[發明專利]一種燃油無焰燃燒裝置及其系統設備

在審

• 申請號: 201810203816.2
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108506929A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 安恩科;劉若晨;王昶;劉小穎;吳義連;陳奕婷;張瑞;韓益帆
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F23D11/00
• 分類號: F23D11/00;F23D11/38
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松;孔翰

1.一種燃油無焰燃燒裝置，其特征在于：其包括：

燃燒器本體，其內通過煙氣和空氣的混合氣體；

燃油噴嘴，用于產生霧化燃油射流；

點火器，使所述霧化燃油射流著火；

全擴散射流旋流器，設于所述燃油噴嘴的外圍側，使所述燃燒器本體中一部分混合氣體產生全擴散射流；以及

開放射流旋流器，設于所述全擴散射流旋流器的外圍側，使所述燃燒器本體中剩余部分的混合氣體產生開放射流。

2.根據權利要求1所述的燃燒裝置，其特征在于：所述燃燒器本體中所述混合氣體中的氧氣的最高體積濃度為10±2％。

3.根據權利要求1所述的燃燒裝置，其特征在于：所述全擴散射流旋流器的內徑為60‐150mm，體積流率為20‐40％，旋流數為0.5‐1.5；和/或，所述開放射流旋流器的體積流率為60‐80％，旋流數為0.25‐1。

4.根據權利要求1所述的燃燒裝置，其特征在于：所述燃燒器本體出口采用45°漩口，旋轉射流的軸向分速度為20‐50m/s；和/或，所述霧化燃油射流的霧化角為10‐60°；和/或，所述霧化燃油射流的平均霧化粒徑為100‐110μm。

5.一種燃油無焰燃燒設備，其特征在于：其包括：依次串聯連接的爐膛、煙氣再循環風機、鼓風機和燃油無焰燃燒裝置；所述燃油無焰燃燒裝置包括燃燒器本體、燃油噴嘴、點火器、全擴散射流旋流器和開放射流旋流器；

所述燃油噴嘴產生霧化燃油射流并將其噴入所述爐膛；

所述點火器使所述霧化燃油射流著火；

所述爐膛吸熱、燃燒所述霧化燃油射流并排出煙氣；

所述煙氣再循環風機將部分煙氣輸送至鼓風機；

所述鼓風機將所述部分煙氣和空氣形成的混合氣體輸送至所述燃油無焰燃燒裝置的所述燃燒器本體；

所述全擴散射流旋流器設于所述燃油噴嘴的外圍側，使所述燃燒器本體中一部分混合氣體在所述爐膛內產生全擴散射流；

所述開放射流旋流器設于所述全擴散射流旋流器的外圍側，使所述燃燒器本體中剩余部分的混合氣體在所述爐膛內產生開放射流，所述開放射流與所述全擴散射流在所述爐膛內產生湍動能疊加區、回流穩燃區和湍動能干涉區。

6.根據權利要求5所述的燃油無焰燃燒設備，其特征在于：所述部分煙氣的再循環倍率為80‐150％；和/或，所述鍋爐煙氣中NO_x的排放濃度小于80mg/Nm³。

7.根據權利要求5所述的燃油無焰燃燒設備，其特征在于：所述爐膛內的容積熱負荷為600‐3000kW/m³；和/或，所述爐膛的最高溫度小于1400℃；和/或，所述爐膛溫度波動系數小于20％。

8.根據權利要求5所述的燃油無焰燃燒設備，其特征在于：所述燃燒器本體中所述混合氣體的氧氣的最高體積濃度為10±2％；和/或，所述爐膛的氧氣體積濃度為3±1％。

9.根據權利要求5所述的燃油無焰燃燒設備，其特征在于：所述全擴散射流旋流器的內徑為60‐150mm，體積流率為20‐40％，旋流數為0.5‐1.5；和/或，所述開放射流旋流器的體積流率為60‐80％，旋流數為0.25‐1。

10.根據權利要求1所述的燃油無焰燃燒裝置，其特征在于：所述燃燒器本體采用45°漩口，旋轉射流的軸向分速度為20‐50m/s；和/或，所述霧化燃油射流的霧化角為10‐60°；和/或，所述霧化燃油射流的霧化平均粒徑為100‐110μm。