一种高效率低排放的燃烧器的制作方法

本发明涉及一种燃烧器，具体地说是涉及一种高效率低排放的燃烧器。

背景技术：

目前被广泛认知的是，非预混燃烧是目前工业装置中普遍的燃烧方式，其具备燃烧火焰稳定、燃烧器及供给系统简单等特点；同样，预混燃烧因其燃烧强度高，过剩系数低、燃烧充分及燃烧过程几乎无火焰等特点常用于其他特种工业领域。

同样被广泛认知的是，在能源燃烧领域，提高燃料利用率是技术研究的努力方向，然而当通过富燃料燃烧、富氧燃烧或者燃料气预热等方式实现上述目的时，常常伴随着NOX排放的提高，燃烧中的高效率和低排放往往是矛盾的。

技术实现要素：

基于上述技术问题，本发明提供一种高效率低排放的燃烧器。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种高效率低排放的燃烧器，包括中间体和外罩，所述中间体包括第一空心圆台和第一空心圆柱体，第一空心圆台的一端和第一空心圆柱体的一端连接，在第一空心圆台的外斜面设置有弧形旋流引导槽，所述外罩包括第二空心圆台、第二空心圆柱体和第三空心圆柱体，第二空心圆台的一端和第二空心圆柱体的一端连接，第三空心圆柱体的一端与第二空心圆台的斜面相交；中间体与外罩同心拼插，在中间体与外罩之间形成预混空腔。

优选的，所述第一空心圆台的外斜面的倾斜角度为20度，第一空心圆台的内斜面的倾斜角度为16度；所述第一空心圆柱体的壁厚为5mm。

优选的，所述弧形旋流引导槽与竖直方向呈20度角，弧形旋流引导槽共设置四条，且沿第一空心圆台的外斜面均匀分布。

优选的，所述第二空心圆台的外斜面与内斜面的倾斜角度均为20度。

优选的，所述第三空心圆柱体共设置8根，所述8根第三空心圆柱体与第二空心圆台的交点均位于第二空心圆台的同一水平截面上，且沿第二空心圆台的周圈均匀分布，所述8根第三空心圆柱体的另一端均朝向第二空心圆柱体。

本发明燃烧器集成了部分预混燃烧技术、旋流稳燃技术和分步燃烧技术。其中部分预混燃烧技术在燃烧器外罩和燃烧器中间体形成的预混空腔内完成；旋流稳燃技术通过燃料气弧形旋流引导槽和燃烧器外罩第三空心圆柱体中心的二次助燃气孔道实现；燃烧器外罩助燃气孔道和燃烧器中间体中心孔道为分步燃烧提供二次供风。

与现有技术相比具备以下三方面有益效果：

1.采用部分预混燃烧技术，克服了传统非预混燃烧方式的缺点，有效提高燃烧强度、减少过剰空气量，燃料气与助燃气混合更加充分，火焰高度得到有效降低；

2.采用旋流稳燃技术，克服了预混燃烧方式的缺点，通过增加射流切向速度增加吸卷作用和掺混作用，可以强化燃料气与助燃气的混合过程，并稳定火焰的燃烧，避免回火等情况的发生。

3.采用分步燃烧技术，克服了高燃烧强度下火焰中心温度，从而降低热力型NOX的生成，在保证高燃烧强度的同时，保证了低NOX排放量。

综上所述，本发明燃烧器可有效解决目前非预混燃烧方式和预混燃烧方式中高燃烧强度，高燃料利用率、火焰稳定且NOX排放低等优秀特质无法同时满足的问题。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1为本发明燃烧器中间体的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明燃烧器外罩的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为本发明燃烧器的整体结构示意图。

具体实施方式

结合附图，一种高效率低排放的燃烧器，包括中间体和外罩。如图1、2所示，所述中间体包括第一空心圆台101和第一空心圆柱体102，第一空心圆台101的一端和第一空心圆柱体102的一端连接，在第一空心圆台101的外斜面设置有弧形旋流引导槽103。第一空心圆台101的外斜面的倾斜角度为20度，第一空心圆台101的内斜面的倾斜角度为16度。第一空心圆柱体102的壁厚为5mm。所述弧形旋流引导槽103与竖直方向呈20度角，弧形旋流引导槽共设置四条，且沿第一空心圆台的外斜面均匀分布。中间体的中心孔道为助燃气孔道，用于分布燃烧二次供风，其中第一空心圆柱体的另一端104为助燃气孔道入口，第一空心圆台的另一端105为助燃气孔道出口，弧形旋流引导槽103在燃烧器外罩助燃气的配合下，可以使燃料气形成旋转射流。

如图3、4所示，所述外罩包括第二空心圆台201、第二空心圆柱体202和第三空心圆柱体203，第二空心圆台201的一端和第二空心圆柱体202的一端连接，第三空心圆柱体203的一端与第二空心圆台201的斜面相交。所述第二空心圆台201的外斜面与内斜面的倾斜角度均为20度。所述第三空心圆柱体203共设置8根，所述8根第三空心圆柱体与第二空心圆台的交点均位于第二空心圆台的同一水平截面上，且沿第二空心圆台的周圈均匀分布，所述8根第三空心圆柱体的另一端均朝向第二空心圆柱体。外罩的中心孔道为燃料气孔道，其中第二空心圆柱体的另一端204为燃料气孔道入口，第二空心圆台的另一端205为燃料气孔道出口，第三空心圆柱体的中心孔道为助燃气孔道，用于分布燃烧一次供风，其提供助燃气配合燃料气旋流引导槽形成强制旋流，第三空心圆柱体与第二空心圆台的相交处206为助燃气孔道入口，第三空心圆柱体的另一端207为助燃气孔道出口。

如图5所示，中间体与外罩同心拼插，燃烧器中间体与燃烧器外罩通过同心拼插形成内外层结构，在中间体与外罩之间形成预混空腔。燃料气与一次供风助燃气在中心体与外罩形成的空腔内预混并形成旋流火焰，二次供风助燃气通过中间体中心孔道射入火焰中心进行二次助燃。

上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。

需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所作出的任何等同代替方式，或是明显变型方式，均应在本发明的保护范围之内。