[發(fā)明專利]低NOX、高率、高溫、分級(jí)再循環(huán)燃燒器和輻射管燃燒系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580060242.2
• 申請(qǐng)日: 2015-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN107208889A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C.E.范德格里夫特;T.D.布里塞爾登;M.D.科尼利厄斯;A.J.扎姆巴尼尼;T.M.賴?yán)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 塞拉斯熱能技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F23L15/04
• 分類號(hào): F23L15/04;F23C3/00;F23C6/04;F23C9/00;F23C9/08;F23D14/24;F23D14/66
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 葛飛

1.一種分級(jí)再循環(huán)燃燒器，包括：

燃燒管，包括形成用于燃燒氣體和燃燒產(chǎn)物的相對(duì)螺旋通路的內(nèi)外螺旋翅片；

燃燒噴嘴，聯(lián)接到所述燃燒管；

氣體管，軸向延伸到所述燃燒管中；以及

分級(jí)氣體噴嘴，聯(lián)接到所述氣體管，所述分級(jí)氣體噴嘴包括進(jìn)入所述燃燒管的徑向出口孔和延伸到所述燃燒噴嘴中以分級(jí)燃燒的軸向氣體分級(jí)管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)再循環(huán)燃燒器，其中，所述燃燒氣體的流動(dòng)方向和所述燃燒產(chǎn)物的流動(dòng)方向是相反的，并且所述燃燒管包括分離所述燃燒氣體的流動(dòng)和所述燃燒產(chǎn)物的流動(dòng)的陶瓷壁。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)再循環(huán)燃燒器，其中，所述燃燒管由碳化硅制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)再循環(huán)燃燒器，其中，所述燃燒噴嘴是錐形燃燒噴嘴。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)再循環(huán)燃燒器，還包括聯(lián)接到所述燃燒管的熱交換器，以使用來自所述燃燒管的所述燃燒產(chǎn)物來加熱提供給所述燃燒管的所述燃燒氣體。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分級(jí)再循環(huán)燃燒器，其中，所述燃燒管和所述熱交換器通過專用碳化硅螺紋連接，從而允許所述燃燒管是可調(diào)節(jié)的。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分級(jí)再循環(huán)燃燒器，其中，所述氣體管延伸穿過所述熱交換器的中心軸線并進(jìn)入所述燃燒管。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)再循環(huán)燃燒器，其中，所述分級(jí)氣體噴嘴配置為將氣體徑向噴射到流過所述燃燒管的預(yù)熱空氣的螺旋流中。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分級(jí)再循環(huán)燃燒器，其中，所述分級(jí)氣體噴嘴配置為僅將一部分氣體通過所述分級(jí)氣體噴嘴的徑向孔噴射，以產(chǎn)生基本上稀的氣體混合物以抑制所述燃燒產(chǎn)物的溫度，并且配置為通過所述軸向氣體分級(jí)管噴射剩余氣體。

10.一種輻射管燃燒器系統(tǒng)，包括：

分級(jí)再循環(huán)燃燒器，包括：

燃燒管，包括形成用于燃燒氣體和燃燒產(chǎn)物的相對(duì)螺旋通路的內(nèi)外螺旋翅片；

燃燒噴嘴，聯(lián)接到所述燃燒管；

氣體管，軸向延伸到所述燃燒管中；和

分級(jí)氣體噴嘴，聯(lián)接到所述氣體管，所述分級(jí)氣體噴嘴包括進(jìn)入所述燃燒管的徑向出口孔和延伸到所述燃燒噴嘴中以分級(jí)燃燒的軸向氣體分級(jí)管；

外輻射管，聯(lián)接到所述燃燒器；

內(nèi)再循環(huán)管，同心地位于所述外輻射管內(nèi)，所述外輻射管和內(nèi)再循環(huán)管在其間形成環(huán)形空間；以及

轉(zhuǎn)動(dòng)葉片間隔件，位于所述外輻射管內(nèi)并且定位在所述內(nèi)再循環(huán)管的遠(yuǎn)端和所述外輻射管的遠(yuǎn)端之間，以使燃燒產(chǎn)物流過所述外輻射管和內(nèi)再循環(huán)管之間的所述環(huán)形空間。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輻射管燃燒器系統(tǒng)，其中，所述燃燒氣體的流動(dòng)方向和所述燃燒產(chǎn)物的流動(dòng)方向是相反的，并且所述燃燒管包括分離所述燃燒氣體的流動(dòng)和所述燃燒產(chǎn)物的流動(dòng)的陶瓷壁。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輻射管燃燒器系統(tǒng)，其中，所述燃燒管由碳化硅制成。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輻射管燃燒器系統(tǒng)，其中，所述燃燒噴嘴是錐形燃燒噴嘴。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輻射管燃燒器系統(tǒng)，還包括聯(lián)接到所述燃燒管的熱交換器，以使用來自所述燃燒管的所述燃燒產(chǎn)物來加熱提供給所述燃燒管的所述燃燒氣體。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的輻射管燃燒器系統(tǒng)，其中，所述燃燒管和所述熱交換器通過專用碳化硅螺紋連接，從而允許所述燃燒管是可調(diào)節(jié)的。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的輻射管燃燒器系統(tǒng)，其中，所述氣體管延伸穿過所述熱交換器的中心軸線并進(jìn)入所述燃燒管。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射管燃燒器系統(tǒng)，其中，所述分級(jí)氣體噴嘴配置為將氣體徑向噴射到流過所述燃燒管的預(yù)熱空氣的螺旋流中。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的輻射管燃燒器系統(tǒng)，其中，所述分級(jí)氣體噴嘴配置為僅將一部分氣體通過所述分級(jí)氣體噴嘴的徑向孔噴射，以產(chǎn)生基本上稀的氣體混合物以抑制燃燒產(chǎn)物的溫度，并且配置為通過所述軸向氣體分級(jí)管噴射剩余氣體。

19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輻射管燃燒器系統(tǒng)，其中，所述外輻射管和所述內(nèi)再循環(huán)管由碳化硅制成。

20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輻射管燃燒器系統(tǒng)，其中，所述燃燒噴嘴夾帶流過所述外輻射管和所述內(nèi)再循環(huán)管之間的所述環(huán)形空間的一部分燃燒產(chǎn)物。