[发明专利]一种燃油无焰燃烧装置及其系统设备

权利要求书

1.一种燃油无焰燃烧装置，其特征在于：其包括：

燃烧器本体，其内通过烟气和空气的混合气体；

燃油喷嘴，用于产生雾化燃油射流；

点火器，使所述雾化燃油射流着火；

全扩散射流旋流器，设于所述燃油喷嘴的外围侧，使所述燃烧器本体中一部分混合气体产生全扩散射流；以及

开放射流旋流器，设于所述全扩散射流旋流器的外围侧，使所述燃烧器本体中剩余部分的混合气体产生开放射流。

2.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于：所述燃烧器本体中所述混合气体中的氧气的最高体积浓度为10±2％。

3.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于：所述全扩散射流旋流器的内径为60‐150mm，体积流率为20‐40％，旋流数为0.5‐1.5；和/或，所述开放射流旋流器的体积流率为60‐80％，旋流数为0.25‐1。

4.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于：所述燃烧器本体出口采用45°漩口，旋转射流的轴向分速度为20‐50m/s；和/或，所述雾化燃油射流的雾化角为10‐60°；和/或，所述雾化燃油射流的平均雾化粒径为100‐110μm。

5.一种燃油无焰燃烧设备，其特征在于：其包括：依次串联连接的炉膛、烟气再循环风机、鼓风机和燃油无焰燃烧装置；所述燃油无焰燃烧装置包括燃烧器本体、燃油喷嘴、点火器、全扩散射流旋流器和开放射流旋流器；

所述燃油喷嘴产生雾化燃油射流并将其喷入所述炉膛；

所述点火器使所述雾化燃油射流着火；

所述炉膛吸热、燃烧所述雾化燃油射流并排出烟气；

所述烟气再循环风机将部分烟气输送至鼓风机；

所述鼓风机将所述部分烟气和空气形成的混合气体输送至所述燃油无焰燃烧装置的所述燃烧器本体；

所述全扩散射流旋流器设于所述燃油喷嘴的外围侧，使所述燃烧器本体中一部分混合气体在所述炉膛内产生全扩散射流；

所述开放射流旋流器设于所述全扩散射流旋流器的外围侧，使所述燃烧器本体中剩余部分的混合气体在所述炉膛内产生开放射流，所述开放射流与所述全扩散射流在所述炉膛内产生湍动能叠加区、回流稳燃区和湍动能干涉区。

6.根据权利要求5所述的燃油无焰燃烧设备，其特征在于：所述部分烟气的再循环倍率为80‐150％；和/或，所述锅炉烟气中NO_x的排放浓度小于80mg/Nm³。

7.根据权利要求5所述的燃油无焰燃烧设备，其特征在于：所述炉膛内的容积热负荷为600‐3000kW/m³；和/或，所述炉膛的最高温度小于1400℃；和/或，所述炉膛温度波动系数小于20％。

8.根据权利要求5所述的燃油无焰燃烧设备，其特征在于：所述燃烧器本体中所述混合气体的氧气的最高体积浓度为10±2％；和/或，所述炉膛的氧气体积浓度为3±1％。

9.根据权利要求5所述的燃油无焰燃烧设备，其特征在于：所述全扩散射流旋流器的内径为60‐150mm，体积流率为20‐40％，旋流数为0.5‐1.5；和/或，所述开放射流旋流器的体积流率为60‐80％，旋流数为0.25‐1。

10.根据权利要求1所述的燃油无焰燃烧装置，其特征在于：所述燃烧器本体采用45°漩口，旋转射流的轴向分速度为20‐50m/s；和/或，所述雾化燃油射流的雾化角为10‐60°；和/或，所述雾化燃油射流的雾化平均粒径为100‐110μm。