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1、(10)申请公布号 CN 102944015 A (43)申请公布日 2013.02.27 C N 1 0 2 9 4 4 0 1 5 A *CN102944015A* (21)申请号 201210421560.5 (22)申请日 2012.10.29 F23D 1/00(2006.01) F23D 14/04(2006.01) (71)申请人中国科学技术大学 地址 230026 安徽省合肥市包河区金寨路 96号 (72)发明人林其钊 杨亚军 杨必应 (74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责 任公司 11251 代理人成金玉 贾玉忠 (54) 发明名称 一种引射预燃式无焰燃烧器 (57) 。
2、摘要 一种引射预燃式无焰燃烧器，包括：喷嘴、预 燃室；预燃室前端洗出b=0 -70的槽，右旋或 左旋均匀分布，保证空气的进入并达到旋流的效 果，后端直接与炉膛相连，进行燃烧产物的排放。 燃料则通过喷嘴进入预燃室与空气混合；通过引 射技术，空气由槽被吸入到预燃室内，并且可以使 用气体、固体燃料实现无焰燃烧。本发明由于采 用了引射方法使得热空气在燃料的射流作用下被 引射到预燃室内，最后燃烧产物喷入到炉膛里使 得燃烧产物在较大的区域内进行无焰燃烧，降低 了过量空气系数，提高了燃烧效率，降低了燃烧噪 声。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权。
3、局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页 1/1页 2 1.一种引射预燃式无焰燃烧器，其特征在于包括：喷嘴（1）、预燃室（2）、槽（3）；所述预 燃室（2）用于燃料和空气的部分燃烧，预燃室（2）的前端洗出若干个b=0 -70的槽（3）， b代表槽（3）倾斜的角度，当b=0时，槽（3）为直槽；所述槽（3）右旋或左旋均匀分布，用于 引射少量的热空气进入预燃室并达到旋流的效果；所述喷嘴（1）直接深入到预燃室（2）内， 通过N 2 或CO 2 输送燃料并和热空气相互混合进而燃烧。 2.根据权利要求1所述的引射预燃式无焰燃烧器，其特征在于：所述槽（3）为2-16个。 权。
4、 利 要 求 书CN 102944015 A 1/4页 3 一种引射预燃式无焰燃烧器 技术领域 0001 本发明涉及一种引射预燃式无焰燃烧器，属于燃烧设备锅炉技术领域。 背景技术 0002 传统燃烧器的燃料燃烧不充分，燃烧速率慢，热效率低，严重造成了能源的浪费， 并且NO x 排放比较高，再加上我国对能源的需求量在不断地增长，因此此时能源与环境问题 变得 0003 更加的突出。 0004 引射器是利用射流的紊动扩散作用，使不同压力的两股流体相互混合，并引发能 量交换的流体械和混合反应设备。引射器主要由工作喷嘴、接受室、混合室及扩散室等部件 组成。进入装置前，压力较高的流体叫做工作流体，它以很高。
5、的速度从喷嘴流出，进入接受 室，由于射流的紊动扩散作用，卷吸周围的流体而发生动量交换，被吸走的压力较低的流体 叫引射流体。工作流体与引射流体在混合室内混合，进行动量和质量交换。 0005 因此采用引射技术对于降低污染物的（主要指NO x ）排放，提高燃烧效率，降低过量 空气系数将更加有效。目前尚未有相关文献报道。 发明内容 0006 本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种引射预燃式无焰燃烧器，解 决当前现有技术的燃烧室内温度分布不均匀、氮氧化物排放偏高、燃烧不够充分、燃烧效率 偏低问题。 0007 本发明的技术方案：一种引射预燃式无焰燃烧器，包括：喷嘴1、预燃室2、槽3；所 述预燃室。
6、2用于燃料和空气的部分燃烧，预燃室2的前端洗出若干个b=0 -70的槽3， b代表槽3倾斜的角度，当b=0时，槽3为直槽，当b取其它数值时，槽3为斜槽；所述槽 3右旋或左旋均匀分布，用于引射少量的热空气进入预燃室并达到旋流的效果；所述喷嘴1 直接深入到预燃室2内，通过N 2 或CO 2 输送燃料并和热空气相互混合进而燃烧。 0008 所述槽3b=0时有利于比较长的燃烧器在较远处接触热空气，b=70时有利于比 较短的燃烧器更大范围的接触热空气，中间度数则介于两者之间。 0009 所述槽3为2-16个，有利于混合出不同浓度的燃料，槽数少时则可得到高浓度的 燃料，槽数较多时则可得到低浓度的燃料。 0。
7、010 本发明与现有技术相比的优点在于：本发明采用了引射技术，因此可以不再单独 的采用鼓风装置对燃烧器进行输送热空气，并且最后燃烧产物可以高速的喷入到炉膛里， 使燃烧反应发生在一个宽广的弥散区域，能够进一步的实现炉膛里的无焰燃烧，克服了现 有技术的燃烧室内温度分布不均匀、氮氧化物排放偏高、燃烧不够充分、燃烧效率偏低等缺 点，其优点是提供的空气是热空气，因此不需要对空气进行预热，加快了反应的速度，提高 了燃烧效率，不需要外加点火装置；而且能够根据引射的功能自动吸收周围的热空气，同时 能够使大部分未燃的燃料以较高的速度喷入炉膛里，再者由于燃烧器尾部采用发散型的增 说 明 书CN 102944015。
8、 A 2/4页 4 加了射流的宽度，因此使之能够在炉膛的较大范围内进行无焰燃烧，降低了燃烧噪声。 附图说明 0011 图1为本发明引射预燃式无焰燃烧器的结构示意图； 0012 图2为本发明引射预燃式无焰燃烧器预燃室前端为直槽的剖面图； 0013 图3为本发明引射预燃式无焰燃烧器预燃室前端为斜槽的剖面图； 0014 图4为本发明预燃室前端示意图； 0015 图5为本发明预燃室前端为直槽的局部剖面图； 0016 图6为本发明预燃室前端为斜槽的局部剖面图； 0017 图7为本发明预燃室前端为斜槽的立体图； 0018 图8为本发明引射预燃式无焰燃烧器前端为直槽优选结构示意图； 0019 图9为本发明引。
9、射预燃式无焰燃烧器前端为斜槽优选结构示意图； 0020 图10为本发明预燃室后端的示意图。 具体实施方式 0021 下面结合附图进一步说明本发明引射预燃式无焰燃烧器的具体实施方式 0022 实施例1 0023 本实施例中，由喷嘴1、预燃室2组成；预燃室2的前端洗出8个b=0的槽3（见 图2，4，5，即槽3为直槽）；喷嘴1直接深入到预燃室2内；预燃室2的末端直接连接到炉膛 里。 0024 本发明实施例工作原理如下（本发明实施例实施过程中采用的燃料为固体或气体 燃料）： 0025 起始阶段燃料供给装置通过N 2 将燃料通过喷嘴1喷入到预燃室2，与此同时由于 射流的紊动扩散作用，卷吸周围的热空气通过。
10、槽3进入到预燃室2内，二者在预燃室2内相 互混合，由于热空气的温度足以达到燃料的着火点，这样二者便可在预燃室里混合燃烧，由 于热空气的数量还比较少，因此燃料只能处于贫氧状态，这样预燃室2便可获得稳定的火 焰。再者由于燃料与空气的燃烧使得预燃室2内的温度、压力都开始升高,燃烧产物向两 端排出;与此同时,由于气体本身有一定的惯性,因此燃烧产物向两端的高速运动造成了 预燃室2内的负压,在负压的作用下,空气从槽3自动吸入,最后排出的燃烧产物高速的 喷入到炉膛里使得燃料能够在较大的区域内进行无焰燃烧。这样实现了引射，同时又有利 于最后实现无焰燃烧。 0026 实施例2 0027 本实施例中，由喷嘴1、预。
11、燃室2组成；预燃室2的前端洗出8个b=30的槽3（见 图3，4，6，7，即槽3为斜槽），槽3右旋或左旋均匀分布；喷嘴1直接深入到预燃室2内；预 燃室2的末端直接连接到炉膛里。 0028 本发明实施例工作原理如下（本发明实施例实施过程中采用的燃料为固体或气体 燃料）： 0029 起始阶段燃料供给装置通过N 2 将燃料通过喷嘴1喷入到预燃室2，与此同时由于 射流的紊动扩散作用，卷吸周围的热空气通过槽3进入到预燃室2内，二者在预燃室2内相 说 明 书CN 102944015 A 3/4页 5 互混合，由于热空气的温度足以达到燃料的着火点，这样二者便可在预燃室里混合燃烧，由 于热空气的数量还比较少，因。
12、此燃料只能处于贫氧状态，这样预燃室2便可获得稳定的火 焰。再者由于燃料与空气的燃烧使得预燃室2内的温度、压力都开始升高,燃烧产物向两 端排出;与此同时,由于气体本身有一定的惯性,因此燃烧产物向两端的高速运动造成了 预燃室2内的负压,在负压的作用下,空气从槽3自动吸入,最后排出的燃烧产物高速的 喷入到炉膛里使得燃料能够在较大的区域内进行无焰燃烧。这样实现了引射，同时又有利 于最后实现无焰燃烧。 0030 实施例3 0031 本实施例中，由喷嘴1、预燃室2组成；预燃室2的前端洗出8个b=70的槽3（参 照b=30，即槽3仍为斜槽），槽3右旋或左旋均匀分布；喷嘴1直接深入到预燃室2内；预 燃室2的末。
13、端直接连接到炉膛里。 0032 本发明实施例工作原理如下（本发明实施例实施过程中采用的燃料为固体或气体 燃料）： 0033 起始阶段燃料供给装置通过N 2 将燃料通过喷嘴1喷入到预燃室2，与此同时由于 射流的紊动扩散作用，卷吸周围的热空气通过槽3进入到预燃室2内，二者在预燃室2内相 互混合，由于热空气的温度足以达到燃料的着火点，这样二者便可在预燃室里混合燃烧，由 于热空气的数量还比较少，因此燃料只能处于贫氧状态，这样预燃室2便可获得稳定的火 焰。再者由于燃料与空气的燃烧使得预燃室2内的温度、压力都开始升高,燃烧产物向两 端排出;与此同时,由于气体本身有一定的惯性,因此燃烧产物向两端的高速运动造。
14、成了 预燃室2内的负压,在负压的作用下,空气从槽3自动吸入,最后排出的燃烧产物高速的 喷入到炉膛里使得燃料能够在较大的区域内进行无焰燃烧。这样实现了引射，同时又有利 于最后实现无焰燃烧。 0034 实施例4 0035 本实施例中，由喷嘴1、预燃室2组成；预燃室2的前端洗出8个b=0的槽3（见 图2，4，5）；预燃室对称开出两个斜缝4（见图8，10）；喷嘴1直接深入到预燃室2内；预燃 室2的末端直接连接到炉膛里。 0036 本发明实施例工作原理如下（本发明实施例实施过程中采用的燃料为固体或气体 燃料）： 0037 起始阶段燃料供给装置通过N 2 将燃料通过喷嘴1喷入到预燃室2，与此同时由于 射流。
15、的紊动扩散作用，卷吸周围的热空气通过槽3以及预燃室周围的斜缝4进入到预燃室2 内，二者在预燃室2内相互混合，由于热空气的温度足以达到燃料的着火点，这样二者便可 在预燃室里混合燃烧，由于热空气的数量还比较少，因此燃料只能处于贫氧状态，这样预燃 室2便可获得稳定的火焰。再者由于燃料与空气的燃烧使得预燃室2内的温度、压力都开 始升高,燃烧产物向两端排出;与此同时,由于气体本身有一定的惯性,因此燃烧产物向 两端的高速运动造成了预燃室2内的负压,在负压的作用下,空气从槽3和斜缝4自动吸 入,最后排出的燃烧产物高速的喷入到炉膛里使得燃料能够在较大的区域内进行无焰燃 烧。这样实现了引射，同时又有利于最后实现。
16、无焰燃烧。 0038 实施例5 0039 本发明实施例中，由喷嘴1、预燃室2组成；预燃室2的前端洗出8个b=30的槽 说 明 书CN 102944015 A 4/4页 6 3（见图3，4，6，7），槽3右旋或左旋均匀分布；预燃室对称开出两个斜缝4（见图9，10）；喷 嘴1直接深入到预燃室2内；预燃室2的末端直接连接到炉膛里。 0040 本发明实施例工作原理如下（本发明实施例实施过程中采用的燃料为固体或气体 燃料）： 0041 起始阶段燃料供给装置通过N 2 将燃料通过喷嘴1喷入到预燃室2，与此同时由于 射流的紊动扩散作用，卷吸周围的热空气通过槽3以及预燃室周围的斜缝4进入到预燃室2 内，二者在。
17、预燃室2内相互混合，由于热空气的温度足以达到燃料的着火点，这样二者便可 在预燃室里混合燃烧，由于热空气的数量还比较少，因此燃料只能处于贫氧状态，这样预燃 室2便可获得稳定的火焰。再者由于燃料与空气的燃烧使得预燃室2内的温度、压力都开 始升高,燃烧产物向两端排出;与此同时,由于气体本身有一定的惯性,因此燃烧产物向 两端的高速运动造成了预燃室2内的负压,在负压的作用下,空气从槽3和斜缝4自动吸 入,最后排出的燃烧产物高速的喷入到炉膛里使得燃料能够在较大的区域内进行无焰燃 烧。这样实现了引射，同时又有利于最后实现无焰燃烧。 0042 实施例6 0043 本实施例中，由喷嘴1、预燃室2组成；预燃室2的。
18、前端洗出8个b=70的槽3（参 照b=30），槽3右旋或左旋均匀分布；预燃室对称开出两个斜缝4（见图9，10）；喷嘴1直 接深入到预燃室2内；预燃室2的末端直接连接到炉膛里。 0044 本发明实施例工作原理如下（本发明实施例实施过程中采用的燃料为固体或气体 燃料）： 0045 起始阶段燃料供给装置通过N 2 将燃料通过喷嘴1喷入到预燃室2，与此同时由于 射流的紊动扩散作用，卷吸周围的热空气通过槽3以及预燃室周围的斜缝4进入到预燃室2 内，二者在预燃室2内相互混合，由于热空气的温度足以达到燃料的着火点，这样二者便可 在预燃室里混合燃烧，由于热空气的数量还比较少，因此燃料只能处于贫氧状态，这样预燃。
19、 室2便可获得稳定的火焰。再者由于燃料与空气的燃烧使得预燃室2内的温度、压力都开 始升高,燃烧产物向两端排出;与此同时,由于气体本身有一定的惯性,因此燃烧产物向 两端的高速运动造成了预燃室2内的负压,在负压的作用下,空气从槽3和斜缝4自动吸 入,最后排出的燃烧产物高速的喷入到炉膛里使得燃料能够在较大的区域内进行无焰燃 烧。这样实现了引射，同时又有利于最后实现无焰燃烧。 0046 本发明说明书未详细阐述部分属于本领域公知技术。 0047 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。 说 明 书CN 102944015 A 1/5页 7 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102944015 A 2/5页 8 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102944015 A 3/5页 9 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102944015 A 4/5页 10 图7 图8 说 明 书 附 图CN 102944015 A 10 5/5页 11 图9 图10 说 明 书 附 图CN 102944015 A 11 。