[發明專利]一種自旋混合型燃燒器及其用途

在審

• 申請號: 202010872585.1
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111981481A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 沈立嵩;沈齊暉;趙雅晶;沈悅曦
• 申請（專利權）人: 沈齊暉
• 主分類號: F23D17/00
• 分類號: F23D17/00
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 李維真

本發明涉及一種自旋混合型燃燒器，包括啟動燒嘴安裝口、煙氣出口、和耐火層。所述燃燒器還包括：內腔，其一端與啟動燒嘴安裝口相連，另一端逐漸聚攏并與煙氣出口連接；啟動燒嘴安裝口、內腔和煙氣出口中心同軸；內腔中心軸上的每個垂直截面均為圓形且各截面的圓心同軸；N個進口通道分別用于輸送助燃介質和可燃介質進入內腔，進口通道中軸線與內腔中心軸之間的夾角為入口角α，其中0＜α≤90°；N≥2。所述進口通道在內腔圓周方向均勻分布以使助燃介質和可燃介質均勻充分混合。本發明所述燃燒器內腔無混流內件，內腔壁面(接火面)處壓力最高、溫度最低，提升了燃燒器工作的長期可靠性，簡化了結構和制造工藝，降低了制造和維修成本。

技術領域

本發明涉及一種自旋混合型燃燒器及其用途，屬于燃燒領域。

背景技術

在各類密閉的燃燒爐生產過程中，為了裝置的安全、高效運行，需在燃燒器內將參與燃燒的介質充分混合。伴隨燃燒的發生，燃燒器內處于高溫狀態，故燃燒器接火部位/部件還需要有良好的耐熱性。

現有燃燒器都應用于將單股燃料流與單股助燃流的混合燃燒；如需處理多股燃料流，即采用多個燃燒器并列的組合，結構復雜。

現有燃燒器將單股燃料流與單股助燃流進行混合時，多采用耐高溫材質制作混流內件，常見有兩種方式：1)在引射部件中，通過助燃物的引射將可燃物吸入，形成一個混合區，在引射部件的出口，混合介質即發生燃燒；引射部件的結構與文丘里管近似，具有縮徑段-擴大段的特征；2)在導流/分散部件中，一般是先通入高壓的助燃物、后通入低壓的可燃物，在部件內設有如：螺旋、分布器等構件，將可燃物和助燃物混合，在導流/分散部件的出口，混合介質即發生燃燒；這類部件的結構具有套管-管內導流/分散構件的特征。

從燃燒介質混合的角度來概括，第一種方式為“抽混型”；第二種方式為“推混型”。兩者共同特點是：1)混流內件為耐高溫材質制作的結構件；2)混流內件出口處即為火焰根部，在火焰的長期作用下，耐高溫金屬管口出現燒蝕和結瘤是常見問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自旋混合型燃燒器，旨在解決現有燃燒器處理燃料流單一、內腔中耐高溫金屬混流內件管口易出現的燒蝕和結瘤問題。本發明所述燃燒器內腔無混流內件，所述內腔壁面(接火面)處壓力最高、溫度最低，提升了燃燒器工作的長期可靠性，簡化了結構和制造工藝，降低了制造和維修成本。

一方面，本發明涉及一種自旋混合型燃燒器，包括啟動燒嘴安裝口、煙氣出口、和耐火層；其還包括：

內腔，所述內腔一端與所述啟動燒嘴安裝口相連，另一端逐漸聚攏并與所述煙氣出口連接；所述啟動燒嘴安裝口、所述內腔和所述煙氣出口中心同軸；所述內腔中心軸上的每個垂直截面均為圓形且各截面的圓心同軸；

N個進口通道，所述進口通道分別用于輸送助燃介質和可燃介質進入所述內腔，所述進口通道中軸線與內腔中心軸之間的夾角為入口角α，其中0＜α≤90°；N≥2；

所述進口通道在所述內腔圓周方向均勻分布以使所述助燃介質和可燃介質均勻充分混合。

另一方面，本發明還涉及一種自旋混合型燃燒器在處理單燃料流工藝中的用途。

另一方面，本發明還涉及一種自旋混合型燃燒器在處理多燃料流工藝中的用途。

本發明提供自旋混合型燃燒器內沒有與火焰直接接觸的混流內件，僅利用進入燃燒器的各介質的自身能量，在燃燒器內腔產生漩渦流進行混合并發生燃燒，內腔中存在著梯度分明的壓力場和溫度場。壓力沿燃燒器內腔壁至渦流中心降低；溫度沿燃燒器內腔壁至渦流中心升高，從而使得所述內腔壁面(接火面)處壓力最高、溫度最低。本發明所述燃燒器提升了燃燒器工作的長期可靠性，簡化了結構和制造工藝，降低了制造和維修成本。

附圖說明

圖1為本發明實施例1所述自旋混合型燃燒器的示意圖。