预混装置及其燃烧器的制作方法

本发明涉及燃烧器，具体地，涉及一种预混装置及其燃烧器。

背景技术：

1、随着全球能源需求的不断增长和极端恶劣天气的频繁出现，发展清洁、低碳和可再生的能源，减少温室气体排放迫在眉睫。发电、工业和交通领域为了进一步减少二氧化碳等温室气体的排放，提高燃烧效率，探索可持续发展的能源供应途径至关重要。在此背景下，氢作为一种良好的能源载体受到了广泛研究。例如，将氢高比例的掺入天然气进行富氢掺烧利用和纯氢燃烧利用是一种重要的应用途径。

2、在相关技术中，富氢、纯氢进行燃烧利用存在显著的挑战。一方面，氢的火焰传播速度极高，火焰距离更短，燃烧喷嘴存在烧蚀风险。另一方面，氢的可燃范围宽、火焰传播速度快，传统预混燃烧方式下极易发生回火。另外，氢燃烧的热声振幅水平和频率不同于传统天然气，传统天然气燃烧器用于高比例掺烧氢气可能存在燃烧不稳定、不充分的情况，并且导致污染物排放较多，且降低了燃烧器使用的安全性。

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。

2、为此，本发明的实施例提出一种可以使燃料与空气充分混合，回火概率较低，安全性较高的预混装置。

3、本发明的实施例还提出一种燃烧器。

4、本发明的实施例的预混装置包括：空气室，所述空气室上设有空气进口；燃料室，所述燃料室环绕所述空气室的周向布置，所述燃料室上设有燃料进口；燃料分散管和喷管，所述燃料分散管和所述喷管均为多个，多个所述燃料分散管均与所述燃料室连通，每个所述喷管均与若干所述燃料分散管相连，多个所述喷管沿所述燃料室的周向间隔布置，所述喷管的一端与所述空气室连通，所述喷管的另一端具有用于喷出混合气体的出气孔。

5、根据本发明的实施例的预混装置，空气可以由空气进口进入至空气室内，由于喷管的一端与空气室连通，由此空气室内的空气可以分散通入至多个喷管内，燃料可以由燃料进口进入至燃料室内，由于燃料室通过若干燃料分散管与喷管连通，由此可以通过燃料分散管将燃料分散至喷管内，并与喷管内的空气混合，最后再由出气孔排出。因此，本发明的实施例的预混装置可以使燃料与空气充分混合，降低回火概率，安全性较高。

6、在一些实施例中，所述燃料室包括进料室和多个燃料分配室，所述进料室上设有所述燃料进口且与多个所述燃料分配室连通，多个所述燃料分配室均为环形，多个所述燃料分配室的轴线平行且相互嵌套，所述喷管设于相邻的两个所述燃料分配室之间，所述燃料分散管与所述喷管和所述燃料分配室连通。

7、在一些实施例中，所述燃料分配室至少包括第一分配室和第二分配室，所述第二分配室设于所述第一分配室的内侧，部分所述喷管设于所述第一分配室和所述第二分配室之间，且环绕所述第一分配室的周向间隔布置，所述燃料分散管包括第一分散管和第二分散管，所述第一分散管的一端与所述第一分配室连通，所述第一分散管的另一端与所述喷管连通，所述第二分散管的一端与所述第二分配室连通，所述第二分散管的另一端与所述喷管连通。

8、在一些实施例中，所述预混装置还包括多个燃料主分配管，多个所述燃料主分配管设于所述第一分配室和所述第二分配室之间，且沿所述第一分配室的周向间隔布置，所述燃料主分配管的一端与所述第一分配管连通，所述燃料主分配管的另一端与所述第二分配管连通，所述进料室与最外侧的所述燃料分配室连通。

9、在一些实施例中，与同一所述喷管连通的所述第一分散管和所述第二分散管沿所述喷管的径向相对布置。

10、在一些实施例中，部分所述燃料分散管沿所述喷管的轴向间隔布置，且所述燃料分散管沿所述喷管轴向的间距大于等于5mm且小于等于15mm。

11、在一些实施例中，所述燃料分散管的内径大于等于0.1mm且小于等于0.5mm。

12、在一些实施例中，所述喷管的内径大于等于6mm且小于等于12mm；和/或，所述喷管的长度大于等于20且小于等于100mm；和/或，相邻的两个所述喷管之间的间距大于等于5mm且小于等于60mm。

13、在一些实施例中，最靠近所述出气孔的燃料分散管与所述出气孔之间的间距大于等于25mm且小于等于100mm；和/或，所述喷管具有与所述空气室连通的进气孔，最靠近所述进气孔的燃料分散管与所述进气孔之间的间距大于等于15mm且小于等于35mm。

14、本发明的另一实施例的燃烧器，包括本发明的实施例中任一项所述的预混装置。

15、根据本发明的实施例的燃烧器，空气可以由空气进口进入至空气室内，由于喷管的一端与空气室连通，由此空气室内的空气可以分散通入至多个喷管内；燃料可以由燃料进口进入至燃料室内，由于燃料室通过若干燃料分散管与喷管连通，由此可以通过燃料分散管将燃料分散至喷管内，并与喷管内的空气混合，最后再由出气孔排出。因此，本发明的实施例的燃烧器的预混装置可以使燃料与空气充分混合，降低回火概率，安全性较高。

技术特征：

1.一种预混装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的预混装置，其特征在于，所述燃料室包括进料室和多个燃料分配室，所述进料室上设有所述燃料进口且与多个所述燃料分配室连通，多个所述燃料分配室均为环形，多个所述燃料分配室的轴线平行且相互嵌套，所述喷管设于相邻的两个所述燃料分配室之间，所述燃料分散管与所述喷管和所述燃料分配室连通。

3.根据权利要求2所述的预混装置，其特征在于，所述燃料分配室至少包括第一分配室和第二分配室，所述第二分配室设于所述第一分配室的内侧，部分所述喷管设于所述第一分配室和所述第二分配室之间，且环绕所述第一分配室的周向间隔布置，所述燃料分散管包括第一分散管和第二分散管，所述第一分散管的一端与所述第一分配室连通，所述第一分散管的另一端与所述喷管连通，所述第二分散管的一端与所述第二分配室连通，所述第二分散管的另一端与所述喷管连通。

4.根据权利要求3所述的预混装置，其特征在于，还包括多个燃料主分配管，多个所述燃料主分配管设于所述第一分配室和所述第二分配室之间，且沿所述第一分配室的周向间隔布置，所述燃料主分配管的一端与所述第一分配管连通，所述燃料主分配管的另一端与所述第二分配管连通，所述进料室与最外侧的所述燃料分配室连通。

5.根据权利要求3所述的预混装置，其特征在于，与同一所述喷管连通的所述第一分散管和所述第二分散管沿所述喷管的径向相对布置。

6.根据权利要求1所述的预混装置，其特征在于，部分所述燃料分散管沿所述喷管的轴向间隔布置，且所述燃料分散管沿所述喷管轴向的间距大于等于5mm且小于等于15mm。

7.根据权利要求1所述的预混装置，其特征在于，所述燃料分散管的内径大于等于0.1mm且小于等于0.5mm。

8.根据权利要求1所述的预混装置，其特征在于，所述喷管的内径大于等于6mm且小于等于12mm；

9.根据权利要求1所述的预混装置，其特征在于，最靠近所述出气孔的燃料分散管与所述出气孔之间的间距大于等于25mm且小于等于100mm；

10.一种燃烧器，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的预混装置。

技术总结本发明涉及一种预混装置及其燃烧器，所述预混装置包括：空气室、燃料室、燃料分散管和喷管，所述空气室上设有空气进口，所述燃料室环绕所述空气室的周向布置，所述燃料室上设有燃料进口，所述燃料分散管和所述喷管均为多个，多个所述燃料分散管均与所述燃料室连通，每个所述喷管均与若干所述燃料分散管相连，多个所述喷管沿所述燃料室的周向间隔布置，所述喷管的一端与所述空气室连通，所述喷管的另一端具有用于喷出混合气体的出气孔。本发明的预混装置可以使燃料与空气充分混合，回火概率较低，安全性较高。技术研发人员：王鹏涛,崔崇,孙晨,李鑫,李红星,张玮,鲁仰辉受保护的技术使用者：国家电投集团科学技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2