本發(fā)明涉及一種燃燒器,具體地說是涉及一種高效率低排放的燃燒器。
背景技術(shù):
目前被廣泛認(rèn)知的是,非預(yù)混燃燒是目前工業(yè)裝置中普遍的燃燒方式,其具備燃燒火焰穩(wěn)定、燃燒器及供給系統(tǒng)簡單等特點(diǎn);同樣,預(yù)混燃燒因其燃燒強(qiáng)度高,過剩系數(shù)低、燃燒充分及燃燒過程幾乎無火焰等特點(diǎn)常用于其他特種工業(yè)領(lǐng)域。
同樣被廣泛認(rèn)知的是,在能源燃燒領(lǐng)域,提高燃料利用率是技術(shù)研究的努力方向,然而當(dāng)通過富燃料燃燒、富氧燃燒或者燃料氣預(yù)熱等方式實(shí)現(xiàn)上述目的時,常常伴隨著NOX排放的提高,燃燒中的高效率和低排放往往是矛盾的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種高效率低排放的燃燒器。
本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是:
一種高效率低排放的燃燒器,包括中間體和外罩,所述中間體包括第一空心圓臺和第一空心圓柱體,第一空心圓臺的一端和第一空心圓柱體的一端連接,在第一空心圓臺的外斜面設(shè)置有弧形旋流引導(dǎo)槽,所述外罩包括第二空心圓臺、第二空心圓柱體和第三空心圓柱體,第二空心圓臺的一端和第二空心圓柱體的一端連接,第三空心圓柱體的一端與第二空心圓臺的斜面相交;中間體與外罩同心拼插,在中間體與外罩之間形成預(yù)混空腔。
優(yōu)選的,所述第一空心圓臺的外斜面的傾斜角度為20度,第一空心圓臺的內(nèi)斜面的傾斜角度為16度;所述第一空心圓柱體的壁厚為5mm。
優(yōu)選的,所述弧形旋流引導(dǎo)槽與豎直方向呈20度角,弧形旋流引導(dǎo)槽共設(shè)置四條,且沿第一空心圓臺的外斜面均勻分布。
優(yōu)選的,所述第二空心圓臺的外斜面與內(nèi)斜面的傾斜角度均為20度。
優(yōu)選的,所述第三空心圓柱體共設(shè)置8根,所述8根第三空心圓柱體與第二空心圓臺的交點(diǎn)均位于第二空心圓臺的同一水平截面上,且沿第二空心圓臺的周圈均勻分布,所述8根第三空心圓柱體的另一端均朝向第二空心圓柱體。
本發(fā)明燃燒器集成了部分預(yù)混燃燒技術(shù)、旋流穩(wěn)燃技術(shù)和分步燃燒技術(shù)。其中部分預(yù)混燃燒技術(shù)在燃燒器外罩和燃燒器中間體形成的預(yù)混空腔內(nèi)完成;旋流穩(wěn)燃技術(shù)通過燃料氣弧形旋流引導(dǎo)槽和燃燒器外罩第三空心圓柱體中心的二次助燃?xì)饪椎缹?shí)現(xiàn);燃燒器外罩助燃?xì)饪椎篮腿紵髦虚g體中心孔道為分步燃燒提供二次供風(fēng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比具備以下三方面有益效果:
1.采用部分預(yù)混燃燒技術(shù),克服了傳統(tǒng)非預(yù)混燃燒方式的缺點(diǎn),有效提高燃燒強(qiáng)度、減少過剰空氣量,燃料氣與助燃?xì)饣旌细映浞?,火焰高度得到有效降低?/p>
2.采用旋流穩(wěn)燃技術(shù),克服了預(yù)混燃燒方式的缺點(diǎn),通過增加射流切向速度增加吸卷作用和摻混作用,可以強(qiáng)化燃料氣與助燃?xì)獾幕旌线^程,并穩(wěn)定火焰的燃燒,避免回火等情況的發(fā)生。
3.采用分步燃燒技術(shù),克服了高燃燒強(qiáng)度下火焰中心溫度,從而降低熱力型NOX的生成,在保證高燃燒強(qiáng)度的同時,保證了低NOX排放量。
綜上所述,本發(fā)明燃燒器可有效解決目前非預(yù)混燃燒方式和預(yù)混燃燒方式中高燃燒強(qiáng)度,高燃料利用率、火焰穩(wěn)定且NOX排放低等優(yōu)秀特質(zhì)無法同時滿足的問題。
附圖說明
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
圖1為本發(fā)明燃燒器中間體的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的俯視圖;
圖3為本發(fā)明燃燒器外罩的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖3的俯視圖;
圖5為本發(fā)明燃燒器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖,一種高效率低排放的燃燒器,包括中間體和外罩。如圖1、2所示,所述中間體包括第一空心圓臺101和第一空心圓柱體102,第一空心圓臺101的一端和第一空心圓柱體102的一端連接,在第一空心圓臺101的外斜面設(shè)置有弧形旋流引導(dǎo)槽103。第一空心圓臺101的外斜面的傾斜角度為20度,第一空心圓臺101的內(nèi)斜面的傾斜角度為16度。第一空心圓柱體102的壁厚為5mm。所述弧形旋流引導(dǎo)槽103與豎直方向呈20度角,弧形旋流引導(dǎo)槽共設(shè)置四條,且沿第一空心圓臺的外斜面均勻分布。中間體的中心孔道為助燃?xì)饪椎?,用于分布燃燒二次供風(fēng),其中第一空心圓柱體的另一端104為助燃?xì)饪椎廊肟冢谝豢招膱A臺的另一端105為助燃?xì)饪椎莱隹?,弧形旋流引?dǎo)槽103在燃燒器外罩助燃?xì)獾呐浜舷拢梢允谷剂蠚庑纬尚D(zhuǎn)射流。
如圖3、4所示,所述外罩包括第二空心圓臺201、第二空心圓柱體202和第三空心圓柱體203,第二空心圓臺201的一端和第二空心圓柱體202的一端連接,第三空心圓柱體203的一端與第二空心圓臺201的斜面相交。所述第二空心圓臺201的外斜面與內(nèi)斜面的傾斜角度均為20度。所述第三空心圓柱體203共設(shè)置8根,所述8根第三空心圓柱體與第二空心圓臺的交點(diǎn)均位于第二空心圓臺的同一水平截面上,且沿第二空心圓臺的周圈均勻分布,所述8根第三空心圓柱體的另一端均朝向第二空心圓柱體。外罩的中心孔道為燃料氣孔道,其中第二空心圓柱體的另一端204為燃料氣孔道入口,第二空心圓臺的另一端205為燃料氣孔道出口,第三空心圓柱體的中心孔道為助燃?xì)饪椎?,用于分布燃燒一次供風(fēng),其提供助燃?xì)馀浜先剂蠚庑饕龑?dǎo)槽形成強(qiáng)制旋流,第三空心圓柱體與第二空心圓臺的相交處206為助燃?xì)饪椎廊肟?,第三空心圓柱體的另一端207為助燃?xì)饪椎莱隹凇?/p>
如圖5所示,中間體與外罩同心拼插,燃燒器中間體與燃燒器外罩通過同心拼插形成內(nèi)外層結(jié)構(gòu),在中間體與外罩之間形成預(yù)混空腔。燃料氣與一次供風(fēng)助燃?xì)庠谥行捏w與外罩形成的空腔內(nèi)預(yù)混并形成旋流火焰,二次供風(fēng)助燃?xì)馔ㄟ^中間體中心孔道射入火焰中心進(jìn)行二次助燃。
上述方式中未述及的有關(guān)技術(shù)內(nèi)容采取或借鑒已有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。
需要說明的是,在本說明書的教導(dǎo)下,本領(lǐng)域技術(shù)人員所作出的任何等同代替方式,或是明顯變型方式,均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。