一种解耦燃气燃烧器及其使用方法.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CN111121005A(43)申请公布日2020.05.08(21)申请号201911212741.5(22)申请日2019.12.02(71)申请人中国科学院过程工程研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条1号(72)发明人郝江平高士秋余剑李长明刘周恩赵康(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋(51)Int.Cl.F23C5/32(2006.01)F23C7/00(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图1页(54)发明名称一种解耦燃气燃烧器及其使用方法(57)摘要本发明提供了一种解耦燃气燃烧器及其使用方法，所述的解耦燃气燃烧器由内至外依次包括同轴设置的中心燃气管、一级风筒体、二级风筒体和外筒体；外筒体与一级风筒体之间形成环形风室，风室靠近炉膛一端设置风室端板；中心燃气管靠近炉膛的一端设置有锥台形中心燃气管端盖，中心燃气管端盖的外周面设置至少一个中心燃气喷孔；中心燃气管与一级风筒体之间形成环形的一级风通道，一级风通道靠近炉膛的一端设置有一级风旋流叶片；一级风筒体与二级风筒体之间形成二级风通道，二级风通道靠近炉膛一端设置二级风旋流叶片，二级风通道远离炉膛一端连通风室。本发明采用新型分级燃烧方式，在确保燃烧效率下，减小热力型NOx的生成。CN111121005ACN111121005A权利要求书1/3页1.一种解耦燃气燃烧器，其特征在于，所述的解耦燃气燃烧器由内至外依次包括同轴设置的中心燃气管、一级风筒体、二级风筒体和外筒体；所述的外筒体与一级风筒体之间形成环形风室，所述风室靠近炉膛一端设置风室端板；所述的中心燃气管靠近炉膛的一端设置有锥台形中心燃气管端盖，所述中心燃气管端盖的外周面设置至少一个中心燃气喷孔；所述的中心燃气管与一级风筒体之间形成环形的一级风通道，所述的一级风通道靠近炉膛的一端设置有一级风旋流叶片；所述的一级风筒体与二级风筒体之间形成环形的二级风通道，所述的二级风通道靠近炉膛一端设置二级风旋流叶片，所述的二级风通道远离炉膛一端连通风室，风室中的气体进入二级风通道后通过二级风旋流叶片喷入炉膛。2.根据权利要求1所述的解耦燃气燃烧器，其特征在于，所述的一级风旋流叶片与外筒体轴线之间的安装倾角大于二级风旋流叶片与外筒体轴线之间的安装倾角；优选地，所述的一级风筒体近炉膛侧的端面到外筒体近炉膛侧的端面间的距离大于二级风筒体近炉膛侧的端面到外筒体近炉膛侧的端面间的距离。3.根据权利要求1或2所述的解耦燃气燃烧器，其特征在于，在所述的外筒体与二次风筒体之间的环形空腔处沿周向设置至少一个外缘燃烧器；优选地，所述的外缘燃烧器由内至外依次包括同轴设置的外缘燃气管、渐扩短管和三级风筒体；优选地，所述的渐扩短管为薄壁圆台结构，所述的渐扩短管的截面直径沿进气方向逐渐增大，所述的渐扩短管包括靠近炉膛的大径端以及远离炉膛的小径端；优选地，所述的三级风筒体与外缘燃气管之间形成三级风通道；优选地，所述的三级风通道远离炉膛的一端与风室连通；优选地，所述的三级风筒体与渐扩短管之间形成外侧三级风通道，所述的渐扩短管的内壁包围形成的空腔为内侧三级风通道；优选地，所述的外侧三级风通道靠近炉膛的一端设置边缘内循环盖板，所述的边缘内循环盖板封堵了外侧三级风通道的部分气体出口；优选地，所述的边缘内循环盖板封堵了外侧三级风通道靠近外筒体一侧的气体出口。4.根据权利要求1-3任一项所述的解耦燃气燃烧器，其特征在于，所述的外缘燃烧器还包括套设在所述外缘燃气管外侧的外缘外循环烟气管，所述的外缘外循环烟气管与外缘燃气管之间形成外缘外循环烟气通道；优选地，所述的外缘外循环烟气管的一端对接渐扩短管的小径端；优选地，所述的外缘外循环烟气管的外径小于等于渐缩短管的小径端内径，外侧三级风通道内的气体通过外缘外循环烟气管和渐缩短管对接处的空隙进入内侧三级风通道后由大径端喷入炉膛。5.根据权利要求1-4任一项所述的解耦燃气燃烧器，其特征在于，所述的渐扩短管的外周面设置至少一个进气口，外侧三级风通道内的气体经进气口进入内侧三级风通道后由大径端喷入炉膛；优选地，所述的进气口靠近小径端设置。2CN111121005A权利要求书2/3页6.根据权利要求1-5任一项所述的解耦燃气燃烧器，其特征在于，所述的外缘燃气管靠近炉膛一端设置外缘燃气管盖板；优选地，所述的外缘燃气管盖板上开设至少一个外缘燃气喷孔。7.根据权利要求1-6任一项所述的解耦燃气燃烧器，其特征在于，所述的二级风通道内设置与外筒体同轴的环形二级风分割筒体；优选地，所述的二级风分割筒体将二级风通道分割为连通的外侧二级风通道和内侧二级风通道，所述的二级风分割筒体与二级风筒体之间形成环形的外侧二级风通道，所述的二级风分割筒体与一