一种离散整流燃烧装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种离散整流燃烧装置及方法，涉及燃料燃烧领域，离散整流燃烧装置内开设有轴向贯通的燃烧通道，燃烧通道具有沿轴向依次设置的分配区域、第一燃烧区域、整流区域和第二燃烧区域，分配区域内设有分配器，整流区域内设有整流器，分配器向第一燃烧区域提供燃料及空气以进行第一次燃烧，整流器将第一燃烧区域内的混合气体整流分散至第二燃烧区域内以进行第二次燃烧。本发明专利技术提出的离散整流燃烧装置及方法能够有效减少燃烧过程中的NO

【技术实现步骤摘要】
一种离散整流燃烧装置及方法


[0001]本专利技术涉及燃料燃烧领域，特别涉及一种离散整流燃烧装置及方法。

技术介绍

[0002]高速、亚高速燃烧装置因大部分燃料在燃烧室内燃烧，燃烧产物以较高的速度喷出而得名。高速喷出的气流大量卷吸加热炉空间的气体，从而提高加热空间的温度均匀性。
[0003]通常的高速、亚高速燃烧装置为喷头混合形式，采用交叉射流、旋流等结构加快燃料与助燃空气的混合和燃烧，燃烧速度快、燃烧室内温度高，容易产生热力型NO
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；且受射流分布的影响，在燃烧区域存在较多的氧浓度过高区域，更易增加NO
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的生成；当烧嘴负荷降低时，喷头射流速度降低，混合速度降低和浓度分布的不均匀性程度更大，NO
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的生成量更是成倍增长。对采用预混燃烧的高速、亚高速燃烧装置，燃烧更为快速、区域温度更高，且受空气过剩系数的影响，NO
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生成量容易增加；预混燃烧在低负荷状态还存在回火、高温烧损设备等风险。
[0004]另外，对于采用多孔介质预混燃烧装置，火焰附着在多孔介质表面，燃烧产物喷出速度低，以多孔材质的表面辐射为主要传热方式，对于大空间的加热难以满足均匀性等的要求；同时，因燃烧发生在多孔介质表面层，其面积直接影响燃烧设备的供热能力，对于供热负荷大的燃烧装置，需求面积较大，难以在加热设备上安装和布置。
[0005]总之，现有的高速、亚高速燃烧装置由于燃烧方法的原因，使用中NO
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生成量常常高于国标排放限值，尤其是加热温度在1000℃以上的加热设备上更难达到超低排放的要求。多孔介质预混燃烧装置，受自身结构局限，难以满足供热负荷大，或较大空间的加热所需。
[0006]有鉴于此，本专利技术人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复试验设计出一种离散整流燃烧装置及方法，以期解决现有技术存在的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种离散整流燃烧装置及方法，有效减少燃烧过程中的NO
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生成。
[0008]为达到上述目的，本专利技术提出一种离散整流燃烧装置，其中，所述离散整流燃烧装置内开设有轴向贯通的燃烧通道，所述燃烧通道具有沿轴向依次设置的分配区域、第一燃烧区域、整流区域和第二燃烧区域，所述分配区域内设有分配器，所述整流区域内设有整流器，所述分配器向所述第一燃烧区域提供燃料及空气以进行第一次燃烧，所述整流器将第一燃烧区域内的混合气体整流分散至第二燃烧区域内以进行第二次燃烧。
[0009]如上所述的离散整流燃烧装置，其中，所述分配器设有朝向所述第一燃烧区域开设的燃料射流口和空气射流口，所述燃料射流口与燃料管道相连接并向所述第一燃烧区域射流燃料，所述空气射流口向所述第一燃烧区域射流空气。
[0010]如上所述的离散整流燃烧装置，其中，所述燃料射流口沿所述燃烧通道的轴线开
设，所述分配器上开设有多个所述空气射流口，多个所述空气射流口环绕所述燃料射流口开设。
[0011]如上所述的离散整流燃烧装置，其中，所述第一燃烧区域的长度大于或等于所述燃烧通道的内径。
[0012]如上所述的离散整流燃烧装置，其中，所述整流器具有多条沿所述燃烧通道轴向贯通的离散通道，多条所述离散通道均布于所述燃烧通道的截面上。
[0013]本专利技术还提出一种离散整流燃烧方法，其中，燃料和空气分别射流进入第一燃烧区域，所述燃料和所述空气在所述第一燃烧区域部分燃烧，部分燃烧后的燃烧产物以及剩余的空气和燃料形成混合气体，所述混合气体经离散整流后进入第二燃烧区域并在第二燃烧区域进行二次燃烧。
[0014]如上所述的离散整流燃烧方法，其中，所述混合气体先被分散为多股微流，各所述微流内的燃烧产物、空气及燃料再进行均匀混合。
[0015]如上所述的离散整流燃烧方法，其中，有15％～35％的所述燃料在所述第一燃烧区域内完成燃烧。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下特点和优点：
[0017]本专利技术提出的离散整流燃烧装置及方法，通过设置在燃烧通道内的整流器，将燃烧通道内的燃烧过程分割为两个区域，在第一燃烧区域，可完成点火和部分燃料的一次燃烧，一次燃烧后的燃烧产物分别与剩余的助燃空气、燃料经过离散整流器时进行分割离散、均匀化整流，形成贫氧的助燃剂和稀薄的燃料射流再进入第二燃烧区域进行二次燃烧，由于二次燃烧过程中氧浓度、燃料浓度均低于传统扩散燃烧过程的反应物浓度，从而降低NOx的生成，更加环保。
附图说明
[0018]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本专利技术公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本专利技术的理解，并不是具体限定本专利技术各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本专利技术的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本专利技术。
[0019]图1为本专利技术提出的燃烧装置的结构示意图；
[0020]图2为整流器前燃烧通道截面上气流成分的分布趋势；
[0021]图3是整流器后燃烧通道截面上燃料和氧浓度的分布趋势；
[0022]图4是采用离散整流燃烧方法的天然气亚高速烧嘴NOx排放测试图；
[0023]图5为本专利技术提出的燃烧方法的示意图。
[0024]附图标记说明：
[0025]100、离散整流燃烧装置；
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10、燃烧通道；
[0026]11、分配区域；
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12、第一燃烧区域；
[0027]13、整流区域；
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14、第二燃烧区域；
[0028]20、分配器；
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21、燃料射流口；
[0029]22、空气射流口；
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30、整流器；
[0030]31、导流管；
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4、根部燃烧带；
[0031]2a、空气射流；
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2b、燃料射流；
[0032]7、加热空间内衬。
具体实施方式
[0033]结合附图和本专利技术具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本专利技术的细节。但是，在此描述的本专利技术的具体实施方式，仅用于解释本专利技术的目的，而不能以任何方式理解成是对本专利技术的限制。在本专利技术的教导下，技术人员可以构想基于本专利技术的任意可能的变形，这些都应被视为属于本专利技术的范围。
[0034]如图1所示，本专利技术提出一种离散整流燃烧装置100，该离散整流燃烧装置100内开设有轴向贯通的燃烧通道10，燃烧通道10具有沿轴向依次设置的分配区域11、第一燃烧区域12、整流区域13和第二燃烧区域14，分配区域11内设有分配器20，分配器20向第一燃烧区域1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离散整流燃烧装置，其特征在于，所述离散整流燃烧装置内开设有轴向贯通的燃烧通道，所述燃烧通道具有沿轴向依次设置的分配区域、第一燃烧区域、整流区域和第二燃烧区域，所述分配区域内设有分配器，所述整流区域内设有整流器，所述分配器向所述第一燃烧区域提供燃料及空气以进行第一次燃烧，所述整流器将第一燃烧区域内的混合气体整流分散至第二燃烧区域内以进行第二次燃烧。2.如权利要求1所述的离散整流燃烧装置，其特征在于，所述分配器设有朝向所述第一燃烧区域开设的燃料射流口和空气射流口，所述燃料射流口与燃料管道相连接并向所述第一燃烧区域射流燃料，所述空气射流口向所述第一燃烧区域射流空气。3.如权利要求1所述的离散整流燃烧装置，其特征在于，所述第一燃烧区域的长度大于或等于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小辉，江华，吴永红，
申请(专利权)人：中冶京诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：