一种旋流器及采用其的预混燃烧器.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CN105737203A(43)申请公布日2016.07.06(21)申请号201610149498.7(22)申请日2016.03.16(71)申请人中国科学院工程热物理研究所地址100190北京市海淀区北四环西路11号(72)发明人赵玮杰贺红娟于宗明王岳孔文俊(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人宋焰琴(51)Int.Cl.F23R3/38(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种旋流器及采用其的预混燃烧器(57)摘要一种旋流器，包括外壁、内壁和布置在外壁和内壁之间的旋流叶片，旋流叶片包含沿圆周方向布置的大、小两种叶片，且大、小叶片均包括与中心线平行的直叶片段和与中心线具有夹角的弯叶片段。以及一种带有该旋流器的预混燃烧器，包括该预混燃烧器的燃气轮机、锅炉、内燃机或航空发动机。本发明的大叶片直叶片段主要起整流作用，大叶片弯叶片段用于调整气流方向；小叶片用于调整大叶片间的气流速度分配，消除低速气流区域，有利于消除回火现象。CN105737203ACN105737203A权利要求书1/1页1.一种旋流器，包括外壁、内壁和布置在所述外壁和内壁之间的旋流叶片，其特征在于：所述旋流叶片包括大尺寸旋流叶片和小尺寸旋流叶片两种，其中所述大尺寸旋流叶片的长度大于所述小尺寸旋流叶片；以及所述小尺寸旋流叶片布置在相邻两片所述大尺寸旋流叶片之间周向方向的任意位置上，且所述小尺寸旋流叶片的数量小于或等于所述大尺寸旋流叶片的数量。2.根据权利要求1所述的旋流器，其特征在于，所述大尺寸旋流叶片包括直叶片段和弯叶片段，所述直叶片段的长度方向与所述旋流器的中心线平行，所述弯叶片段与所述旋流器的中心线的夹角J1为5～80度；所述大尺寸旋流叶片的所述直叶片段优选是空心结构，燃料气能够从所述旋流器的内壁或外壁进入所述直叶片段内并从所述直叶片段侧面的小孔喷出。3.根据权利要求1所述的旋流器，其特征在于，所述小尺寸旋流叶片包括直叶片段和弯叶片段，其由所述旋流器的外壁内表面开始向内延伸，延伸至所述旋流器的外壁内表面与内壁外表面间的任意高度且不小于所靠近的所述大尺寸旋流叶片高度的1/10。4.根据权利要求3所述的旋流器，其特征在于，所述小尺寸旋流叶片的所述直叶片段与所述旋流器的中心线平行，长度大于等于0，且小于所述大尺寸旋流叶片的直叶片段的长度；所述小尺寸旋流叶片的所述弯叶片段的长度小于所述大尺寸旋流叶片弯叶片段的长度，所述小尺寸旋流叶片的所述弯叶片段与所述旋流器的中心线夹角J2为5～80度；所述小尺寸旋流叶片的所述弯叶片段上优选布置有若干小孔，用于将迎风侧的气流引向背风侧。5.根据权利要求1所述的旋流器，其特征在于，所述旋流器外壁与内壁的当量直径之比为1.5～5，优选为2。6.一种预混燃烧器，其特征在于，包括中心体和如权利要求1至5任意一项所述的旋流器，其中，所述中心体的外壁与所述旋流器的内壁是同一壁面，或者所述中心体与所述旋流器的内壁是装配关系，且其外形与所述旋流器的内壁形状相一致，所述旋流器环绕所述中心体设置。7.根据权利要求6所述的预混燃烧器，其特征在于，所述中心体是以所述旋流器的中心线为中心线的圆柱或圆台；所述中心体内部优选存在多个通道，其中一个通道优选从所述中心体前端面的入口供入燃料，然后从所述通道后端的对应出口喷出，在所述燃烧器预混燃烧进行前起到扩散火焰的作用；其中一个通道优选从所述中心体前端面的入口供入冷却气，然后从所述通道后端的对应出口喷出，对所述中心体进行冷却。8.根据权利要求6所述的预混燃烧器，其特征在于，所述旋流器的外壁内包含若干通道，用于供入燃料或者供入空气，经由中空的所述旋流叶片进入所述旋流器的外壁内表面与内壁外表面之间形成的环形通道内。9.根据权利要求6所述的预混燃烧器，其特征在于，所述中心体的后端面与所述预混燃烧器的外壁后端面的距离X大于等于0，且小于4倍的所述中心体的当量直径φd。10.一种包括如权利要求6至9任意一项所述的预混燃烧器的燃气轮机、锅炉、内燃机或航空发动机。2CN105737203A说明书1/5页一种旋流器及采用其的预混燃烧器技术领域[0001]本发明涉及一种燃烧器，具体地是涉及一种旋流器及采用其的预混燃烧器。背景技术[0002]经常出现的雾霾、酸雨等现象，严重影响了人们的生活，使得人们不得不高度重视环境问题。调查发现产生雾霾、酸雨等现象的污染物主要来自燃气轮机、锅炉、内燃机和航空发动机等设备的燃烧过程。国家为控制燃烧设备的污染排放物制定了严格的标准，不符合标准的设备将逐渐被淘汰。因此相关厂商都在努力研发新燃烧技术以降低排放物。燃气轮机燃烧室、锅炉等采用的燃烧模式通常是扩散燃烧，其主要的污染排放物