[发明专利]低NOX、高率、高温、分级再循环燃烧器和辐射管燃烧系统

权利要求书

1.一种分级再循环燃烧器，包括：

燃烧管，包括形成用于燃烧气体和燃烧产物的相对螺旋通路的内外螺旋翅片；

燃烧喷嘴，联接到所述燃烧管；

气体管，轴向延伸到所述燃烧管中；以及

分级气体喷嘴，联接到所述气体管，所述分级气体喷嘴包括进入所述燃烧管的径向出口孔和延伸到所述燃烧喷嘴中以分级燃烧的轴向气体分级管。

2.根据权利要求1所述的分级再循环燃烧器，其中，所述燃烧气体的流动方向和所述燃烧产物的流动方向是相反的，并且所述燃烧管包括分离所述燃烧气体的流动和所述燃烧产物的流动的陶瓷壁。

3.根据权利要求1所述的分级再循环燃烧器，其中，所述燃烧管由碳化硅制成。

4.根据权利要求1所述的分级再循环燃烧器，其中，所述燃烧喷嘴是锥形燃烧喷嘴。

5.根据权利要求1所述的分级再循环燃烧器，还包括联接到所述燃烧管的热交换器，以使用来自所述燃烧管的所述燃烧产物来加热提供给所述燃烧管的所述燃烧气体。

6.根据权利要求5所述的分级再循环燃烧器，其中，所述燃烧管和所述热交换器通过专用碳化硅螺纹连接，从而允许所述燃烧管是可调节的。

7.根据权利要求5所述的分级再循环燃烧器，其中，所述气体管延伸穿过所述热交换器的中心轴线并进入所述燃烧管。

8.根据权利要求1所述的分级再循环燃烧器，其中，所述分级气体喷嘴配置为将气体径向喷射到流过所述燃烧管的预热空气的螺旋流中。

9.根据权利要求8所述的分级再循环燃烧器，其中，所述分级气体喷嘴配置为仅将一部分气体通过所述分级气体喷嘴的径向孔喷射，以产生基本上稀的气体混合物以抑制所述燃烧产物的温度，并且配置为通过所述轴向气体分级管喷射剩余气体。

10.一种辐射管燃烧器系统，包括：

分级再循环燃烧器，包括：

燃烧管，包括形成用于燃烧气体和燃烧产物的相对螺旋通路的内外螺旋翅片；

燃烧喷嘴，联接到所述燃烧管；

气体管，轴向延伸到所述燃烧管中；和

分级气体喷嘴，联接到所述气体管，所述分级气体喷嘴包括进入所述燃烧管的径向出口孔和延伸到所述燃烧喷嘴中以分级燃烧的轴向气体分级管；

外辐射管，联接到所述燃烧器；

内再循环管，同心地位于所述外辐射管内，所述外辐射管和内再循环管在其间形成环形空间；以及

转动叶片间隔件，位于所述外辐射管内并且定位在所述内再循环管的远端和所述外辐射管的远端之间，以使燃烧产物流过所述外辐射管和内再循环管之间的所述环形空间。

11.根据权利要求10所述的辐射管燃烧器系统，其中，所述燃烧气体的流动方向和所述燃烧产物的流动方向是相反的，并且所述燃烧管包括分离所述燃烧气体的流动和所述燃烧产物的流动的陶瓷壁。

12.根据权利要求10所述的辐射管燃烧器系统，其中，所述燃烧管由碳化硅制成。

13.根据权利要求10所述的辐射管燃烧器系统，其中，所述燃烧喷嘴是锥形燃烧喷嘴。

14.根据权利要求10所述的辐射管燃烧器系统，还包括联接到所述燃烧管的热交换器，以使用来自所述燃烧管的所述燃烧产物来加热提供给所述燃烧管的所述燃烧气体。

15.根据权利要求14所述的辐射管燃烧器系统，其中，所述燃烧管和所述热交换器通过专用碳化硅螺纹连接，从而允许所述燃烧管是可调节的。

16.根据权利要求14所述的辐射管燃烧器系统，其中，所述气体管延伸穿过所述热交换器的中心轴线并进入所述燃烧管。

17.根据权利要求1所述的辐射管燃烧器系统，其中，所述分级气体喷嘴配置为将气体径向喷射到流过所述燃烧管的预热空气的螺旋流中。

18.根据权利要求17所述的辐射管燃烧器系统，其中，所述分级气体喷嘴配置为仅将一部分气体通过所述分级气体喷嘴的径向孔喷射，以产生基本上稀的气体混合物以抑制燃烧产物的温度，并且配置为通过所述轴向气体分级管喷射剩余气体。

19.根据权利要求10所述的辐射管燃烧器系统，其中，所述外辐射管和所述内再循环管由碳化硅制成。

20.根据权利要求10所述的辐射管燃烧器系统，其中，所述燃烧喷嘴夹带流过所述外辐射管和所述内再循环管之间的所述环形空间的一部分燃烧产物。