一种雾化喷嘴、喷嘴阵列和燃烧器制造技术

本发明专利技术提供了一种雾化喷嘴、喷嘴阵列和燃烧器，燃料由雾化波浪旋流器雾化并与空气充分掺混，改善了燃烧状态，增强了燃烧稳定性，拓宽了稳定运行范围，提高了燃烧效率并降低了污染物排放的效果；斜流通道使得在喷嘴出口的中心轴附近产生低速区，使得火焰燃烧速率与反应流体流场速率均衡，防止熄火和火焰脉动现象的发生；支撑圆筒使得燃料和空气流速更平稳、流场更稳定，可进一步提高燃烧的稳定性、完全性和效率；可以根据燃烧情况在扩散燃烧模式和预混燃烧模式之间切换，可以适用于各种工况和燃料，极大地提高了燃烧性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃烧装置
，尤其涉及一种雾化喷嘴和喷嘴阵列，其特别适用于燃气轮机、锅炉、化工炉等各种工业燃烧器。
技术介绍
燃气轮机由于单机体积小和输出功率大等特点，广泛应用于电力、航空、石油化工等行业。由于能源危机和环境恶化，急需发展高效清洁燃烧室，要求燃烧室具有点火可靠、燃烧稳定、效率高及低排放等特性。当前我国环境污染问题十分严重，发展燃气轮机清洁燃烧技术十分迫切。燃气轮机厂商已经开发了多种清洁燃烧技术，如贫预混燃烧技术、稀相预混预蒸发技术、贫油直喷技术以及催化燃烧技术等，这些技术虽然可以有效降低污染物的排放，但都面临燃烧不稳定的问题。如美国通用公司开发的一种用于液体燃料燃烧的径向分级燃烧技术，可以有效降低一氧化氮排放。但是，由于主火焰稳定在剪切层的低速边沿，剪切层低速区域附近会产生周期性的涡脱落，在稳定点附近易产生振荡，在非设计工况运行时易发生燃烧不稳定现象。与燃气轮机燃烧器类似，其它各类工业燃烧器也面临着稳定燃烧与降低污染物排放的矛盾。作为燃烧器的重要部件，喷嘴对燃烧稳定、燃烧效率、燃烧完全性和污染物排放有重要影响，因此，采用何种结构的喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雾化喷嘴，其特征在于，包括：内层圆筒(21)、外层圆筒(11)和M层雾化波浪旋流器(31)，其中，所述M层雾化波浪旋流器(31)夹设于所述内层圆筒(21)和外层圆筒(11)之间，其沿圆筒径向四周依次排列；相邻雾化波浪旋流器之间、最内层雾化波浪旋流器与内层圆筒(21)之间以及最外层雾化波浪旋流器与外层圆筒(11)之间形成M+1层气流通道，雾化波浪旋流器喷出的雾化燃料与气流通道的空气掺混，其中，1≤M≤100。

【技术特征摘要】
1.一种雾化喷嘴，其特征在于，包括：内层圆筒(21)、外层圆筒(11)
和M层雾化波浪旋流器(31)，其中，
所述M层雾化波浪旋流器(31)夹设于所述内层圆筒(21)和外层
圆筒(11)之间，其沿圆筒径向四周依次排列；相邻雾化波浪旋流器之间、
最内层雾化波浪旋流器与内层圆筒(21)之间以及最外层雾化波浪旋流器
与外层圆筒(11)之间形成M+1层气流通道，雾化波浪旋流器喷出的雾
化燃料与气流通道的空气掺混，其中，1≤M≤100。
2.如权利要求1所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化波浪旋流
器(31)为波浪形内壁(32)、波浪形外壁(33)和蛇形顶壁(34)围成
的底端开口的腔体，所述腔体作为燃料通道(38)，其呈现沿径向起伏的N
个波峰(35)和N个波谷(36)沿周向相间排列的结构，所述雾化波浪旋
流器的气流出口端开有喷孔(37)，燃料流经雾化波浪旋流器燃料通道并
由喷孔(37)喷出，在气流通道的空气作用下被雾化并与空气掺混，其中，
2≤N≤10000。
3.如权利要求2所述的雾化喷嘴，其特征在于：
所述蛇形顶壁(34)开有K排喷孔；和/或
所述波浪形内壁的气流出口端开有K排L列喷孔；和/或
所述波浪形外壁的气流出口端开有K排L列喷孔；和/或
所述波浪形内壁的气流入口端开有K排L列喷孔；和/或
所述波浪形外壁的气流入口端开有K排L列喷孔；
其中1≤K、L≤10000。
4.如权利要求1所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述内层圆筒的气
流出口端安装锥形结构，所述锥形结构开有喷孔。
5.如权利要求1所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化波浪旋流
器的燃料通道、相邻雾化波浪旋流器之间、最内层雾化波...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钢，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11