一種低阻力的無焰燃燒器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無焰燃燒器，特別是關(guān)于一種低阻力的無焰燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]燃燒過程中產(chǎn)生的大量氮氧化物是近幾年霧霾天氣的主要成因之一，控制氮氧化物的排放不僅能避免霧霾天氣，也是防止全球氣候變暖和酸雨的重要途徑。無焰燃燒(MILDcombust 1n, Flame less combust 1n)作為一種新型的清潔燃燒技術(shù)，能直接從燃燒過程中降低氮氧化物排放，燃燒后的煙氣甚至達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)，不需要進(jìn)行煙氣后處理，受到科學(xué)界和工程界的一致重視。無焰燃燒狀態(tài)下，溫度均勻，一般維持在1200攝氏度或以下，NOx將不會(huì)通過熱力型反應(yīng)路徑產(chǎn)生，從而降低了整個(gè)燃燒過程的N0x排放。
[0003]實(shí)現(xiàn)無焰燃燒目前主流的方式是通過高速射流將燃料和空氣送入溫度已經(jīng)被預(yù)熱至燃料自燃點(diǎn)以上的爐膛內(nèi)，通過卷吸高溫?zé)煔鈦韺?duì)燃料和氧化劑進(jìn)行加熱和稀釋，從而建立無焰燃燒的條件。然而，由于無焰燃燒的實(shí)現(xiàn)需要比傳統(tǒng)燃燒更高的燃料/空氣入射速度，因此需要更高的輸送壓強(qiáng)，同時(shí)由于燃燒器阻力導(dǎo)致的壓降損失也會(huì)更大，間接地浪費(fèi)了能源，降低了整個(gè)燃燒系統(tǒng)的燃燒效率。壓力損失過大的問題在目前已有的無焰燃燒器中未能得到有效解決。例如，申請(qǐng)?zhí)枮?01210421560.5的發(fā)明專利提出一種引射預(yù)燃式無焰燃燒器，該發(fā)明需要通過很高速的燃?xì)馍淞鳎瑢峥諝庖涞筋A(yù)燃室內(nèi)進(jìn)行混合，才能最終實(shí)現(xiàn)無焰燃燒。這要求燃料和空氣的氣源壓強(qiáng)遠(yuǎn)高于大氣壓，因此對(duì)鼓風(fēng)機(jī)/引風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓有較高要求，不利于無焰燃燒技術(shù)的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。申請(qǐng)?zhí)?01410019516.0的發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N直噴式燃?xì)鉄o焰燃燒器，該發(fā)明利用中間燃?xì)夤芘c周圍多個(gè)空氣管平行高速直噴的方式進(jìn)行燃燒。由于有多個(gè)平行空氣管需要產(chǎn)生高速射流，氣源壓力需求也很高，且容易產(chǎn)生單個(gè)空氣管堵塞失效或者由于加工不精確而導(dǎo)致氣流不均的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種可大幅度降低實(shí)現(xiàn)無焰燃燒的氣源壓力需求的低阻力的無焰燃燒器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種低阻力的無焰燃燒器，其特征在于，它包括:一燃?xì)鈬姽?，一同軸套設(shè)在所述燃?xì)鈬姽芡獠康母咚倏諝鈬姽?，同軸套設(shè)在所述高速空氣噴管外部的低速空氣噴管，以及一設(shè)置在所述低速空氣噴管前端的穩(wěn)焰鈍體;其中，所述燃?xì)鈬姽艿暮蠖嗽O(shè)置有燃?xì)膺M(jìn)口，所述燃?xì)鈬姽艿那岸藶槿細(xì)鈬娍?；所述高速空氣噴管的后端設(shè)置有高速空氣進(jìn)口，所述穩(wěn)焰鈍體與所述燃?xì)鈬姽艿那岸撕蠂梢粷u縮的通道作為高速空氣噴口 ；所述低速空氣噴管的后端設(shè)置有低速空氣進(jìn)口，所述低速空氣噴管的前端與所述穩(wěn)焰鈍體合圍成一漸縮的通道作為低速空氣噴口。
[0006]所述高速空氣噴口的面積為所述燃?xì)鈬娍诘拿娣e的1?10倍，所述低速空氣噴口的面積為所述燃?xì)鈬娍诘拿娣e的10?500倍。
[0007]所述穩(wěn)焰鈍體與所述燃?xì)鈬姽艿那岸嗣嫫烬R;所述低速空氣噴管的前端面與所述燃?xì)鈬姽艿那岸嗣嫫烬R或落后于所述燃?xì)鈬姽艿那岸嗣??3倍所述低速空氣噴管直徑的距離。
[0008]所述低速空氣噴口的流量是所述高速空氣噴口的流量的5?100倍。
[0009]所述低速空氣噴管所引用的氣體為空氣，或?yàn)榧冄踅?jīng)惰性氣體稀釋的氧氣混合物。
[0010]所述高速空氣噴管所引用的氣體為空氣，或?yàn)榧冄踅?jīng)惰性氣體稀釋的氧氣混合物，或?yàn)槎栊詺怏w。
[0011]所述惰性氣體為氮?dú)?，或?yàn)槎趸?，或?yàn)槿紵蟮臒煔饣旌衔铩?br>[0012]所述穩(wěn)焰鈍體采用中空的圓臺(tái)形的結(jié)構(gòu)，所述穩(wěn)焰鈍體剖面的內(nèi)曲線由兩個(gè)45°的圓弧拼接而成，外曲線采用直徑為10倍所述高速空氣噴管直徑的圓弧。
[0013]所述穩(wěn)焰鈍體采用旋流穩(wěn)壓器、孔板穩(wěn)焰器或圓臺(tái)穩(wěn)焰器。
[0014]所述低速空氣噴口、高速空氣噴口、燃?xì)鈬娍诘拿娣e比為20:1.5:1。
[0015]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型以嵌套從內(nèi)到外設(shè)置燃?xì)鈬姽?、高速空氣噴管和低速空氣噴管，并且在高速空氣噴管的前端設(shè)置穩(wěn)焰鈍體，在利用燃?xì)夂偷退倏諝庖詡鹘y(tǒng)的有焰燃燒方式升溫至燃料的自燃點(diǎn)以上時(shí)，通入高速空氣，高速空氣射流將燃料與低速空氣分隔開，此時(shí)火焰不能穩(wěn)定在穩(wěn)焰鈍體附近，形成吹熄的效果，高速空氣射流與燃料射流在爐膛卷吸大量的高溫?zé)煔膺M(jìn)行自加熱和自稀釋，而低速空氣也有充足的時(shí)間與爐膛煙氣進(jìn)行混合稀釋升溫，整個(gè)爐膛的溫度和燃燒物組分都達(dá)到實(shí)現(xiàn)無焰燃燒的條件，從而爐膛內(nèi)建立無焰燃燒。2、本實(shí)用新型通過控制高速空氣進(jìn)口的關(guān)閉和打開即可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)燃燒過程與無焰燃燒過程的切換，燃燒過程穩(wěn)定。3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工且造價(jià)低，有利于無焰燃燒技術(shù)在工業(yè)鍋爐、冶金等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的推廣。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的右視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型在燃燒初始階段的流場(chǎng)示意圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型在無焰燃燒階段的流場(chǎng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0022]如圖1?3所示，本實(shí)用新型提出了一種低阻力的無焰燃燒器，該無焰燃燒器包括一燃?xì)鈬姽?、一同軸套設(shè)在燃?xì)鈬姽?外部的高速空氣噴管2、一同軸套設(shè)在高速空氣噴管2外部的低速空氣噴管3，以及一設(shè)置在高速空氣噴管2前端的穩(wěn)焰鈍體4。其中，穩(wěn)焰鈍體4作用是保證火焰不會(huì)熄滅且能夠以較大的功率進(jìn)行燃燒。燃?xì)鈬姽?的后端設(shè)置有燃?xì)膺M(jìn)口 5，燃?xì)鈬姽?的前端為燃?xì)鈬娍?6。高速空氣噴管2的后端設(shè)置有高速空氣進(jìn)口 7，穩(wěn)焰鈍體4與燃?xì)鈬姽?的前端合圍成一漸縮的通道作為高速空氣噴口 8。低速空氣噴管3的后端設(shè)置有低速空氣進(jìn)口 9，低速空氣噴管3的前端與穩(wěn)焰鈍體4合圍成一漸縮的通道作