[實用新型]三層套管燃燒咀及具有該燃燒咀的燃燒器和鍋爐

有效

• 申請號: 201721526864.2
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN207716420U
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 張彬彬;尤佳彬;陶安陽;唐佑寧;駢麒麟;鄭淞生;王兆林;陳錦
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: F23D14/48
• 分類號: F23D14/48;F23D14/02
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 江麗嬌

本實用新型提供一種三層套管燃燒咀，包括內層套管、中層套管和外層套管，內層套管的出口端、中層套管的出口端和外層套管的出口端依次嵌套，內層套管的入口端通入含有氨氣的混合氣，中層套管的入口端通入火焰傳播速度高于氨氣的燃料，外層套管的入口端通入空氣。該燃燒咀可以實現含有氨氣的混合氣與火焰傳播速度高于氨氣的燃料充分混合，從而解決氨燃料沒有完全燃燒造成的燃料浪費問題，并且顯著減少有害氣體的產生。本實用新型還公開了一種具有上述燃燒咀的燃燒器和鍋爐。

技術領域

本實用新型涉及用于將燃料混合的裝置，尤其涉及一種套管燃燒咀，以及具有該燃燒咀的燃燒器。

背景技術

目前的依靠熱量供給運轉的裝置如鍋爐、熱水器、燃氣輪機等仍是人類社會高速發展的基石。由于熱量的供給仍是由不可再生的化石燃料如煤、石油等的燃燒而來，不僅污染地球環境，大量排放二氧化碳造成臭氧層破壞等嚴重后果，并且化石燃料也已經接近枯竭，尋找可持續的替代能源成為了全世界重點關注的焦點。

氨燃料具有高熱值、高辛烷值性質，燃燒產物只有氮氣和水無污染可循環利用，是一種清潔燃料。我國是目前世界上氨產量和用量最多的國家，占世界總產量的1/3左右，具有較為全面系統的氨生產布局，有望逐步實現從現有的化石能源轉向可再生的氨能源。但是氨的燃點高，有可能出現燃燒不充分的現象。為了使氨更充分的燃燒往往添加烴類或者氫燃料作為助燃劑。因此使用氨與其他易燃燃氣如天然氣、水煤氣等燃氣組成熱水器的混合燃料可保證氨的充分燃燒又減少化石燃料的使用。但如何實現氨氣連同另一種火焰傳播速度高于氨氣的燃料的混合使用作為工程應用問題上引起廣泛關注。目前可以應用的其他混合裝置由四通結構(十字型)、三通結構(T字型)等只是單純將氨氣和另一種火焰傳播速度高于氨氣的燃料匯集在一起，再進入燃燒室燃燒。由于氨氣燃燒速度緩慢，火焰傳播速度小，難以及時燃燒完全，導致氨燃料沒有完全燃燒造成燃料浪費并且產生有害氣體，因而現有技術中的類似氣體混合裝置無法實現氨氣的完全燃燒。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種三層套管燃燒咀，以克服現有技術中氨氣和另一種烴類燃氣混合后存在的氨氣無法完全燃燒問題。

本實用新型解決該技術問題所采用的技術方案之一是：

三層套管燃燒咀，包括內層套管、中層套管和外層套管。內層套管的出口端、中層套管的出口端和外層套管的出口端依次嵌套，內層套管的入口端通入含有氨氣的混合氣。中層套管的入口端通入火焰傳播速度高于氨氣的燃料，外層套管的入口端通入空氣。在本實用新型的燃燒咀中，內層套管被中層套管嵌套，可以實現內層套管中的含有氨氣的混合氣與中層套管中的火焰傳播速度高于氨氣的燃料充分混合。由于氨的火焰傳播速度慢，氣態氨在混入火焰傳播速度高于氨氣的燃料后可以加速氨的燃燒，從而解決氨燃料沒有完全燃燒造成的燃料浪費問題，并且顯著減少有害氣體的產生。

進一步地，所述中層套管的出口包繞所述內層套管的出口。從而實現火焰傳播速度高于氨氣的燃料包裹含有氨氣的混合氣的技術效果。現有技術的四通結構(十字型)和三通結構(T字型)混合裝置均無法實現火焰傳播速度高于氨氣的燃料包裹含有氨氣的混合氣的技術效果。

進一步地，所述外層套管的出口包繞所述中層套管的出口。從而防止氨向四周環境中擴散，實現混合燃料在外層套管出口噴出的空氣氣氛下充分燃燒。

進一步地，所述內層套管、中層套管和外層套管的徑向中心軸重合。各層套管內的氣流更為通暢，且更易加工和制造。

進一步地，該火焰傳播速度高于氨氣的燃料可以為：含有氫氣、天然氣、水煤氣、石油氣、煤油、汽油、柴油、甲醇、乙醇、乙醚或二甲醚的燃料。火焰傳播速度高于氨氣的燃料起到輔助含有氨氣的混合氣燃燒的作用。