[發明專利]一種周向旋流多級預混低氮燃燒器

在審

• 申請號: 202110605021.6
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113339795A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 陳作炳;陳鑫;歐冶金;蕭傲;吳志豪;童程光
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學;湖北東升天龍節能環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/70;F23D14/46
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭育

本發明涉及一種周向旋流多級預混低氮燃燒器，包括：旋流分配器，旋流分配器上開設有中心風旋流通道及內燃氣旋流通道，中心風旋流通道及內燃氣旋流通道沿周向依次交替設置；以及錐套，錐套設于旋流分配器外圍，且錐套及旋流分配器間約束形成助燃氣通道，助燃氣通道內安裝有旋流葉片及阻流板，阻流板縱截面呈“U”形，阻流板兩側側板分別與內燃氣旋流通道兩側側壁共面，且阻流板底板與旋流分配器頂部平行。

技術領域

本發明涉及燃氣燃燒器技術領域，具體涉及一種周向旋流多級預混低氮燃燒器。

背景技術

燃燒器是使燃氣和空氣以一定比例、一定方式混合后再進行燃燒的裝置的統稱，燃燒器按照類型和應用的領域可分為工業燃燒器、民用燃燒器、特種燃燒器等幾種。

傳統燃燒器的預混方式大多采用的是徑向預混，不同半徑的圓周噴射出來的只能是燃氣或者空氣一種氣體，利用噴射角度的不同實現燃氣和空氣的預混，這種預混方式下燃氣和空氣得不到最為充分的混合，這不僅降低了燃燒效率，也造成熱能上的損失，而且燃燒過程中生成的高溫煙氣中含有過量的一氧化碳和氮氧化物等有害氣體，增加了環保壓力。

隨著環保標準的日益提高，要求排放NOx降低到30mg/Nm3甚至更低。對于工業燃燒器常用的燃料天然氣來說，燃燒生成的NOx類型主要是快速性NOx和熱力型NOx，其中熱力型NOx占總NOx排放的90％以上，因此降低燃燒過程中生成的熱力型NOx成了實現低氮燃燒的主要研究方向。

發明內容

針對上述問題，現提供一種周向旋流多級預混低氮燃燒器，旨在使燃氣和助燃空氣可實現多級周向旋流預混后再進行燃燒，以使燃燒過程中溫度分布更為均勻的同時有效降低燃燒過程中產生的熱力型氮氧化物，從而使得燃燒更加低氮環保。

具體技術方案如下：

一種周向旋流多級預混低氮燃燒器，具有這樣的特征，包括：

旋流分配器，旋流分配器上開設有中心風旋流通道及內燃氣旋流通道，中心風旋流通道及內燃氣旋流通道沿周向依次交替設置；以及

錐套，錐套設于旋流分配器外圍，且錐套及旋流分配器間約束形成助燃氣通道，助燃氣通道內安裝有旋流葉片及阻流板，阻流板縱截面呈“U”形，阻流板兩側側板分別與內燃氣旋流通道兩側側壁共面，且阻流板底板與旋流分配器頂部平行。

上述的周向旋流多級預混低氮燃燒器，還具有這樣的特征，中心風旋流通道的旋流角度為0-60°。

上述的周向旋流多級預混低氮燃燒器，還具有這樣的特征，內燃氣旋流通道的旋流角度為0-50°。

上述的周向旋流多級預混低氮燃燒器，還具有這樣的特征，旋流葉片的旋流角度為0-60°。

上述的周向旋流多級預混低氮燃燒器，還具有這樣的特征，旋流分配器上還設有點火孔，中心風旋流通道及內燃氣旋流通道沿點火孔周向方向分布于點火孔外圍。

上述的周向旋流多級預混低氮燃燒器，還具有這樣的特征，中心風旋流通道中進風量占中心風旋流通道及助燃氣通進風量之和的15-25％。

上述方案的有益效果是：

相比于傳統徑向預混技術，本發明中燃氣和助燃空氣實現了多級周向旋流預混，從而確保預混充分，以使得后續燃燒更加充分的同時也可確保燃燒過程中溫度分布更為均勻，并最終有效降低燃燒過程中產生的熱力型氮氧化物，實現低氮環保燃燒。

附圖說明

圖1為本發明中提供的燃燒器的結構示意圖；

圖2為本發明中提供的燃燒器的部分分解結構示意圖；

圖3為本發明的實施例1中燃燒試驗時的等溫線圖；

圖4為本發明的實施例2中燃燒試驗時的等溫線圖；