[发明专利]一种加湿微混燃烧器

说明书

本发明提供了一种加湿微混燃烧器，包括燃烧器顶盖、若干微混喷嘴、空气分配腔、燃料分配腔、定位前端盖、定位后端盖、火焰筒、机匣和电点火器，在燃烧器顶盖的中心处开通孔，在燃烧器顶盖的内部设有燃料分配腔和空气分配腔，在燃烧器顶盖上设有空气进口及燃料进口；定位前端盖固定在隔离内壁的末端，定位后端盖固定在通孔的孔壁的末端，在定位前端盖上和在定位后端盖上都均匀开设有若干定位孔，定位后端盖套设在定位前端盖上，火焰筒的一端套设在定位后端盖上，在定位前端盖和定位后端盖之间每对一一对应的定位孔上安装一个微混喷嘴。本发明对火焰温度峰值和高温区尺寸进行控制，降低烟气在高温区内停留时间，实现高温高压环境下NOx的低排放。

技术领域

本发明属于低氮燃烧技术领域，尤其是涉及一种加湿微混燃烧器。

背景技术

为了提高能源利用系统的效率，燃烧器内烟气的设计温升越来越高，但所形成的高温烟气分布有利于NOx的大量生成，特别在燃气轮机领域，燃烧器内烟气工况压力也随着机组效率和温升的提高而同时增大，当火焰区温度高于1900K时，NOx生成率与烟气压力大致成幂指数为0.5倍的关系。随着污染物排放指标越来越严格，传统的燃烧器在上述工况条件下已经不能满足污染物排放要求，因此有必要设计一款新型的加湿微混燃烧器解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种加湿微混燃烧器，对火焰峰值温度和高温区尺寸进行控制，并降低烟气在高温区内的停留时间，进而实现高温高压环境下NOx的低排放。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种加湿微混燃烧器，包括燃烧器顶盖、若干微混喷嘴、空气分配腔、燃料分配腔、定位前端盖、定位后端盖、火焰筒、机匣和电点火器，在所述的燃烧器顶盖的中心处开通孔，所述的电点火器安装在通孔内，在所述的燃烧器顶盖的内部设有与通孔同轴布置的燃料分配腔和空气分配腔，所述的空气分配腔和燃料分配腔通过隔离内壁分隔且互不连通，在燃烧器顶盖上设有与空气分配腔连通的空气进口及与燃料分配腔连通的燃料进口；所述的定位前端盖固定在隔离内壁的末端，所述的定位后端盖固定在通孔的孔壁的末端；

在定位前端盖上均匀开设有若干前端盖定位孔，在定位后端盖上均匀开设有若干后端盖定位孔，且前端盖定位孔和后端盖定位孔一一对应布置，所述定位后端盖套设在定位前端盖上，所述的火焰筒的一端套设在定位后端盖上，且定位前端盖、定位后端盖和火焰筒固定连接，在定位前端盖和定位后端盖之间每对一一对应的定位孔上安装一个微混喷嘴，微混喷嘴的进气口与空气分配腔连通，出气口与火焰筒连通，在每个微混喷嘴上设有若干与燃料分配腔连通的燃料孔；

所述的燃烧器顶盖与机匣固定连接，所述的火焰筒设置在机匣内，且火焰筒外壁与机匣内壁之间形成冷却空气腔，所述的冷却空气腔与空气分配腔连通。

进一步的，所述微混喷嘴包括同轴线布置且一体成型的直管段和渐缩段，在渐缩段的内壁上沿圆周均匀分布若干个燃料孔，且燃料孔沿渐缩段的径向开设。

进一步的，在靠近微混喷嘴的进气口处设有前定位卡槽，在靠近微混喷嘴的出气口处设有后定位卡槽，每个微混喷嘴的前定位卡槽与相应的前端盖定位孔插接，每个微混喷嘴的后定位卡槽与相应的后端盖定位孔插接。

进一步的，所述微混喷嘴的进气口直径D1为4～10mm，微混喷嘴的出气口直径D2为3～9mm，微混喷嘴的进气口直径D1大于微混喷嘴的出气口直径D2，微混喷嘴的直管段长度L1为5～20mm，微混喷嘴的渐缩段长度L2为1～4mm，燃料孔直径D0为0.3～1mm，燃料孔轴线与微混喷嘴的出气口的距离L3为0.5×D0～(L2-0.5×D0)。

进一步的，在所述定位前端盖的侧壁上均匀开设若干前端盖连接螺纹孔，在定位后端盖的侧壁上均匀开设若干后端盖连接孔，在火焰筒的侧壁上均匀设有若干火焰筒定位孔，且前端盖连接螺纹孔、后端盖连接孔和火焰筒定位孔的数目及分布形式相同，通过螺钉穿过位于同一位置处的前端盖连接螺纹孔、后端盖连接孔和火焰筒定位孔连接固定定位前端盖、定位后端盖与火焰筒。