[發明專利]一種直棒式預混燃燒器及低氮燃燒方法

有效

• 申請號: 202210138603.2
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114659105B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 張揚;張海;鄒俊;呂俊復;劉青;岳光溪
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F23D14/04
• 分類號: F23D14/04;F23D14/46;F23D14/58;F23D14/64;F23D14/70
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 杜月

1.一種直棒式預混燃燒器，其特征在于，包括：

氣流管道，所述氣流管道包括同軸設置的內側氣流通道和外側氣流通道，所述外側氣流通道管壁上開設有若干個小孔，所述內側氣流通道用于通入氣體燃料，所述外側氣流通道用于通入助燃氣流；

燒嘴，所述燒嘴包括文丘里氣流管道，所述文丘里氣流管道的一端連接出口擴張管道，在所述出口擴張管道內設置旋流葉片，所述旋流葉片的一端與所述出口擴張管道內壁固定連接，所述旋流葉片的另一端固定連接回流鈍體；

燃料氣流管道，所述燃料氣流管道固定設置在所述內側氣流通道外表面，所述燃料氣流管道與所述燒嘴可拆卸連接，所述燃料氣流管道包括燃料氣流收縮噴管，所述燃料氣流收縮噴管伸入所述文丘里氣流管道內部。

2.如權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述燃料氣流管道還包括外螺紋段，所述外螺紋段的一端連接所述燃料氣流收縮噴管，所述外螺紋段遠離所述燃料氣流收縮噴管的一端固定在所述內側氣流通道外表面。

3.如權利要求2所述的燃燒器，其特征在于，所述文丘里氣流管道遠離所述出口擴張管道的一端通過支撐部連接燒嘴內螺紋段，所述燒嘴內螺紋段與所述燃料氣流管道的所述外螺紋段配合。

4.如權利要求3所述的燃燒器，其特征在于，所述支撐部具有空隙，所述助燃氣流通過所述支撐部的所述空隙進入所述文丘里氣流管道。

5.如權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述氣體燃料和所述助燃氣流在所述燃料氣流收縮噴管出口處混合形成預混氣流，所述預混氣流經所述文丘里氣流管道加速后進入所述出口擴張管道。

6.如權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述旋流葉片的數量為3-5個，所述回流鈍體呈圓錐形。

7.如權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述旋流葉片所在平面的法向與氣流方向的夾角為40°-60°。

8.如權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述燒嘴呈平行陣列排布或者交錯陣列排布。

9.如權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述氣流管道的進氣端設置法蘭盤，所述法蘭盤具有使點火槍穿過的透孔。

10.一種低氮燃燒方法，其特征在于，利用如權利要求書1-9任一所述的燃燒器，包括以下步驟：

(1)所述氣體燃料通過所述內側氣流通道進入燃燒器內部腔室，并通過所述燃料氣流管道的所述燃料氣流收縮噴管進行氣流加速后，進入所述文丘里氣流管道；

(2)所述氣體燃料和所述助燃氣流在所述文丘里氣流管道混合均勻形成預混氣流；

(3)所述預混氣流在所述回流鈍體和所述旋流葉片的作用下產生旋流，并在燒嘴的所述出口擴張管道噴口處形成所述回流鈍體下游的回流區；

(4)所述預混氣流從所述出口擴張管道噴出后在高溫火焰的作用下被點燃。