專利名稱：一種引射預(yù)燃式無焰燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種引射預(yù)燃式無焰燃燒器，屬于燃燒設(shè)備鍋爐技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)燃燒器的燃料燃燒不充分，燃燒速率慢，熱效率低，嚴重造成了能源的浪費，并且NOx排放比較高，再加上我國對能源的需求量在不斷地增長，因此此時能源與環(huán)境問題變得更加的突出。引射器是利用射流的紊動擴散作用，使不同壓力的兩股流體相互混合，并引發(fā)能量交換的流體械和混合反應(yīng)設(shè)備。引射器主要由工作噴嘴、接受室、混合室及擴散室等部件組成。進入裝置前，壓力較高的流體叫做工作流體，它以很高的速度從噴嘴流出，進入接受室，由于射流的紊動擴散作用，卷吸周圍的流體而發(fā)生動量交換，被吸走的壓力較低的流體叫引射流體。工作流體與引射流體在混合室內(nèi)混合，進行動量和質(zhì)量交換。因此采用引射技術(shù)對于降低污染物的(主要指NOx)排放，提高燃燒效率，降低過量空氣系數(shù)將更加有效。目前尚未有相關(guān)文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明技術(shù)解決問題克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種引射預(yù)燃式無焰燃燒器，解 決當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)的燃燒室內(nèi)溫度分布不均勻、氮氧化物排放偏高、燃燒不夠充分、燃燒效率偏低問題。本發(fā)明的技術(shù)方案一種引射預(yù)燃式無焰燃燒器，包括噴嘴I、預(yù)燃室2、槽3 ;所述預(yù)燃室2用于燃料和空氣的部分燃燒，預(yù)燃室2的前端洗出若干個b=0° -70°的槽3，b代表槽3傾斜的角度，當(dāng)b=0 °時，槽3為直槽，當(dāng)b取其它數(shù)值時，槽3為斜槽；所述槽3右旋或左旋均勻分布，用于引射少量的熱空氣進入預(yù)燃室并達到旋流的效果；所述噴嘴I直接深入到預(yù)燃室2內(nèi)，通過N2或CO2輸送燃料并和熱空氣相互混合進而燃燒。所述槽3b=0°時有利于比較長的燃燒器在較遠處接觸熱空氣，b=70°時有利于比較短的燃燒器更大范圍的接觸熱空氣，中間度數(shù)則介于兩者之間。所述槽3為2-16個，有利于混合出不同濃度的燃料，槽數(shù)少時則可得到高濃度的燃料，槽數(shù)較多時則可得到低濃度的燃料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于本發(fā)明采用了引射技術(shù)，因此可以不再單獨的采用鼓風(fēng)裝置對燃燒器進行輸送熱空氣，并且最后燃燒產(chǎn)物可以高速的噴入到爐膛里，使燃燒反應(yīng)發(fā)生在一個寬廣的彌散區(qū)域，能夠進一步的實現(xiàn)爐膛里的無焰燃燒，克服了現(xiàn)有技術(shù)的燃燒室內(nèi)溫度分布不均勻、氮氧化物排放偏高、燃燒不夠充分、燃燒效率偏低等缺點，其優(yōu)點是提供的空氣是熱空氣，因此不需要對空氣進行預(yù)熱，加快了反應(yīng)的速度，提高了燃燒效率，不需要外加點火裝置；而且能夠根據(jù)引射的功能自動吸收周圍的熱空氣，同時能夠使大部分未燃的燃料以較高的速度噴入爐膛里，再者由于燃燒器尾部采用發(fā)散型的增加了射流的寬度，因此使之能夠在爐膛的較大范圍內(nèi)進行無焰燃燒，降低了燃燒噪聲。


圖I為本發(fā)明引射預(yù)燃式無焰燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明引射預(yù)燃式無焰燃燒器預(yù)燃室前端為直槽的剖面圖；圖3為本發(fā)明引射預(yù)燃式無焰燃燒器預(yù)燃室前端為斜槽的剖面圖；圖4為本發(fā)明預(yù)燃室前端示意圖；圖5為本發(fā)明預(yù)燃室前端為直槽的局部剖面圖；圖6為本發(fā)明預(yù)燃室前端為斜槽的局部剖面圖； 圖7為本發(fā)明預(yù)燃室前端為斜槽的立體圖；圖8為本發(fā)明引射預(yù)燃式無焰燃燒器前端為直槽優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明引射預(yù)燃式無焰燃燒器前端為斜槽優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明預(yù)燃室后端的示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明弓丨射預(yù)燃式無焰燃燒器的
具體實施例方式實施例I本實施例中，由噴嘴I、預(yù)燃室2組成；預(yù)燃室2的前端洗出8個b=0°的槽3 (見圖2，4，5，即槽3為直槽);噴嘴I直接深入到預(yù)燃室2內(nèi)；預(yù)燃室2的末端直接連接到爐膛里。本發(fā)明實施例工作原理如下(本發(fā)明實施例實施過程中采用的燃料為固體或氣體燃料)起始階段燃料供給裝置通過N2將燃料通過噴嘴I噴入到預(yù)燃室2，與此同時由于射流的紊動擴散作用，卷吸周圍的熱空氣通過槽3進入到預(yù)燃室2內(nèi)，二者在預(yù)燃室2內(nèi)相互混合，由于熱空氣的溫度足以達到燃料的著火點，這樣二者便可在預(yù)燃室里混合燃燒，由于熱空氣的數(shù)量還比較少，因此燃料只能處于貧氧狀態(tài)，這樣預(yù)燃室2便可獲得穩(wěn)定的火焰。再者由于燃料與空氣的燃燒使得預(yù)燃室2內(nèi)的溫度、壓力都開始升高，燃燒產(chǎn)物向兩端排出；與此同時，由于氣體本身有一定的慣性，因此燃燒產(chǎn)物向兩端的高速運動造成了預(yù)燃室2內(nèi)的負壓，在負壓的作用下，空氣從槽3自動吸入，最后排出的燃燒產(chǎn)物高速的噴入到爐膛里使得燃料能夠在較大的區(qū)域內(nèi)進行無焰燃燒。這樣實現(xiàn)了引射，同時又有利于最后實現(xiàn)無焰燃燒。實施例2本實施例中，由噴嘴I、預(yù)燃室2組成；預(yù)燃室2的前端洗出8個b=30°的槽3(見圖3，4，6，7，即槽3為斜槽)，槽3右旋或左旋均勻分布；噴嘴I直接深入到預(yù)燃室2內(nèi)；預(yù)燃室2的末端直接連接到爐膛里。本發(fā)明實施例工作原理如下(本發(fā)明實施例實施過程中采用的燃料為固體或氣體燃料)起始階段燃料供給裝置通過N2將燃料通過噴嘴I噴入到預(yù)燃室2，與此同時由于射流的紊動擴散作用，卷吸周圍的熱空氣通過槽3進入到預(yù)燃室2內(nèi)，二者在預(yù)燃室2內(nèi)相互混合，由于熱空氣的溫度足以達到燃料的著火點，這樣二者便可在預(yù)燃室里混合燃燒，由于熱空氣的數(shù)量還比較少，因此燃料只能處于貧氧狀態(tài)，這樣預(yù)燃室2便可獲得穩(wěn)定的火焰。再者由于燃料與空氣的燃燒使得預(yù)燃室2內(nèi)的溫度、壓力都開始升高，燃燒產(chǎn)物向兩端排出；與此同時，由于氣體本身有一定的慣性，因此燃燒產(chǎn)物向兩端的高速運動造成了預(yù)燃室2內(nèi)的負壓，在負壓的作用下，空氣從槽3自動吸入，最后排出的燃燒產(chǎn)物高速的噴入到爐膛里使得燃料能夠在較大的區(qū)域內(nèi)進行無焰燃燒。這樣實現(xiàn)了引射，同時又有利于最后實現(xiàn)無焰燃燒。實施例3本實施例中，由噴嘴I、預(yù)燃室2組成；預(yù)燃室2的前端洗出8個b=70°的槽3(參照b=30°，即槽3仍為斜槽)，槽3右旋或左旋均勻分布；噴嘴I直接深入到預(yù)燃室2內(nèi)；預(yù)燃室2的末端直接連接到爐膛里。本發(fā)明實施例工作原理如下(本發(fā)明實施例實施過程中采用的燃料為固體或氣體燃料)起始階段燃料供給裝置通過N2將燃料通過噴嘴I噴入到預(yù)燃室2，與此同時由于射流的紊動擴散作用，卷吸周圍的熱空氣通過槽3進入到預(yù)燃室2內(nèi)，二者在預(yù)燃室2內(nèi)相互混合，由于熱空氣的溫度足以達到燃料的著火點，這樣二者便可在預(yù)燃室里混合燃燒，由于熱空氣的數(shù)量還比較少，因此燃料只能處于貧氧狀態(tài)，這樣預(yù)燃室2便可獲得穩(wěn)定的火焰。再者由于燃料與空氣的燃燒使得預(yù)燃室2內(nèi)的溫度、壓力都開始升高，燃燒產(chǎn)物向兩端排出；與此同時，由于氣體本身有一定的慣性，因此燃燒產(chǎn)物向兩端的高速運動造成了預(yù)燃室2內(nèi)的負壓，在負壓的作用下，空氣從槽3自動吸入，最后排出的燃燒產(chǎn)物高速的噴入到爐膛里使得燃料能夠在較大的區(qū)域內(nèi)進行無焰燃燒。這樣實現(xiàn)了引射，同時又有利于最后實現(xiàn)無焰燃燒。實施例4本實施例中，由噴嘴I、預(yù)燃室2組成；預(yù)燃室2的前端洗出8個b=0°的槽3 (見圖2，4，5);預(yù)燃室對稱開出兩個斜縫4 (見圖8，10);噴嘴I直接深入到預(yù)燃室2內(nèi)；預(yù)燃室2的末端直接連接到爐膛里。本發(fā)明實施例工作原理如下(本發(fā)明實施例實施過程中采用的燃料為固體或氣體燃料)起始階段燃料供給裝置通過N2將燃料通過噴嘴I噴入到預(yù)燃室2，與此同時由于射流的紊動擴散作用，卷吸周圍的熱空氣通過槽3以及預(yù)燃室周圍的斜縫4進入到預(yù)燃室2內(nèi)，二者在預(yù)燃室2內(nèi)相互混合，由于熱空氣的溫度足以達到燃料的著火點，這樣二者便可在預(yù)燃室里混合燃燒，由于熱空氣的數(shù)量還比較少，因此燃料只能處于貧氧狀態(tài)，這樣預(yù)燃室2便可獲得穩(wěn)定的火焰。再者由于燃料與空氣的燃燒使得預(yù)燃室2內(nèi)的溫度、壓力都開始升高，燃燒產(chǎn)物向兩端排出；與此同時，由于氣體本身有一定的慣性，因此燃燒產(chǎn)物向兩端的高速運動造成了預(yù)燃室2內(nèi)的負壓，在負壓的作用下，空氣從槽3和斜縫4自動吸入，最后排出的燃燒產(chǎn)物高速的噴入到爐膛里使得燃料能夠在較大的區(qū)域內(nèi)進行無焰燃燒。這樣實現(xiàn)了引射，同時又有利于最后實現(xiàn)無焰燃燒。實施例5本發(fā)明實施例中，由噴嘴I、預(yù)燃室2組成；預(yù)燃室2的前端洗出8個b=30°的槽3 (見圖3，4，6，7)，槽3右旋或左旋均勻分布；預(yù)燃室對稱開出兩個斜縫4 (見圖9，10);噴嘴I直接深入到預(yù)燃室2內(nèi)；預(yù)燃室2的末端直接連接到爐膛里。本發(fā)明實施例工作原理如下(本發(fā)明實施例實施過程中采用的燃料為固體或氣體燃料)起始階段燃料供給裝置通過N2將燃料通過噴嘴I噴入到預(yù)燃室2，與此同時由于射流的紊動擴散作用，卷吸周圍的熱空氣通過槽3以及預(yù)燃室周圍的斜縫4進入到預(yù)燃室2內(nèi)，二者在預(yù)燃室2內(nèi)相互混合，由于熱空氣的溫度足以達到燃料的著火點，這樣二者便可在預(yù)燃室里混合燃燒，由于熱空氣的數(shù)量還比較少，因此燃料只能處于貧氧狀態(tài)，這樣預(yù)燃室2便可獲得穩(wěn)定的火焰。再者由于燃料與空氣的燃燒使得預(yù)燃室2內(nèi)的溫度、壓力都開始升高，燃燒產(chǎn)物向兩端排出；與此同時，由于氣體本身有一定的慣性，因此燃燒產(chǎn)物向兩端的高速運動造成了預(yù)燃室2內(nèi)的負壓，在負壓的作用下，空氣從槽3和斜縫4自動吸入，最后排出的燃燒產(chǎn)物高速的噴入到爐膛里使得燃料能夠在較大的區(qū)域內(nèi)進行無焰燃燒。這樣實現(xiàn)了引射，同時又有利于最后實現(xiàn)無焰燃燒。 實施例6本實施例中，由噴嘴I、預(yù)燃室2組成；預(yù)燃室2的前端洗出8個b=70°的槽3(參照b=30° )，槽3右旋或左旋均勻分布；預(yù)燃室對稱開出兩個斜縫4 (見圖9，10);噴嘴I直接深入到預(yù)燃室2內(nèi)；預(yù)燃室2的末端直接連接到爐膛里。本發(fā)明實施例工作原理如下(本發(fā)明實施例實施過程中采用的燃料為固體或氣體燃料)起始階段燃料供給裝置通過N2將燃料通過噴嘴I噴入到預(yù)燃室2，與此同時由于射流的紊動擴散作用，卷吸周圍的熱空氣通過槽3以及預(yù)燃室周圍的斜縫4進入到預(yù)燃室2內(nèi)，二者在預(yù)燃室2內(nèi)相互混合，由于熱空氣的溫度足以達到燃料的著火點，這樣二者便可在預(yù)燃室里混合燃燒，由于熱空氣的數(shù)量還比較少，因此燃料只能處于貧氧狀態(tài)，這樣預(yù)燃室2便可獲得穩(wěn)定的火焰。再者由于燃料與空氣的燃燒使得預(yù)燃室2內(nèi)的溫度、壓力都開始升高，燃燒產(chǎn)物向兩端排出；與此同時，由于氣體本身有一定的慣性，因此燃燒產(chǎn)物向兩端的高速運動造成了預(yù)燃室2內(nèi)的負壓，在負壓的作用下，空氣從槽3和斜縫4自動吸入，最后排出的燃燒產(chǎn)物高速的噴入到爐膛里使得燃料能夠在較大的區(qū)域內(nèi)進行無焰燃燒。這樣實現(xiàn)了引射，同時又有利于最后實現(xiàn)無焰燃燒。本發(fā)明說明書未詳細闡述部分屬于本領(lǐng)域公知技術(shù)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種引射預(yù)燃式無焰燃燒器，其特征在于包括噴嘴(I)、預(yù)燃室(2)、槽(3);所述預(yù)燃室(2)用于燃料和空氣的部分燃燒，預(yù)燃室(2)的前端洗出若干個b=0° -70°的槽(3)，b代表槽(3)傾斜的角度，當(dāng)b=0°時，槽(3)為直槽；所述槽(3)右旋或左旋均勻分布，用于引射少量的熱空氣進入預(yù)燃室并達到旋流的效果；所述噴嘴(I)直接深入到預(yù)燃室(2)內(nèi)，通過N2或CO2輸送燃料并和熱空氣相互混合進而燃燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的引射預(yù)燃式無焰燃燒器，其特征在于所述槽(3)為2-16個。
全文摘要
一種引射預(yù)燃式無焰燃燒器，包括噴嘴、預(yù)燃室；預(yù)燃室前端洗出b=0°-70°的槽，右旋或左旋均勻分布，保證空氣的進入并達到旋流的效果，后端直接與爐膛相連，進行燃燒產(chǎn)物的排放。燃料則通過噴嘴進入預(yù)燃室與空氣混合；通過引射技術(shù)，空氣由槽被吸入到預(yù)燃室內(nèi)，并且可以使用氣體、固體燃料實現(xiàn)無焰燃燒。本發(fā)明由于采用了引射方法使得熱空氣在燃料的射流作用下被引射到預(yù)燃室內(nèi)，最后燃燒產(chǎn)物噴入到爐膛里使得燃燒產(chǎn)物在較大的區(qū)域內(nèi)進行無焰燃燒，降低了過量空氣系數(shù)，提高了燃燒效率，降低了燃燒噪聲。
文檔編號F23D1/00GK102944015SQ201210421560
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者林其釗, 楊亞軍, 楊必應(yīng) 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)