[实用新型]旋流逆扩散火焰燃烧器

说明书

本实用新型属于燃烧器技术领域，涉及旋流逆扩散火焰燃烧器，包括燃烧器中间管以及旋流发生室，旋流发生室设置在燃烧器中间管上并与燃烧器中间管内部相贯通，旋流发生室包括燃料进气管以及与燃料进气管相贯通的柱形腔体，燃料进气管的管壁与柱形腔体的内壁相切，燃料进气管通过柱形腔体与燃烧器中间管内部相贯通，燃料进入形成旋流使燃烧器有较稳定的燃烧状态和更高的燃烧效率，减少NO_X的排放，同时能在不同的燃烧条件下调节旋流强度的大小，降低旋流燃烧调节难度，减少调节步骤。

技术领域

本实用新型涉及燃烧器技术领域，特别涉及旋流逆扩散火焰燃烧器。

背景技术

逆扩散火焰燃烧是一种特殊的扩散火焰燃烧方式，与普通扩散火焰燃烧的不同之处在于氧化剂与燃料的位置相反，逆扩散火焰燃烧具有燃烧范围大于预混火焰，清洁程度大于普通扩散火焰的特点；逆扩散火焰燃烧装置多由同轴环形燃烧喷口组成，即燃烧器由三个同心管构成，最内层通入空气，中间层通入燃料，最外层通入保护气来稳定燃烧；由于燃烧管由三个同心管构成，管内气体流速在10～80cm/s且管径有限，管内气体流动状态均为层流，进而形成的火焰均为层流逆扩散火焰。

旋流燃烧是通过气体旋流使得燃料与氧化剂充分混合，由于旋转射流的流场中存在中旋涡回流区和射流外边界回流区两个回流区，气流旋转时，导致了建立径向和轴向压力梯度，而该压力梯度反过来又影响流场，最终形成内回流区，当旋转比较强烈时，由于轴向压力梯度的增大，射流介质将在轴向发生回流现象，形成一个包含在射流内部的回流区，因此在燃烧过程中，强旋转可强化燃料和空气的混合，且旋流产生的回流区促使大量高温烟气回流，保证燃烧的稳定，所以旋流燃烧通常应用于燃气锅炉或航空发动机等技术领域。

实用新型内容

为了使燃烧器能有较稳定的燃烧状态和更高的燃烧效率，本实用新型提供一套高燃烧效率、低NO_X排放、易调节燃料流量的旋流逆扩散火焰燃烧器。

本实用新型所采用的技术方案是：

旋流逆扩散火焰燃烧器，其特征在于：所述旋流逆扩散火焰燃烧器包括燃烧器中间管以及旋流发生室，所述旋流发生室设置在燃烧器中间管上并与燃烧器中间管内部相贯通。

上述旋流发生室包括燃料进气管以及与燃料进气管相贯通的柱形腔体；所述燃料进气管的管壁与柱形腔体的内壁相切；所述燃料进气管通过柱形腔体与燃烧器中间管内部相贯通。

上述柱形腔体的顶部设置有与柱形腔体相贯通的收缩口；所述柱形腔体通过收缩口与燃烧器中间管内部相贯通。

上述燃料进气管数目为一个或多个；所述燃料进气管是多个时，多个燃料进气管分布在旋流发生室侧壁上。

上述燃料进气管是4个时，4个燃料进气管均匀分布在旋流发生室侧壁上，燃料进气管的管壁与柱形腔体的内壁相切。

上述燃料进气管是多个时，多个燃料进气管的管径是等同的。

上述旋流逆扩散火焰燃烧器还包括中间管进气管；所述旋流发生室以及中间管进气管自上而下依次设置在燃烧器中间管上并分别与燃烧器中间管相贯通。

本实用新型提供的旋流逆扩散火焰燃烧器，与传统扩散燃烧器相比，在燃烧器中间管上设置与燃烧器中间管内部相贯通的旋流发生室；旋流发生室包括燃料进气管以及与燃料进气管相贯通的柱形腔体，燃料进气管的管壁与柱形腔体的内壁相切，燃料进气管通过柱形腔体与燃烧器中间管内部相贯通，柱形腔体的顶部设置有与柱形腔体相贯通的收缩口，柱形腔体通过收缩口与燃烧器中间管内部相贯通；在通入燃料时，在燃烧器出口处燃料以旋流方式与空气相混合，使得中心空气卷入燃料中，从而加强燃料与空气的混合程度，使燃料燃烧更加充分且减少NO_X的排放；同时该装置能够在不同的燃烧条件下进行燃料旋流强度的调节，利用不同旋流强度的火焰特性来增加不同的实际使用空间。因此具有以下优点：