[发明专利]一种燃烧器引射喷嘴装置

说明书

技术领域

本发明属于燃烧器领域，涉及一种特别适用于燃气轮机、锅炉、化工 炉等的燃烧器，特别是涉及一种可以增强燃烧稳定性、防止燃烧器熄火的 燃烧器引射喷嘴装置。

背景技术

燃气轮机由于单机体积小和输出功率大等特点，广泛应用于电力、航 空、石油化工等行业。由于能源危机和环境恶化，急需发展高效清洁燃烧 室，要求燃烧室具有点火可靠、燃烧稳定、效率高及低排放等特性。当前 我国环境污染问题十分严重，发展燃气轮机清洁燃烧技术十分迫切。燃气 轮机厂商已经开发了多种清洁燃烧技术，如贫预混燃烧技术、稀相预混预 蒸发技术、贫油直喷技术以及催化燃烧技术等，这些技术虽然可有效降低 污染物的排放，但都面临燃烧不稳定的问题。如美国通用公司开发的一种 用于液体燃料燃烧的径向分级燃烧技术，可以有效降低一氧化氮排放。但 是，由于主火焰稳定在剪切层的低速边沿，剪切层低速区域附近会产生周 期性的涡脱落，在稳定点附近易产生振荡，在非设计工况运行时易发生燃 烧不稳定现象。

与燃气轮机燃烧器类似，其它各类工业燃烧器也面临着稳定燃烧与降 低污染物排放的矛盾。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种燃烧器引射喷嘴装置，利用参与 燃烧反应的流体引射燃烧器引射喷嘴附近的流体，可以使流体吸附在引射 喷嘴吸入孔上，有助于形成回流区，防止火焰被吹熄，促进燃烧区流体掺 混，改善燃烧状态，增强燃烧稳定性，缩短火焰长度，达到拓宽燃烧器稳 定运行范围、提高燃烧效率、减小燃烧室轴向尺寸和降低污染物排放的效 果。在提高燃烧效率和降低污染物排放的同时，增强燃烧稳定性。

本发明提供的一种燃烧器引射喷嘴装置包括：引射喷嘴和内嵌于所述 引射喷嘴内部的射流喷嘴，其中：

所述引射喷嘴用于稳定燃烧，其包括：引射喷嘴出口段、引射喷嘴入 口段、引射喷嘴流体入口、引射喷嘴流体出口和引射喷嘴流体吸入孔；

所述射流喷嘴用于将所述引射喷嘴周围的流体吸入至所述引射喷嘴 的内部，其至少包括射流喷嘴流体入口和射流喷嘴流体出口，所述射流喷 嘴流体入口与所述引射喷嘴流体入口相重合；

其中，从所述引射喷嘴流体入口进入的高压流体由所述射流喷嘴流体 出口高速喷射至所述引射喷嘴的内部形成第一流体，从所述引射喷嘴流体 吸入孔吸入的流体形成第二流体，所述第一流体和第二流体掺混一起由所 述引射喷嘴流体出口流出共同参与燃烧反应。

可选地，所述引射喷嘴和射流喷嘴的加工材料为陶瓷、石英玻璃、不 锈钢或者耐高温合金。

可选地，从所述引射喷嘴流体入口进入的高压流体是空气、燃气、空 气与燃气混合物、空气与燃油混合物、空气与煤粉混合物中的一种。

可选地，所述燃烧器引射喷嘴装置整体铸造成型或将所述射流喷嘴焊 接在所述引射喷嘴的内部。

可选地，所述引射喷嘴流体吸入孔的数量为1-100个。

可选地，所述引射喷嘴流体吸入孔的形状为三角形、多边形或者圆形。

可选地，所述引射喷嘴流体吸入孔为圆形时，直径为0.1mm-10mm； 所述引射喷嘴流体吸入孔为三角形或多边形时，边长为0.1mm-10mm。

可选地，所述燃烧器引射喷嘴装置可多个一起组合使用。

可选地，多个燃烧器引射喷嘴装置按照圆形阵列/矩形阵列排列，按照 圆形阵列排列时，每圈喷嘴数量为1-100个，可以排列1-100圈；按照矩 形阵列排列时，每列喷嘴数量为1-100个，每行喷嘴数量为1-100个。

可选地，所述引射喷嘴出口段安装旋流器或者不安装旋流器。。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的一种燃烧器引射喷嘴装置具 有以下有益效果：

(1)本发明通过引射燃烧器引射喷嘴附近的流体可以形成回流区， 可以使流体吸附在引射喷嘴吸入孔上，防止火焰被吹熄，增强燃烧稳定性， 减小燃烧室轴向尺寸；

(2)本发明通过引射燃烧器出口流体可以使未充分燃烧的物质再次 参与燃烧，提高燃烧效率；

(3)本发明通过引射燃烧器出口流体可以稀释参与燃烧的反应物， 降低燃烧污染物排放。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的一种燃烧器引射喷嘴装置的结构示意图。

图2为图1所示燃烧器引射喷嘴装置的半剖三维轮廓图。