燃烧器的制作方法

本发明涉及燃烧设备领域，具体涉及一种燃烧器。

背景技术：

1、燃烧器，是使燃料和空气以一定方式喷出混合燃烧的装置。相关技术中，燃烧器用于天然气燃料的燃烧，例如氢气等无碳燃料相较于天然气燃料更清洁环保，但是例如氢气等无碳燃料的火焰传播速度快，燃烧流场与火焰结构存在明显差异，相关技术中的燃烧器使用例如氢气等无碳燃料时会产生回火问题，导致相关技术中的燃烧器无法适用于例如氢气等无碳燃料。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种燃烧器，该燃烧器在采用例如氢气等无碳燃料能够避免产生回火。

2、本发明实施例的燃烧器包括：

3、第一燃料喷管，所述第一燃料喷管设有第一燃料通道和多个第一微混燃料出口，所述第一燃料通道沿所述第一燃料喷管的轴向延伸，多个所述第一微混燃料出口设在所述第一燃料喷管的外周面上，并与所述第一燃料通道连通，多个所述第一微混燃料出口沿所述第一燃料喷管的周向间隔排布；

4、连接管，所述连接管环绕在所述第一燃料喷管的外周，并与所述第一燃料喷管之间形成第一空气通道；

5、第一旋流叶片，所述第一旋流叶片位于所述第一空气通道内，并连接在所述连接管与所述第一燃料喷管之间，所述第一旋流叶片沿所述第一燃料喷管的轴向倾斜设置，所述第一旋流叶片为多个，多个所述第一旋流叶片沿所述第一燃料喷管的周向间隔排布，每相邻两个第一旋流叶片之间形成第一旋流通道，沿所述第一空气通道内空气的流动方向，每个所述第一旋流通道的下游均设有对应的所述第一微混燃料出口。

6、本发明实施例的燃烧器在第一燃料喷管与连接管之间设有多个第一旋流叶片，相邻两个第一旋流叶片之间形成第一旋流通道，每个第一旋流通道的下游均设有位于第一燃料喷管上的第一微混燃料出口，空气在第一空气通道内同时进入多个第一旋流通道，以在第一旋流通道内形成旋流气流，空气在流出第一旋流通道后与对应的第一微混燃料出口排出的燃料以交叉射流的方式进行快速掺混并燃烧，从而将集群火焰稳定在第一燃料喷管的端部，以避免产生回火。同时，每个第一旋流通道与对应第一微混燃料出口均形成构成集群火焰的单元火焰，以便于调节单元火焰的形态和长度，进而控制集群火焰的形态和长度，减小停留时间，降低氮氧化物的排放。

7、在一些实施例中，所述第一燃料喷管还设有连通的冷却空气通道和冷却空气腔室，所述冷却空气通道沿所述第一燃料喷管的轴向延伸，并与所述第一燃料通道间隔设置，多个所述第一微混燃料出口设在所述第一燃料喷管的出口端，所述第一燃料通道和所述第一微混燃料出口两者与所述出口端的端面之间设有所述冷却空气腔室。

8、在一些实施例中，所述第一燃料喷管还设有多个冲击冷却孔，多个所述冲击冷却孔设在所述第一燃料喷管的出口端的端面上，并与所述冷却空气腔室连通。

9、在一些实施例中，所述冷却空气通道为多个，多个所述冷却空气通道沿所述第一燃料喷管的周向间隔排布，并环绕在所述第一燃料通道的外周，所述第一微混燃料出口设在对应的相邻两个所述冷却空气通道之间。

10、在一些实施例中，所述燃烧器还包括：

11、第二燃料喷管，所述第二燃料喷管环绕在所述连接管的外周，并与所述连接管之间形成第二空气通道，所述第二燃料喷管设有第二燃料通道和多个第二微混燃料出口，所述第二燃料通道沿所述第二燃料喷管的轴向延伸，多个所述第二微混燃料出口设在所述第二燃料喷管的内周面上，并与所述第二燃料通道连通，多个所述第二微混燃料出口沿所述第二燃料喷管的周向间隔排布；

12、第二旋流叶片，所述第二旋流叶片位于所述第二空气通道内，并连接在所述第二燃料喷管与所述连接管之间，所述第二旋流叶片沿所述第二燃料喷管的轴向倾斜设置，所述第二旋流叶片为多个，多个所述第二旋流叶片沿所述第二燃料喷管的周向间隔排布，相邻两个所述第二旋流叶片之间形成第二旋流通道，沿所述第二空气通道内空气的流动方向，每个所述第二旋流通道的下游均设有对应的所述第二微混燃料出口。

13、在一些实施例中，多个所述第二微混燃料出口设在所述第二燃料喷管的出口端，所述第二燃料喷管的出口端的端面与内周面之间设有倒角面。

14、在一些实施例中，所述连接管邻近所述第一微混燃料出口和所述第二微混燃料出口的轴向端面设有多个伴流空气孔，多个所述伴流空气孔沿所述连接管的周向间隔排布。

15、在一些实施例中，所述第一旋流叶片的延伸方向与所述第一燃料喷管的轴向之间具有第一夹角，所述第二旋流叶片的延伸方向与所述第二燃料喷管的轴向之间具有第二夹角，所述第一夹角与所述第二夹角相等，均为17°-34°；

16、所述第一微混燃料出口的中心线方向与所述第一燃料喷管的轴向垂直，所述第二微混燃料出口的中心线方向与所述第二燃料喷管的轴向垂直。

17、在一些实施例中，所述第一旋流通道旋流数与所述第二旋流通道的旋流数相等，均为小于等于0.6。

18、在一些实施例中，所述第一旋流通道与对应的所述第一微混燃料出口之间的距离为1.5mm-2.0mm，所述第二旋流通道与对应的所述第二微混燃料出口之间的距离为1.5mm-2.0mm；和/或

19、所述第一微混燃料出口的直径和所述第二微混燃料出口的直径均为0.6mm-1.2mm。

技术特征：

1.一种燃烧器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一燃料喷管(1)还设有连通的冷却空气通道(13)和冷却空气腔室(14)，所述冷却空气通道(13)沿所述第一燃料喷管(1)的轴向延伸，并与所述第一燃料通道(11)间隔设置，多个所述第一微混燃料出口(12)设在所述第一燃料喷管(1)的出口端，所述第一燃料通道(11)和所述第一微混燃料出口(12)两者与所述出口端的端面之间设有所述冷却空气腔室(14)。

3.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述第一燃料喷管(1)还设有多个冲击冷却孔(15)，多个所述冲击冷却孔(15)设在所述第一燃料喷管(1)的出口端的端面上，并与所述冷却空气腔室(14)连通。

4.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述冷却空气通道(13)为多个，多个所述冷却空气通道(13)沿所述第一燃料喷管(1)的周向间隔排布，并环绕在所述第一燃料通道(11)的外周，所述第一微混燃料出口(12)设在对应的相邻两个所述冷却空气通道(13)之间。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的燃烧器，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，多个所述第二微混燃料出口(42)设在所述第二燃料喷管(4)的出口端，所述第二燃料喷管(4)的出口端的端面与内周面之间设有倒角面(43)。

7.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述连接管(2)邻近所述第一微混燃料出口(12)和所述第二微混燃料出口(42)的轴向端面设有多个伴流空气孔(21)，多个所述伴流空气孔(21)沿所述连接管(2)的周向间隔排布。

8.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述第一旋流叶片(3)的延伸方向与所述第一燃料喷管(1)的轴向之间具有第一夹角，所述第二旋流叶片(5)的延伸方向与所述第二燃料喷管(4)的轴向之间具有第二夹角，所述第一夹角与所述第二夹角相等，均为17°-34°；

9.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述第一旋流通道旋流数与所述第二旋流通道的旋流数相等，均为小于等于0.6。

10.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述第一旋流通道与对应的所述第一微混燃料出口(12)之间的距离为1.5mm-2.0mm，所述第二旋流通道与对应的所述第二微混燃料出口(42)之间的距离为1.5mm-2.0mm；和/或

技术总结本发明提供一种燃烧器，所述燃烧器包括第一燃料喷管、连接管和第一旋流叶片，第一燃料喷管的外周面设有多个第一微混燃料出口，连接管环绕在第一燃料喷管的外周，并与第一燃料喷管之间形成第一空气通道，多个第一旋流叶片连接在连接管与第一燃料喷管之间，每相邻两个第一旋流叶片之间形成第一旋流通道，每个第一旋流通道的下游均设有对应的第一微混燃料出口。本发明的燃烧器使空气在第一空气通道内同时进入多个第一旋流通道，以在第一旋流通道内形成旋流气流，空气在流出第一旋流通道后与对应的第一微混燃料出口排出的燃料以交叉射流的方式进行快速掺混并燃烧，从而将集群火焰稳定在第一燃料喷管的端部，以避免产生回火。技术研发人员：段冬霞,葛冰,李珊珊,史挺,裴凡淇,刘芮煊,刘怡,贾世琦受保护的技术使用者：中国联合重型燃气轮机技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27