[发明专利]一种可控热氛围燃烧器

摘要

本发明提供一种可控热氛围燃烧器，包括初级燃烧室，水冷装置，伴流燃烧器。所述初级燃烧室采用小型卧式燃气锅炉；所述水冷装置设置于初级燃烧室末端，由围绕燃烧室外层的铜管构成；所述伴流燃烧器由均匀混合段，均匀出口段，中央燃料喷嘴组成。所述初级燃烧室与所述伴流燃烧器通过管道连接。本发明具有开放式的燃烧空间，友善的边界条件及简单的同轴喷射方式，形成可控温度和氧气氛围的区域，有利于配合激光测量和数值模拟计算技术，解决了传统的应用无焰燃烧技术及均质混合气压燃技术的燃烧器可控热氛围范围小、有回火安全隐患等缺点。

主权项

1.一种可控热氛围燃烧器，包括初级燃烧室，水冷装置，伴流燃烧器，其特征在于：初级燃烧室产生的烟气通过可调节流量的水冷装置交换热量，为伴流燃烧器提供可控温度和可控氧氛围的氧化剂区域；所述的初级燃烧室采用小型卧式燃气炉，炉体为圆筒形；所述的水冷装置由围绕燃烧室外层的铜管构成，铜管盘绕在炉体末端，冷却水流量可控；所述的伴流燃烧器采用圆筒形结构，由均匀混合段，均匀出口段，中央燃料喷嘴组成，均匀混合段采用锥体结构，内设陶瓷耐热球体，均匀出口段设圆形多孔盘，中央燃料喷嘴管道贯穿均匀混合段和均匀出口段；所述初级燃烧室的烟气出口与所述伴流燃烧器的均匀混合段通过管道连接；所述初级燃烧室采用小型卧式燃气炉，炉体为圆筒形结构，烧嘴和空气入口设置在炉膛同一侧，沿轴向喷射燃料和空气，形成扩散火焰，通过调整燃料和空气当量比控制火焰长度，火焰温度，以及燃烧废气中的氧气浓度；所述水冷装置由围绕初级燃烧室外层的铜管构成，所述铜管盘绕在炉体末端，贴靠在炉壁上，形成辐射受热面——水冷壁，冷却水的流量可以控制，通过调整流量可以吸收炉体内不同程度的热量，降低燃烧烟气产物温度，降温后的烟气即成为伴流燃烧器所需的氧化剂混合气，通过初级燃烧室出口，经管道通向伴流燃烧器；所述伴流燃烧器为立式圆柱体结构，由均匀混合段，均匀出口段，中央燃料喷嘴组成，均匀混合段分为锥体腔和稳流腔，伴流混合气经过连接初级燃烧室的管道，进入锥体腔，之后进入稳流腔，腔内设耐热陶瓷球体，其作用是使由下方进入的伴流混合气均匀混合，同时也避免了伴流燃烧器火焰回火，伴流混合气通过均匀混合段的稳流腔，进入均匀出口段，此段设置有圆形多孔盘，盘上有1000～1500个小孔，孔径大小范围在1.5～1.7mm，屏蔽率达到80％～90％，圆形多孔盘由黄铜制成，具有良好的导热性能,散热快，伴流混合气通过圆形多孔盘进入次级燃烧室的燃烧区域，该区域为开放式，有利于激光设备测量，中央燃料喷嘴为无缝不锈钢管，贯穿均匀混合段和均匀出口段，其喷嘴出口延伸到多孔盘上方十倍喷嘴内径处，有利于喷嘴出口位置处于稳定的伴流区域，中央喷嘴所用燃料可以是气体或液体燃料。