[實(shí)用新型]一種煙氣發(fā)生器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921972152.2
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN211575179U
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊燕;鄭祥龍;劉艷;馬德軍;肖云漢
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院工程熱物理研究所
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28;F23R3/26
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 黃利萍;原春香

本實(shí)用新型提供了一種煙氣發(fā)生器，值班噴嘴組件設(shè)置在燃燒室頭部擋板的中心，預(yù)混噴嘴組件周向均布于燃燒室頭部擋板上。燃燒室外壁與燃燒室火焰筒之間形成環(huán)形空氣通道，空氣流量分配調(diào)節(jié)閥設(shè)置于該環(huán)形通道進(jìn)口。預(yù)混噴嘴的高速射流在燃燒室中部形成卷吸回流，通過煙氣內(nèi)循環(huán)機(jī)制，降低了燃燒室內(nèi)氮氧化物的形成。燃燒室火焰筒外壁面設(shè)置有肋片結(jié)構(gòu)，用于強(qiáng)化環(huán)形通道內(nèi)空氣對火焰筒的冷卻。燃燒室火焰筒尾部開有多排摻混孔，通過對摻混孔孔徑和位置的合理分配，使得煙氣與摻混空氣發(fā)生充分的摻混，從而保證出口煙氣溫度和組分分布的均勻性。配合空氣流量調(diào)節(jié)閥的使用，可實(shí)現(xiàn)出口煙氣溫度的有效調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及低污染燃燒技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種煙氣發(fā)生器。

背景技術(shù)

煙氣發(fā)生器通常應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)熱端部件研發(fā)和石油化工領(lǐng)域的熱源供應(yīng)過程中。在燃?xì)廨啓C(jī)熱端部件的研發(fā)過程中，煙氣發(fā)生器置于試驗段上游，用于為試驗段提供特定流量和溫度條件下的煙氣，從而實(shí)現(xiàn)對熱端部件所處真實(shí)環(huán)境的模擬。而在石油化工領(lǐng)域中，通常也需要煙氣發(fā)生器產(chǎn)生大量高溫?zé)煔鈦硖峁嵩?。這類煙氣發(fā)生器大多要求燃燒穩(wěn)定、燃燒效率高、壓降小、出口煙氣溫度分布均勻、煙溫可控且調(diào)節(jié)方便。

而燃燒過程中通常伴隨著如氮氧化物、一氧化碳和可吸入顆粒物等大氣污染物的生成。在燃燒室的火焰區(qū)和后火焰區(qū)，空氣中的氮?dú)饪稍诟邷貤l件下被氧化而生成氮氧化物，其生成速率隨溫度的增加呈指數(shù)型增長。氮氧化物不僅是酸雨的主要來源，還會與大氣中的其它污染反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧污染。而一氧化碳和可吸入顆粒物的生成不僅危害人體健康，同時也會造成燃燒效率的下降。因此，為滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，降低燃料消耗，高效、穩(wěn)定、低污染的煙氣發(fā)生器的設(shè)計具有十分突出的環(huán)境效益和應(yīng)用價值。

實(shí)用新型內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種煙氣發(fā)生器，通過合理布置燃燒室結(jié)構(gòu)組件、值班噴嘴組件、預(yù)混噴嘴組件及空氣流量分配調(diào)節(jié)閥等燃燒和結(jié)構(gòu)部件，使得預(yù)混噴嘴的高速射流在燃燒室中部形成卷吸回流并利用煙氣內(nèi)循環(huán)機(jī)制，降低了燃燒室內(nèi)氮氧化物的形成。通過設(shè)置在燃燒室火焰筒外壁面的肋片結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化空氣對火焰筒的冷卻。通過對摻混孔孔徑和位置的合理分配，使得煙氣與摻混空氣發(fā)生充分的摻混，從而保證出口煙氣溫度和組分分布的均勻性。配合空氣流量調(diào)節(jié)閥的使用，方便了煙氣發(fā)生器出口溫度的調(diào)節(jié)，且有效避免了煙氣出口溫度較低條件下的燃燒不穩(wěn)定的發(fā)生和燃燒效率的下降。

(二)技術(shù)方案

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種煙氣發(fā)生器，包括燃燒室結(jié)構(gòu)組件、值班噴嘴組件、預(yù)混噴嘴組件，其特征在于，

所述燃燒室結(jié)構(gòu)組件，包括同軸布置的一筒狀燃燒室外壁、一燃燒室火焰筒及一燃燒室頭部擋板，其中，所述燃燒室火焰筒固定設(shè)置在所述燃燒室外壁內(nèi)，所述燃燒室頭部擋板固定設(shè)置在所述燃燒室火焰筒的頭部，所述燃燒室外壁與燃燒室火焰筒之間的空間形成一環(huán)形空氣通道，所述環(huán)形空氣通道的頭部進(jìn)口處設(shè)置一空氣流量分配調(diào)節(jié)閥；

所述值班噴嘴組件和預(yù)混噴嘴組件設(shè)置在所述燃燒室頭部擋板上，其中，所述值班噴嘴組件設(shè)置在所述燃燒室頭部擋板的中心；所述預(yù)混噴嘴組件以燃燒室軸線為中心沿周向均勻分布于所述燃燒室頭部擋板之上；

所述燃燒室火焰筒的尾部壁面上沿軸向布置有若干排摻混孔，每排摻混孔沿周向均布在所述燃燒室火焰筒的壁面上，外部空氣通過所述空氣流量分配調(diào)節(jié)閥進(jìn)入所述環(huán)形空氣通道中，沿軸向流動的空氣在冷卻所述燃燒室火焰筒的壁面后經(jīng)所述摻混孔進(jìn)入所述燃燒室火焰筒內(nèi)，通過與所述燃燒室火焰筒尾部的煙氣發(fā)生摻混實(shí)現(xiàn)對出口煙氣溫度的調(diào)節(jié)。