[实用新型]一种催化分级氨燃烧器

说明书

本实用新型公开了一种催化分级氨燃烧器，包括第一壳体、第二壳体和催化结构；第一壳体套设在第二壳体内，第二壳体和第一壳体之间形成有二级燃烧腔，第二壳体设置有与二级燃烧腔连通的第一助燃进气口和第一燃烧口；第一壳体内部设置有燃料喷射头，燃料喷射头与第一壳体之间形成有一级燃烧腔，第一壳体设置有与一级燃烧腔连通的第二助燃进气口和第二燃烧口，燃料喷射头、第二燃烧口、第一燃烧口由内往外依次设置，催化结构设置于第二燃烧口上。两极燃烧控制了氨燃料直接燃烧量，同时利用催化剂尽可能地将氨燃料分解为氢气燃烧，减少氮氧化物生成。

技术领域

本实用新型涉及燃烧设备技术领域，特别涉及一种催化分级氨燃烧器。

背景技术

目前，“氢”能源被认为是未来全球能源结构发展的重要方向，氨作为氢的一种高效零碳载体，质量含氢率高达17.6％，常温下8atm即可液化，制备和储运产业链成熟，并且，液氨能量密度为18.8MJ/kg，是最具潜力替代传统化石能源应用于动力锅炉、工业炉窑、内燃机、燃气轮机等工业热设备的零碳燃料。氨具有无碳的优点，完全燃烧后的排放物只有水和氮气，并且氨作为一种无碳燃料，同时具有热值高、易于储存等优点。然而当氨作为燃料使用时，由于氨含有燃料氮，使得燃烧过程中氮氧化物的排放大量增加，造成了环境的污染。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种催化分级氨燃烧器，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

本实用新型提供了一种催化分级氨燃烧器，包括第一壳体、第二壳体和催化结构；所述第一壳体套设在所述第二壳体内，所述第二壳体和第一壳体之间形成有二级燃烧腔，所述第二壳体设置有与所述二级燃烧腔连通的第一助燃进气口和第一燃烧口；所述第一壳体内部设置有燃料喷射头，所述燃料喷射头与所述第一壳体之间形成有一级燃烧腔，所述第一壳体设置有与所述一级燃烧腔连通的第二助燃进气口和第二燃烧口，所述燃料喷射头、第二燃烧口、第一燃烧口由内往外依次设置，所述催化结构设置于第二燃烧口上。

本实用新型的有益效果是：

部分空气由第二助燃进气口进入一级燃烧腔，燃料喷射头喷出氨燃料。氨燃料在一级燃烧腔内与空气混合燃烧，未燃烧完全的高温氨燃料流经催化结构，催化结构内设置有氨分解催化剂，一部分高温烟气中氨燃料催化分解成氢气和氮气。这部分含氢高温烟气在二级燃烧腔与空气混合完全燃烧。两极燃烧控制了氨燃料直接燃烧量，同时利用催化剂尽可能地将氨燃料分解为氢气燃烧，减少氮氧化物生成。

作为上述技术方案的进一步改进，所述燃料喷射头与所述第一壳体之间形成一级通道，所述一级通道的横截面呈环形。空气与氨燃料混合更加均匀，燃烧更加稳定。

作为上述技术方案的进一步改进，所述一级通道设置有环形可转动的一级叶轮。空气螺旋送出，混合更加均匀，燃烧更加稳定。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二壳体和第一壳体之间设置有二级通道，所述二级通道的横截面呈环形。空气更加均匀进入，燃烧更加稳定。

作为上述技术方案的进一步改进，所述二级通道设置有环形可转动的二级叶轮。空气螺旋送出，混合更加均匀，燃烧更加稳定。

作为上述技术方案的进一步改进，所述燃料喷射头设置有多个第一燃料喷口和多个第二燃料喷口，多个所述第一燃料喷口呈环形间隔设置于所述燃料喷射头的外周壁，多个第二燃料喷口呈环形间隔设置于所述燃料喷射头的端面，所述第二燃料喷口的喷出方向往外倾斜设置。空气与氨燃料混合更加均匀，燃烧更加稳定。

作为上述技术方案的进一步改进，所述催化结构包括催化壳，所述催化壳设置有多个催化孔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述催化结构可拆卸设置于所述第二燃烧口。可进行催化剂的种类更换及催化剂的数量调整。