[发明专利]一种自旋混合型燃烧器及其用途

说明书

本发明涉及一种自旋混合型燃烧器，包括启动烧嘴安装口、烟气出口、和耐火层。所述燃烧器还包括：内腔，其一端与启动烧嘴安装口相连，另一端逐渐聚拢并与烟气出口连接；启动烧嘴安装口、内腔和烟气出口中心同轴；内腔中心轴上的每个垂直截面均为圆形且各截面的圆心同轴；N个进口通道分别用于输送助燃介质和可燃介质进入内腔，进口通道中轴线与内腔中心轴之间的夹角为入口角α，其中0＜α≤90°；N≥2。所述进口通道在内腔圆周方向均匀分布以使助燃介质和可燃介质均匀充分混合。本发明所述燃烧器内腔无混流内件，内腔壁面(接火面)处压力最高、温度最低，提升了燃烧器工作的长期可靠性，简化了结构和制造工艺，降低了制造和维修成本。

技术领域

本发明涉及一种自旋混合型燃烧器及其用途，属于燃烧领域。

背景技术

在各类密闭的燃烧炉生产过程中，为了装置的安全、高效运行，需在燃烧器内将参与燃烧的介质充分混合。伴随燃烧的发生，燃烧器内处于高温状态，故燃烧器接火部位/部件还需要有良好的耐热性。

现有燃烧器都应用于将单股燃料流与单股助燃流的混合燃烧；如需处理多股燃料流，即采用多个燃烧器并列的组合，结构复杂。

现有燃烧器将单股燃料流与单股助燃流进行混合时，多采用耐高温材质制作混流内件，常见有两种方式：1)在引射部件中，通过助燃物的引射将可燃物吸入，形成一个混合区，在引射部件的出口，混合介质即发生燃烧；引射部件的结构与文丘里管近似，具有缩径段-扩大段的特征；2)在导流/分散部件中，一般是先通入高压的助燃物、后通入低压的可燃物，在部件内设有如：螺旋、分布器等构件，将可燃物和助燃物混合，在导流/分散部件的出口，混合介质即发生燃烧；这类部件的结构具有套管-管内导流/分散构件的特征。

从燃烧介质混合的角度来概括，第一种方式为“抽混型”；第二种方式为“推混型”。两者共同特点是：1)混流内件为耐高温材质制作的结构件；2)混流内件出口处即为火焰根部，在火焰的长期作用下，耐高温金属管口出现烧蚀和结瘤是常见问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自旋混合型燃烧器，旨在解决现有燃烧器处理燃料流单一、内腔中耐高温金属混流内件管口易出现的烧蚀和结瘤问题。本发明所述燃烧器内腔无混流内件，所述内腔壁面(接火面)处压力最高、温度最低，提升了燃烧器工作的长期可靠性，简化了结构和制造工艺，降低了制造和维修成本。

一方面，本发明涉及一种自旋混合型燃烧器，包括启动烧嘴安装口、烟气出口、和耐火层；其还包括：

内腔，所述内腔一端与所述启动烧嘴安装口相连，另一端逐渐聚拢并与所述烟气出口连接；所述启动烧嘴安装口、所述内腔和所述烟气出口中心同轴；所述内腔中心轴上的每个垂直截面均为圆形且各截面的圆心同轴；

N个进口通道，所述进口通道分别用于输送助燃介质和可燃介质进入所述内腔，所述进口通道中轴线与内腔中心轴之间的夹角为入口角α，其中0＜α≤90°；N≥2；

所述进口通道在所述内腔圆周方向均匀分布以使所述助燃介质和可燃介质均匀充分混合。

另一方面，本发明还涉及一种自旋混合型燃烧器在处理单燃料流工艺中的用途。

另一方面，本发明还涉及一种自旋混合型燃烧器在处理多燃料流工艺中的用途。

本发明提供自旋混合型燃烧器内没有与火焰直接接触的混流内件，仅利用进入燃烧器的各介质的自身能量，在燃烧器内腔产生漩涡流进行混合并发生燃烧，内腔中存在着梯度分明的压力场和温度场。压力沿燃烧器内腔壁至涡流中心降低；温度沿燃烧器内腔壁至涡流中心升高，从而使得所述内腔壁面(接火面)处压力最高、温度最低。本发明所述燃烧器提升了燃烧器工作的长期可靠性，简化了结构和制造工艺，降低了制造和维修成本。

附图说明

图1为本发明实施例1所述自旋混合型燃烧器的示意图。