一种带燃烧稳定装置的无焰燃烧器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113757656A(43)申请公布日2021.12.07(21)申请号202111075625.0(22)申请日2021.09.14(71)申请人武汉华清环保科技有限公司地址430000湖北省武汉市武汉东湖新技术开发区汤逊湖北路华工科技园·创新基地1栋B单元3层01号(72)发明人李鹏飞吕元许军吕复(74)专利代理机构北京化育知识产权代理有限公司11833代理人尹均利(51)Int.Cl.F23D14/02(2006.01)F23D14/26(2006.01)F23D14/48(2006.01)F23D14/60(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种带燃烧稳定装置的无焰燃烧器(57)摘要本发明属于燃烧器领域，并具体公开了一种带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其中燃烧稳定腔体包括燃料喷管、腔体底部氧化剂开口、腔体内开缝钝体、腔体预混反应物出口、腔体顶部环形凹槽结构，燃烧稳定腔体内部及顶部出口处均可提供燃烧稳定机制，促使点火及功率调节时燃烧不熄灭；氧化剂无焰燃烧喷嘴包括带渐缩管与直管的氧化剂喷管、带烟气卷吸口的环形喷管，环形喷管的烟气卷吸口用于卷吸炉内循环烟气，且环形射流对环形内中心主射流起保护作用，以减缓氧化剂中心射流的动量消耗，使氧化剂主射流可提供强烈的炉内大尺度卷吸作用。本发明能够在燃烧稳定腔体内部与出口形成燃烧稳定机制，在点火、预热、燃烧状态切换、及功率灵活性调节阶段保证燃烧不熄灭，提高无焰燃烧在各个燃烧阶段的燃烧稳定性及炉膛安全性。CN113757656ACN113757656A权利要求书1/2页1.一种带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其特征在于，该燃烧器包括燃烧稳定腔体(7)和氧化剂无焰燃烧喷嘴(12)，其中：所述燃烧稳定腔体(7)包括燃料喷管(1)、腔体底部氧化剂开口(2)、腔体内开缝钝体(3)、腔体预混反应物出口(4)和腔体顶部环形凹槽结构(6)，所述燃料喷管(1)沿所述燃烧稳定腔体(7)的中心线布置，与燃烧稳定腔体(7)的底部连接，用于向燃烧稳定腔体(7)喷射燃料，所述腔体底部氧化剂开口(2)设置多个矩形开口，相对于燃烧稳定腔体(7)中心线环形分布，用于向燃烧稳定腔体(7)内提供一部分氧化剂，该氧化剂来自氧化剂上游管路(13)，所述腔体内开缝钝体(3)用于在腔体内形成低速混合区，保证腔体内燃烧稳定，所述腔体预混反应物出口(4)，由沿腔体中心线布置的圆形开口(5)和呈环形布置的多个腔体顶部矩形开口(14)组成，用于将烟气及未燃反应物喷入炉膛，所述腔体顶部环形凹槽结构(6)用于在腔体顶部进一步促进燃烧稳定；所述氧化剂无焰燃烧喷嘴(12)包括渐缩管(8)、沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管(9)、带烟气卷吸口(11)的环形喷管(10)，所述氧化剂上游管路(13)提供氧化剂，除一部分氧化剂由腔体底部氧化剂开口(2)进入燃烧稳定腔体(7)外，其余大部分氧化剂经由渐缩管(8)，由沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管(9)和带烟气卷吸口(11)的环形喷管(10)喷入炉膛，渐缩管(8)用于实现射流提速，环形喷管(10)的烟气卷吸口(11)用于卷吸炉内烟气，实现对环形射流氧化剂的稀释，同时环形喷嘴(10)形成环形射流，用于减少环形射流内直管(9)氧化剂主射流的动量消耗，获得强射流卷吸效果。2.如权利要求1所述的带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其特征在于，所述燃烧稳定腔体(7)优选为圆柱体，所述燃烧稳定腔体(7)的高度优选为所述燃烧稳定腔体(7)直径的1.5～3.5倍，所述燃烧稳定腔体(7)直径为燃料喷管(1)直径的2～5倍。3.如权利要求1或2所述的带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其特征在于，所述燃烧稳定腔体(7)内部开缝钝体(3)的开缝内径为所述燃料喷管(1)直径的0.3～0.8倍，所述开缝钝体(3)顶部直径为所述开缝钝体(3)开缝内径的1.5～3倍，所述开缝钝体(3)自身高度为所述开缝钝体(3)顶部直径的1～2倍，所述开缝钝体(3)底部距离燃烧稳定腔体(7)的高度为燃料喷管(1)直径的1～6倍。4.如权利要求1所述的带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其特征在于，所述腔体底部氧化剂开口(2)优选为3～5个，长宽比为1～5，所述腔体预混反应物出口(4)，其中心圆形开口(5)直径为所述开缝钝体(3)开缝内径的0.4～0.8倍，腔体顶部矩形开口(14)数量为3～5个，长宽比为1～5。5.如权利要求1所述的带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其特征在于，所述腔体顶部环形凹槽结构(6)所围成的环形结构内径为燃烧稳定腔体(7)直径的0.5～0.8倍，所述腔体顶部环形凹槽结构(6)为矩形，凹槽深度为燃料喷管(1)直径的1.5～4倍，所述腔体顶部环形凹槽结构(6)