次风通道(1)的尺寸大，其原理为，在燃料喷出时，因重力的原因会有部分下落，这样燃料在燃烧室时就比较均匀了，因为本方案采用的是双附壁的燃烧装置可更有效地防止结渣，本发明壁面吸附射流预燃室特征还有在预燃室的外壁还安装有上下侧风口(7)和左右侧风口(8)，其作用为，在增加了上下侧风和左右侧风时，可以拉长燃烧室内的回流区，也就是视燃料质量的不同，适当调节上下侧风和左右侧风的通量，达到最佳的稳燃状态。用弯曲壁面(2)的方法，还可以将预燃室做成三维的燃烧室，如图5和图7，其特征在于，所说的弯曲壁面(2)可以做成四个向外渐扩的喇叭口壁面结构，或可以做成圆形的向外渐扩的喇叭口壁面结构。
实施例1双附壁型图3、4所示，其中有两个一次风通道(1)、(6)，上一次风通道(6)大于一次风通道(1)，在两个一次风通道的出口处，都有弯曲壁面(2)，在上下壁面和两个侧面安装有上下通风口(7)和左右通风口(8)。
实施例2三维附壁型如图5、6和图7、8所示，其中一次风通道(9)呈回字型，在一次风通道(9)的出口处，都有弯曲壁面(2)。另外还可做成圆形喇叭口状，其中一次风通道(10)呈圆环形，在一次风通道(10)的出口处，做成圆环形状的弯曲壁面(2)。
以上所述的壁面吸附射流预燃室的优点是，可有效地保护壁面、不结渣、火焰稳定、降低污染、燃料适用范围宽及结构简单等。
权利要求
1.一种壁面吸附射流稳燃方法及预燃室，其特征在于，用弯曲壁面(2)吸附燃料空气射流，使其在燃烧室通道内形成附壁弯曲流动，在另一侧产生回流以及燃料颗粒或液滴的密集区。
2.按权利要求1所述的稳燃方法及预燃室，其特征在于，弯曲壁面(2)分为两段，一段是上凸线(3)和另一段下凹线(4)，两段曲线连接点为拐点(5)。
3.按权利要求1、2所述的预燃室，其特征在于，所说的弯曲壁面(2)，可以做成上下结构的或只做成下结构的壁面。
4.按权利要求2、3所述的预燃室，其特征在于，所说的弯曲壁面(2)，所以做成四个向外渐扩的方形喇叭口壁面结构。
5.按权利要求2、3、4所述的预燃室，其特征在于，所说的弯曲壁面(2)，所以做成圆形向外渐扩的喇叭口壁面结构。
6.按权利要求1所述的稳燃方法及预燃室，其特征在于，在上下壁面和两个侧面增加了上下通风口(7)和左右通风口(8)。
全文摘要
本发明属于锅炉、炉窑的燃烧器，它是采用弯曲壁面(2)吸附燃料空气射流，其弯曲壁面(2)由上凸曲线(3)和下凹曲线(4)构成，在射流中的燃料在惯性的作用下在高温回流区中密集，在其中快速加热燃烧。另外，弯曲射流同时对壁面有强烈的冲刷作用，可有效地防止燃烧器壁面产生结渣。本燃烧器的特点是，火焰稳定性好、不结渣、燃料适应性宽、结构简单、没有磨损部件和不需要高速射流。
文档编号F23L1/00GK1099469SQ9410733
公开日1995年3月1日 申请日期1994年7月4日 优先权日1994年7月4日
发明者黎军, 盛宏至, 吴承康 申请人:中国科学院力学研究所