[发明专利]基于空气分级反向射流技术的双凹腔火焰稳定燃烧装置

权利要求书

1.基于空气分级反向射流技术的双凹腔火焰稳定燃烧装置，其特征在于，包括共轴线顺序连接的二次空气进气分流预热段、火焰稳定凹腔段、旋流式斜缝反向射流段和渐扩渐缩出口段；其中，

所述二次空气进气分流预热段包括二次空气入口及安装于燃烧装置头部的W型分流板，所述分流板的中心区域为凹型并开设有与中心轴线平行的长条形直孔，所述分流板的两侧区域开设有与中心轴线成12°～18°夹角的圆形斜孔，所述圆形斜孔以偏离所述中心轴线的方式向上下两侧倾斜；

所述火焰稳定凹腔段包括相对配置的上部火焰稳定凹腔和下部火焰稳定凹腔，所述上部火焰稳定凹腔和下部火焰稳定凹腔的后壁面均设有至少一个一次空气喷孔，凹腔的前壁面均设有至少一个燃料气喷孔，且所述一次空气喷孔和燃料气喷孔交错布置；

所述旋流式斜缝反向射流段包括安装在主流通道上的上三次空气喷孔和下三次空气喷孔，所述上下三次空气喷孔均为旋流式斜缝反向射流喷孔，其进气方向与主气流方向相反，且安装成与中心轴线成30°～60°夹角；

所述渐扩渐缩出口段包括渐扩渐缩通道和燃烧室出口，所述渐扩渐缩通道中的渐扩入口当量直径大于渐缩出口当量直径。

2.根据权利要求1所述的基于空气分级反向射流技术的双凹腔火焰稳定燃烧装置，其特征在于，所述分流板采用具有强蓄热功能的陶瓷材料。

3.根据权利要求1所述的基于空气分级反向射流技术的双凹腔火焰稳定燃烧装置，其特征在于，所述分流板的中心区域设有多列长条形直孔，中间的长条形直孔孔径较大且分布密集，中间两侧的长条形直孔孔径较小且分布稀疏；所述分流板的两侧区域设有多列圆形斜孔，且靠近所述分流板边缘的圆形斜孔分布较密集。

4.根据权利要求1所述的基于空气分级反向射流技术的双凹腔火焰稳定燃烧装置，其特征在于，所述凹腔后壁面的一次空气喷孔靠近凹腔顶部，所述凹腔前壁面的燃料气喷孔靠近凹腔底部。

5.根据权利要求4所述的基于空气分级反向射流技术的双凹腔火焰稳定燃烧装置，其特征在于，所述一次空气喷孔预设的进气速度是燃料气喷孔预设的进气速度的1～2倍。

6.根据权利要求4所述的基于空气分级反向射流技术的双凹腔火焰稳定燃烧装置，其特征在于，所述凹腔前壁面燃料气、凹腔后壁面一次空气和部分二次空气在凹腔内相互扰动，在凹腔内形成主燃烧区。

7.根据权利要求1所述的基于空气分级反向射流技术的双凹腔火焰稳定燃烧装置，其特征在于，所述凹腔后壁面与凹腔前壁面的高度比为1～1.2，所述凹腔长度与凹腔前壁面的高度比为1～1.4。

8.根据权利要求1所述的基于空气分级反向射流技术的双凹腔火焰稳定燃烧装置，其特征在于，所述斜缝反向射流段、斜缝反向射流段的两股三次空气和分流板中心二次空气形成的扁平状气流相互交叉对冲扰动，气流扰动形成的气流墙将主流通道燃烧区分割成三个区域：两个二次燃烧区和一个反向回流燃尽区。

9.根据权利要求1所述的基于空气分级反向射流技术的双凹腔火焰稳定燃烧装置，其特征在于，所述一次空气喷孔、二次空气入口和三次空气喷孔预设的空气进气量比为3：4：4。

10.根据权利要求1所述的基于空气分级反向射流技术的双凹腔火焰稳定燃烧装置，其特征在于，所述二次空气入口渐扩段与火焰稳定凹腔后壁面，以及火焰稳定凹腔前壁面与主流通道均采用倒角圆弧连接。