一种内置等离子体助燃的旋流微混喷嘴及微混燃烧器制造技术

技术编号:43880680 阅读:33 留言:0更新日期:2024-12-31 19:04
本发明专利技术公开了一种内置等离子体助燃的旋流微混喷嘴及微混燃烧器,旋流微混喷嘴包括同轴设置的切向旋流部件、燃料管和混合管,以及设置在燃料管和混合管上的等离子体助燃激励器。本发明专利技术将等离子体助燃激励器集成于喷嘴内部,可简化微混燃烧器的结构设计,减少微混燃烧器的体积和复杂性;本发明专利技术通过在旋流微混喷嘴的混合气通道顶部安装等离子体助燃激励器,能够在负荷变化时通过控制等离子体助燃激励器的启闭及放电强度,实现变工况下燃烧过程的稳定调节,同时提高在不同工况下的响应速度;本发明专利技术利用切向旋流部件产生的旋流气流可使得空气或氧化剂以特定的旋流度与燃料进行充分混合,可以拓宽燃烧范围,增强极端工况下的稳燃效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微混喷嘴及微混燃烧器,具体是一种内置等离子体助燃的旋流微混喷嘴及微混燃烧器,属于微混燃烧。


技术介绍

1、微混燃烧技术通过缩小燃料和空气流动混合尺度,达到强化出口均匀性实现低nox燃烧,其是将燃料和氧化剂在毫米级管道内充分混合后形成预混气体,并从喷嘴喷出后形成小尺度火焰,利用多个小尺度火焰燃烧代替传统的大尺度燃烧,减小火焰的宽度和长度,同时缩短烟气在高温区停留时间,实现超低排放。微混燃烧技术因其高效、低污染的特点,特别适用于航空航天、能源发电等领域,如氢燃料航空动力装置以及燃气轮机燃烧室。

2、以微混燃烧技术应用于燃气轮机燃烧室为例,航空发动机的燃烧室在飞行过程中需要在多变的飞行速度和高度下保持稳定的燃烧,这使得燃烧室的设计和控制变得极其复杂,需要兼顾宽工况运行条件以及快速的动态响应能力;此外,微混燃烧技术应用于燃气轮机燃烧室时也要考虑多燃料适应性以及宽范围工况变化下的稳定燃烧等。因此,为进一步提高微混燃烧的燃烧效率和拓宽微混燃烧的稳定燃烧范围,业内研究人员开始探索等离子体助燃技术。等离子体作为物质的第四态,是一种由电子、离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种内置等离子体助燃的旋流微混喷嘴,其特征在于,旋流微混喷嘴(3)包括同轴设置的切向旋流部件(31)、燃料管(32)和混合管(33),以及设置在燃料管(32)和混合管(33)上的等离子体助燃激励器;

2.根据权利要求1所述的内置等离子体助燃的旋流微混喷嘴,其特征在于,等离子体助燃激励器是介质阻挡等离子体助燃激励器结构,混合管(33)是直管结构,混合气通道(332)整体是等径的环形腔结构,绝缘介质层(334)包裹设置在阳极电极(333)的外部。

3.根据权利要求1所述的内置等离子体助燃的旋流微混喷嘴,其特征在于,等离子体助燃激励器是滑动弧等离子体助燃激励器结构,...

【技术特征摘要】

1.一种内置等离子体助燃的旋流微混喷嘴,其特征在于,旋流微混喷嘴(3)包括同轴设置的切向旋流部件(31)、燃料管(32)和混合管(33),以及设置在燃料管(32)和混合管(33)上的等离子体助燃激励器;

2.根据权利要求1所述的内置等离子体助燃的旋流微混喷嘴,其特征在于,等离子体助燃激励器是介质阻挡等离子体助燃激励器结构,混合管(33)是直管结构,混合气通道(332)整体是等径的环形腔结构,绝缘介质层(334)包裹设置在阳极电极(333)的外部。

3.根据权利要求1所述的内置等离子体助燃的旋流微混喷嘴,其特征在于,等离子体助燃激励器是滑动弧等离子体助燃激励器结构,混合管(33)包括位于底部的直管段以及对接并位于直管段顶部的锥形扩管段,底端直径小、顶端直径大的锥形扩管段对应等离子体助燃激励场设置,混合气通道(332)对应等离子体助燃激励场的位置是截面积逐渐增大的锥形通道结构,阳极电极(333)对应阴极电极(324)裸露设置在绝缘介质层(334)上。

4.根据权利要求1或2或3所述的内置等离子体助燃的旋流微混喷嘴,其特征在于,切向旋流通道(312)的旋流角度范围为0°~65°。

5.根据权利要求1或2或3所述的内置等离子体助燃的旋流微混喷嘴,其特征在于,切...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨霄盛克勤王梦雨刘方杨丽翟成
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

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