一种旋流燃烧器用轴向旋流叶片及其布置的制作方法

本发明涉及燃烧设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种用于燃气锅炉用旋流燃烧器的旋流叶片。

背景技术：

锅炉是用于生产蒸汽或热水的热能动力设备，而燃烧器是实现锅炉燃烧稳定性及低氮燃烧的核心部件。燃烧器的种类有许多，其中旋流式燃烧器由于其带有旋流装置，加强了燃气与助燃剂的混合，使燃烧得到强化。对于旋流燃烧器，旋流器是燃烧器的重要组成部分。但在现有技术中，旋流燃烧器仍然存在燃烧不充分、污染物排放高的问题，造成一定的能源浪费与大气污染。旋流器的旋流强度、旋流叶片的形状、大小以及安装角度直接影响着燃气和助燃剂的混合和燃烧状况，故需要对旋流燃烧器的旋流叶片做出改进。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种实现燃气或助燃剂旋转的旋流叶片，以实现燃气和助燃剂的充分混合，实现高效燃烧。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种旋流燃烧器用轴向旋流叶片及其布置，包括套管和旋流叶片。所述套管呈中空环形圆柱体；所述旋流叶片内嵌于所述的中空环形圆柱体内；所述旋流叶片的外边缘焊接于中空环形圆柱体的外侧圆柱面上；所述旋流叶片的内边缘焊接于中空环形圆柱体的内侧圆柱面上；所述旋流叶片设置有多个，所述全部旋流叶片在所述套管的径向截面上等间隔设置，相邻的两个所述旋流叶片之间间隔设置形成流体的旋流通道，所述旋流通道的前端与所述流体流道相连，所述旋流通道的后端为朝向炉膛设置的流体的旋流出口。

优选地，所述旋流叶片的内、外缘叶片末端偏转角度α为30°～60°，且内、外缘叶片具有相同的末端偏转角度。

优选地，所述旋流叶片间重叠角度ζ为20°～45°。

优选地，所述旋流叶片内、外缘曲率半径r1、r2分别为其中r1、r2为中空环形圆柱体的内、外半径，n为旋流叶片的个数。

优选地，所述旋流叶片内、外缘连接于半径为r1、r2的中空环形圆柱面上的长度分别为r1sinα、r2sinα。

优选地，所述旋流叶片的旋流强度为0.6～0.8。

优选地，所述旋流叶片的平面呈双曲面。

在本发明中，利用所述的旋流叶片能够将气体采用旋流方式喷出参与燃烧，这种旋流方式可以在燃气锅炉的炉膛内形成一个大的回流区，能够保证燃料和空气的充分混合、燃烧火焰的高度稳定、着火快速及时。同时回流区卷吸的大量周围烟气，能够使得混合气在燃烧之前被稀释到较低的氧含量，进而降低了氮氧化物的生成量。

附图说明

构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，其中：

图1为本发明中叶片的平面展开图；图2为旋流叶片在套管内侧面上的连接示意图；图3为旋流叶片在套管内、外侧面上的连接示意图。

附图标记说明：

叶片1，套管2，套管内侧面3，旋流通道4。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参考图1至图3，其中，图1为本发明中叶片的平面展开图；图2为旋流叶片在套管内侧面上的连接示意图；图3为旋流叶片在套管内、外侧面上的连接示意图。

本发明公开了一种旋流燃烧器用轴向旋流叶片及其布置，包括套管2和旋流叶片1。所述套管2呈中空环形圆柱体；所述旋流叶片1内嵌于所述的中空环形圆柱体内；所述旋流叶片1的外边缘焊接于中空环形圆柱体的外侧圆柱面上；所述旋流叶片1的内边缘焊接于中空环形圆柱体的内侧圆柱面3上；所述旋流叶片1设置有多个，所述全部旋流叶片在所述套管的径向截面上等间隔设置，相邻的两个所述旋流叶片之间间隔设置形成流体的旋流通道4，所述旋流通道4的前端与所述流体流道相连，所述旋流通道4的后端为朝向炉膛设置的流体的旋流出口。

所述的旋流叶片内、外缘叶片末端偏转角度α为30°～60°，且内、外缘叶片具有相同的末端偏转角度。

所述的旋流叶片间相互重叠，重叠角度ζ为20°～45°。

所述的旋流叶片内、外缘曲率半径r1、r2分别为其中r1、r2为中空环形圆柱体的内、外半径，n为旋流叶片的个数。

所述的旋流叶片内、外缘连接于半径为r1、r2的中空环形圆柱面上的长度分别为r1sinα、r2sinα。

所述的旋流叶片的旋流强度为0.6～0.8。

所述的旋流叶片的平面呈双曲面。

本发明在空气管或燃气管内安装旋流器，流体经旋流器形成旋转射流，在燃烧器喷口端附近形成回流区，能够保证燃料和空气的充分混合、燃烧火焰的高度稳定、着火快速及时。同时回流区卷吸的大量周围烟气，能够使得混合气在燃烧之前被稀释到较低的氧含量，进而降低了氮氧化物的生成量。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
一种旋流燃烧器用轴向旋流叶片及其布置，包括有套管和旋流叶片，旋流叶片在套管上沿径向截面均匀分布，旋流叶片为双曲面结构，旋流叶片间相互重叠。外界助燃剂或燃气经旋流器后形成旋转射流，在燃烧器喷出端附近形成回流区，能够保证燃料和空气的充分混合、燃烧火焰的高度稳定、着火快速及时。同时回流区卷吸的大量周围烟气，能够使得混合气在燃烧之前被稀释到较低的氧含量，进而降低氮氧化物的生成量。

技术研发人员：王春华;岳悦
受保护的技术使用者：辽宁石油化工大学
技术研发日：2019.04.25
技术公布日：2019.07.05