[发明专利]一种极低污染物排放的催化无焰燃烧装置及燃烧方法

权利要求书

1.一种极低污染物排放的催化无焰燃烧装置，其特征在于，包括一上端开口下端密闭的中空筒体，筒体的下部或底端设有至少一个助燃气进口（1）和至少一个燃料进口（2），于筒体的中下部助燃气进口（1）和燃料进口（2）上方设有气体预混器（3），气体预混器（3）上方设有燃烧板（5），筒体底端与燃烧板（5）之间留有空隙形成气体预混腔（4），气体预混器（3）置于气体预混腔（4）内，于燃烧板（5）上方设有点火器（6），筒体的上开口端设有气体导流器（7），气体导流器（7）为上下二端开口的中空筒状导管，筒状导管的下开口端与中空筒体的上开口端密闭连接，于气体导流器（7）的上方设有无焰燃烧腔（8），无焰燃烧腔（8）为下端开口上端密闭的中空容器，气体导流器（7）的上开口端与无焰燃烧腔（8）的下开口端相对设置，即气体导流器（7）的上开口端置于无焰燃烧腔（8）的下开口端下方、处于同一平面内或从无焰燃烧腔（8）的下开口端伸入至无焰燃烧腔（8）内，于无焰燃烧腔（8）内的中上部填充有催化剂（9）。

2.根据权利要求1所述的催化无焰燃烧装置，其特征在于：气体预混器（3）为1个以上固接于气体预混腔（4）内壁上的片状、棒状、蜂窝状或其他形状的器件中的一种或二种以上，所述器件内部或器件间留有空隙，使气体预混腔（4）内的气体由助燃气进口（1）和燃料进口（2）向燃烧板（5）流动，同时气体预混器（3）又于其内部的部分区域改变助燃气和燃料气的射流方向，形成湍流，使气体在气体预混腔（4）内混合均匀；

燃烧板（5）为一板状结构，其上设有允许预混气通过的贯穿板体上下表面的孔隙，孔隙为圆形、方形、狭缝、通孔或其他无规则形状中的一种或二种以上，通孔直径或狭缝宽度为0.01-10mm，燃烧板厚度为0.1-1000mm。

3.根据权利要求1所述的催化无焰燃烧装置，其特征在于：点火器（6）将通过燃烧板（5）的预混气引燃，所述点火器是点火针和/或电加热丝；气体预混器（3）和燃烧板（5）均与中空筒体的内壁面固接；

催化剂（9）放置于无焰燃烧腔（8）内，并由无焰燃烧腔（8）内壁上支架托住固定，催化剂填充部分或全部无焰燃烧腔，能够与经气体导流器（7）出口完全进入无焰燃烧腔（8）的气体充分接触。

4.根据权利要求1所述的催化无焰燃烧装置，其特征在于：气体导流器（7）下开口端连接气体预混腔（4）的上开口端，气体导流器（7）的上开口端作为出口的面积大于、等于或小于气体预混腔（4）作为出口的上开口端的面积，气体导流器（7）出口为圆形、方形或其他形状中的一种或二种以上，气体导流器（7）出口为一个或两个及以上通孔，气体导流器（7）出口方向与无焰燃烧腔（8）作为进口的下开口端相向设置，气体导流器（7）出口尺寸在任何方向上都小于无焰燃烧腔（8）进口尺寸，气体导流器（7）出口和无焰燃烧腔（8）进口沿气流方向上任一平面投影，气体导流器（7）出口的投影位于无焰燃烧腔（8）进口的投影区域内，无焰燃烧腔（8）进口横截面积是导流器（7）出口横截面积的1.01-20倍，气体导流器（7）出口伸进无焰燃烧腔（8）进口内，或与之平齐或离开一段距离，离开的距离需保证自气体导流器（7）出口流出的气体能够完全进入无焰燃烧腔（8）进口，气体导流器（7）出口截面是平面或非平面；

无焰燃烧腔（8）为一端开口的腔体，腔体是半球形或任意其他 形状的只有一端开口的空腔，无焰燃烧腔（8）作为进口的下开口端为圆形或其他形状中的一种或二种以上，无焰燃烧腔（8）进口为一个或两个及以上通孔，开口处任一方向的口径尺寸都大于气体导流器（7）出口在相同方向上尺寸，即无焰燃烧腔（8）进口在沿气流方向上的投影能完全覆盖气体导流器（7）出口在该方向上的投影，无焰燃烧腔（8）进口截面是平面或非平面。

5.根据权利要求1所述的催化无焰燃烧装置，其特征在于：还包括一集气室（11），集气室（11）为一中空容器，其上设有排气口（12），集气室（11）将无焰燃烧腔（8）的下开口端包裹在其中空的容腔内部。