一种利用二次风的小型荷电喷雾燃烧器

1.本实用新型涉及小型液体燃料燃烧装置领域，具体涉及一种利用二次风的小型荷电喷雾燃烧器。


背景技术：

2.近些年来，随着微机电系统的加工与制造技术的蓬勃发展，燃烧装置正向着小型化与轻量化等趋势发展，并开始在发电、军事与航空航天等领域出现了相关应用。液体燃料具有能量密度大、安全性高与便于储存等特点，在一些应用场景中，液体燃料需要在较狭小的空间内进行稳定的燃烧以转换成动力以输出，对燃烧器的结构设计提出了较高的要求，其中的关键在于提高液体燃料的蒸发速率以及与空气的混合均匀程度，同时合理地布置燃烧场和组织尾气的出流。
3.与传统的机械雾化技术相比，荷电雾化技术可以使液体燃料形成具有良好单分散性的燃料液滴。在通入的过量空气携带下，燃料液滴通常直接进入燃烧区域，以提高内部结构的紧凑性；或在燃烧区域的上游分隔布置额外的蒸发区域，使液体燃料蒸发较完全后再进行燃烧。对于前者，由于一部分粒径相对较大的燃料液滴的吸热时间被缩短而蒸发不完全，使蒸发与燃烧过程存在明显的耦合，导致火焰局部温度升高，燃烧场温度分布不均匀而影响火焰稳定性，也不利于降低污染物的排放量；对于后者，火焰释放的热量并未得到充分的利用，且可能存在回火与脱火等影响燃烧器安全性的隐患。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种燃烧完全且稳定的利用二次风的小型荷电喷雾燃烧器。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种利用二次风的小型荷电喷雾燃烧器，包括外套筒、进液套筒组件、喷管、换热套筒、空气分流套筒和喷雾燃烧套筒，外套筒由上外套筒和下外套筒组成，上外套筒的底端与下外套筒的顶端通过螺栓紧固连接，上外套筒的内腔与下外套筒的内腔连通，上外套筒的顶端设有排气管、进气管和进液管；
6.进液套筒组件位于外套筒的内侧，进液套筒组件的顶端连接进液管，进液套筒组件的底端设有与进液管连通的均流出口，进液套筒组件的下方设有内圆盘，内圆盘的上表面为凹面，内圆盘的底部开有第一通孔，喷管的进口端安装在第一通孔中；
7.换热套筒位于进液套筒组件与外套筒之间，换热套筒的外侧表面与外套筒的内侧表面之间形成排气通道，换热套筒的内侧表面与进液套筒组件的外侧表面之间形成进气通道，换热套筒的底端设有外圆盘，外圆盘位于内圆盘的下方，换热套筒的内腔与外圆盘的内腔连通；
8.空气分流套筒位于外圆盘与内圆盘之间，进气通道连通空气分流套筒的内腔，外圆盘的下方设有一次风引导套筒，喷管穿出外圆盘的底部和一次风引导套筒的底部，喷管
与外圆盘之间留有第一间隙，喷管与一次风引导套筒的底端之间留有第二间隙，空气分流套筒的内腔依次连通第一间隙和第二间隙；
9.喷雾燃烧套筒位于一次风引导套筒的下方，喷雾燃烧套筒的内腔中设有多孔介质层和伸入的点火器，喷雾燃烧套筒的内侧表面上设有环形凸起以固定多孔介质层，喷管的出口端朝向第一层多孔介质的上表面，喷管出口端与多孔介质层之间形成喷雾区域，喷雾燃烧套筒的侧表面上开有供一部分尾气逸出的第二通孔，喷雾燃烧套筒的外侧区域连通排气通道；
10.喷雾燃烧套筒的底端的上表面设有支承圆台，支承圆台的上方设有折流板和二次风引导套筒，支承圆台的底端与喷雾燃烧套筒的底端的上表面之间留有第三间隙，二次风引导套筒的顶端和底端均开口，二次风引导套筒的底端与折流板的底端的上表面之间留有第四间隙，第四间隙通过第五通孔连通多孔介质层，外圆盘的中心开有第三通孔，二次风引导套筒的顶端安装在第三通孔中，进入空气分流套筒的内腔中的空气分为一次风和二次风，一次风经第一间隙和第二间隙进入喷雾区域，二次风经二次风引导套筒的内侧和第四间隙进入多孔介质层。
11.作为一种优选，二次风引导套筒的内侧同轴设有固定直管，固定直管的底端设有入口且顶端封闭，固定直管的外侧表面上设有伸出的末端出口，末端出口的外侧表面上紧密套接尾气流动管，外圆盘的侧表面上开有第四通孔，尾气流动管从第四通孔中伸出，第三层多孔介质的底端的下表面与喷雾燃烧套筒的底端的上表面之间形成下游区域，下游区域经固定直管和尾气流动管连通排气通道；二次风引导套筒的内侧表面与固定直管的外侧表面之间留有第五间隙供二次风进入后以逆流的流动形式与固定直管内的尾气进行热交换。作为一种优选，多孔介质层包括依次排布的第一层多孔介质、第二层多孔介质与第三层多孔介质且均由上部与下部组成，喷雾区域位于喷管的出口端与第一层多孔介质的上部之间，第一层多孔介质的下部和第二层多孔介质的上部之间留有第六间隙，第一层多孔介质与第六间隙形成预热区域，第二层多孔介质与第三层多孔介质的上部形成蒸发燃烧区域，第三层多孔介质的下部形成出口区域；第一层多孔介质紧密套接在二次风引导套筒的外侧表面上，二次风引导套筒的外侧同轴设有二次风流动套筒，折流板位于二次风流动套筒与二次风引导套筒之间，二次风流动套筒的侧表面上开有第五通孔，第五通孔朝向第二层多孔介质与第三层多孔介质。
12.作为一种优选，第二层多孔介质的上部和第一层多孔介质的孔隙密度为20～60ppi，第二层多孔介质的下部和第三层多孔介质的上部的孔隙密度为5～35ppi，第三层多孔介质的下部的孔隙密度为30～80ppi。
13.作为一种优选，外圆盘与内圆盘之间设有多个圆柱体，圆柱体的底端贴合于外圆盘的底端的上表面，圆柱体的顶端与内圆盘的底端之间留有空间，相邻圆柱体的侧表面之间留有第七间隙，圆柱体开有锥形沉头孔，喷管的数量为多根，多根喷管分别从多个锥形沉头孔中穿出，锥形沉头孔的内侧表面与喷管的外侧表面之间留有第八间隙，第八间隙位于第一间隙的上方且连通第一间隙。
14.作为一种优选，空气分流套筒分别通过沿环向分布的上凸起和下凸起支撑于内圆盘和外圆盘之间；空气分流套筒的内侧表面与内圆盘的外侧表面之间形成内侧分流道，空气分流套筒的外侧表面与外圆盘的内侧表面之间形成外侧分流道；空气分流套筒与内圆盘
之间的间隔小于空气分流套筒与外圆盘之间的间隔，从而内侧分流道的入口截面积小于外侧分流道的入口截面积。
15.作为一种优选，进液套筒组件包括锥形套筒、分流板、内套筒、限位柱、浮标和均流板；锥形套筒位于换热套筒的内侧，锥形套筒呈圆锥状且顶端设有进液口，进液口连接进液管，内套筒同轴设于锥形套筒的下方，分流板被夹于锥形套筒与内套筒之间，均流板位于内套筒的底端，分流板与均流板之间形成均流区域，分流板上开有排液孔，均流板上开有均流通道，内圆盘位于均流板的下方；限位柱安装在分流板的中心，浮标套接在限位柱的外侧表面且可以沿竖直方向滑动，当浮标的底端的下表面与分流板的顶端的上表面接触时，浮标的外侧表面与锥形套筒的内侧表面之间形成进液通道，进液通道经排液孔连通均流区域，当浮标上浮至接触锥形套筒时，进液口被浮标的顶端阻塞。
16.作为一种优选，还包括支承架和限位环；支撑架包括由上至下依次连接的上侧护栏、竖直支撑条、中部水平支撑条与下侧护栏，上侧护栏包括支承块，支承块的内侧表面紧密贴合于换热套筒与外圆盘的连接处，一次风引导套筒的侧表面上开有第六通孔，中部水平长条由第六通孔伸入一次风引导套筒的内腔中，支承块与中部水平支撑条之间通过竖直支撑条连接，下侧护栏的内侧表面与喷雾燃烧套筒的底端、喷雾燃烧套筒的外侧表面和一次风引导套筒的外侧表面均紧密贴合，下侧护栏的顶端与中部水平支撑条的底端连接；限位环设于空气分流套筒的顶端，限位环包括固定块，固定块的内侧表面紧密贴合于内套筒与均流板的连接处。
17.作为一种优选，还包括外部直流电源和外部燃料供给泵，喷管的进口端与内圆盘的底端的上表面平齐，喷管的出口端伸入喷雾燃烧套筒的内腔中，喷管的外侧表面上紧密套接有导电环，导电环通过正极导线与外部直流电源的正极连接，第一层多孔介质通过负极导线与外部直流电源的负极连接，当外部直流电源开启后在喷管的出口端与第一层多孔介质之间建立电场，外部燃料供给泵连接进液管。
18.作为一种优选，喷雾燃烧套筒与下外套筒之间同轴设有带状套筒，带状套筒包括位于下方的支撑部和位于上方的引导部，支撑部的上表面贴合于喷雾燃烧套筒的底端的外侧表面，支撑部的下表面设有垫片；引导部的竖直截面呈弯曲的带状，且引导部的顶端的外侧表面与下外套筒的内侧表面贴合。
19.上述一种利用二次风的小型荷电喷雾燃烧器的燃烧方法，包括如下步骤：
20.开启外部直流电源与外部燃料供给泵，在外部燃料供给泵的驱动下，液体燃料经进液套筒组件进入到安装在内圆盘底端的喷管中；
21.空气从进气管进入进气通道，与排气通道内的尾气通过换热套筒进行热交换并由空气分流套筒分为一次风与二次风；
22.液体燃料从喷管流出后，进入喷雾区域，在电场的作用下破碎为燃料液滴并由一次风携带，经过预热区域进入蒸发燃烧区域，期间燃料液滴的温度不断升高，最终蒸发形成燃料气体并在多孔介质的作用下与附近的一次风充分地混合而形成混合气体，被伸入的点火器点燃后在蒸发燃烧区域内进行稳定的燃烧，并送入二次风；
23.燃烧产生的一部分尾气从第二通孔进入下外套筒的内腔中，随后流经排气通道与排气管，最终排出，另一部分尾气位于下游区域并流向第三间隙，随后由固定直管、尾气流动管进入排气通道后排出，完成整个燃烧过程。
24.本实用新型利用不同孔径的多孔介质所具有的特性，结合二次送风等手段，在促进燃料液滴蒸发的同时取得较高的燃烧效率，降低污染物的排放量，实现液体燃料的高效清洁利用；同时，使燃烧器内部当前的运行状态可视化以便于及时调整运行工况，适应波动的负荷条件，保持良好的运行性能。
25.总的说来，本实用新型具有如下优点：
26.1、本实用新型燃烧器通过布置独立流道来分别组织一次与二次送风，提高燃烧完全程度与蒸发燃烧区域内氧气浓度分布的均匀性。空气经进气通道进入燃烧器后，分别进入相应的流道形成一次风与二次风。其中，一次风推动雾化后的液体燃料先后进入预热区域与蒸发燃烧区域；由于一次风集中在喷管附近，使蒸发燃烧区域内的其它位置的氧气浓度较低，有必要使用二次送风；二次风在进入二次风流动套筒前的整个流动过程中，均以逆流的流动形式与作为热流体的尾气进行充分的热交换，随后进入二次风流动套筒。二次风流动套筒位于蒸发燃烧区域附近且导热性能较强，自身的温度水平较高，使二次风在流动过程中间接地吸收来自蒸发燃烧区域的热辐射来强化预热效果；同时，在折流板的引导下，二次风的流动距离增加，使二次风有充足的时间与二次风流动套筒的内侧表面进行热交换。在两者的共同促进下，二次风以较高的初始温度进入氧气需求量较大的蒸发燃烧区域，且产生的扰动较小，有助于维持蒸发燃烧区域内的富氧氛围，实现较完全的液体燃料燃烧过程。
27.2、本实用新型燃烧器的喷雾燃烧套筒内腔被多孔介质层划分为多个区域，使燃料液滴的预热、蒸发、与空气混合以及燃烧等重要过程有序地在相应的区域内进行，且针对各个区域的特点为各层多孔介质设置合适的孔径以使多孔介质发挥所需要的作用，保证燃烧过程的稳定性与安全性。其中，第一层多孔介质的孔径较小，目的是预热燃料液滴与一次风，同时有利于防止燃料液滴在较高的环境温度下被提前引燃。第二层多孔介质的上部的孔径较小，避免火焰可能在蒸发燃烧区域内传播较快而出现回火。第二层多孔介质的下部与第三层多孔介质的上部的孔径较大以增强多孔介质的辐射传热特性，向上游反馈更多的热量以促进后续的燃料液滴蒸发以及提高一次风的初始温度；同时利用多孔介质对来流的扰动作用来解决燃料液滴蒸发后与空气混合不充分的问题，有利于提高混合物的燃烧完全程度；第三层多孔介质的下部的孔径较小以削弱蒸发燃烧区域向下游区域的散热量，维持蒸发燃烧区域内较快的燃烧速率与较高的火焰温度，同时防止混合物流速过快而造成脱火。
28.3、本实用新型燃烧器的内部当前的运行状态可视。本燃烧器的燃烧过程在多孔介质层中进行，相应的某些表面上使用具有透光性、可耐高温且导热系数较低的材料，在整体散热损失较小、满足安全性要求的基础上，通过直观地观察多孔介质层的亮度与呈现的颜色等现象来了解当前的运行状态是否正常，便于及时调整工况，也便于安排相关的检修与维护工作，保证燃烧器的性能与运行稳定性。
29.4、本实用新型燃烧器针对燃料流量与燃料流速设置自我调控机制。在不同的运行工况下，通常需要适当调整燃料流量以满足相应的能量释放速率要求。在本燃烧器中，液体燃料进入锥形套筒的内腔后由分流板分流；分流板的分液流道上开有排液孔，随着与分流板的中心的距离缩短，排液孔的直径增大而数量减少。在较小的燃料流量下，液体燃料更多地从外侧的小直径排液孔流出，以加快进入蒸发燃烧区域，及时提供维持燃烧反应所必需
的液体燃料量；在更大的燃料流量下，液体燃料更多地从内侧的大直径排液孔流出；当燃料流量进一步提高后，有一部分液体燃料开始在进液通道内积蓄，当接近进液通道内可以容纳的最大液体燃料量时，浮标受到的浮力与自身的重力相等而上浮，与锥形套筒的内侧表面接触而使进液口被浮标的顶端阻塞，待进液通道内蓄满的液体燃料逐渐从分流板流出；此时浮标受到的浮力逐渐减小，开始向下移动而重新打开进液口，从而控制燃烧器在较合适的液体燃料流量范围下工作，使液体燃料的利用率较高，增强燃烧器的安全性以及对不同的负荷条件的适应性。
30.5、本实用新型燃烧器的尾气汇流至一个出口后排出，方便收集尾气以及进行后续的处理；液体燃料进入燃烧器后整体上一直向下流动，与液体燃料受到的重力方向相同，能够充分地利用液体燃料的重力势能；液体燃料在喷管内的流动距离较长，保证液体燃料具有充足的接触荷电时间，且液体燃料经过分流板的分流后再进入对应的喷管内，与不分流而只使用单根喷管时的情形相比，喷管内的平均液体燃料流量降低，再加之电极距离较短，能够在更低的电压下取得良好的雾化效果，也有利于减小外部直流电源消耗的电能。
附图说明
31.图1是一种利用二次风的小型荷电喷雾燃烧器的整体结构主示意图；
32.图2是一种利用二次风的小型荷电喷雾燃烧器的整体结构右示意图；
33.图3是图1中a-a方向的结构示意图；
34.图4是图1中b-b方向的结构示意图；
35.图5是图1中c-c方向的结构示意图；
36.图6是图2中d-d方向的结构示意图；
37.图7是图2中e-e方向的结构示意图；
38.图8是一种利用二次风的小型荷电喷雾燃烧器的顶部结构放大示意图；
39.其中，1为上外套筒，2为下外套筒，3为锥形套筒，4为内套筒，5为换热套筒，6为空气分流套筒，7为一次风引导套筒，8为喷雾燃烧套筒，9为二次风引导套筒，10为二次风流动套筒，11为分流板，12为均流板，13为汇流塔，14为外圆盘，15为内圆盘，16为支承架，17为多孔介质层，18为支承圆台，19为固定直管，20为进液管，21为排气管，22为进气管，23为圆柱体，24为喷管，25为带状套筒，26为垫片，27为限位柱，28为浮标，29为折流板，30为导电环，31为限位环，32为尾气流动管，33为尾气引导套筒。
具体实施方式
40.下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。
41.实施例一
42.如图1～图8所示，一种利用二次风的小型荷电喷雾燃烧器，包括外套筒、进液套筒组件、喷管、换热套筒、空气分流套筒和喷雾燃烧套筒，外套筒由上外套筒和下外套筒组成，上外套筒的底端与下外套筒的顶端通过螺栓紧固连接以确保燃烧器具有良好的密封性，避免尾气渗出至外界环境中，上外套筒的内腔与下外套筒的内腔连通，上外套筒的顶端设有排气管、进气管和进液管；
43.上外套筒的顶端夹持与外部燃料供给箱连接的进液管，且开有排气孔以安装排气
管。
44.下外套筒的底端开有小孔以引出连接外部高压直流电源的正极导线与负极导线。
45.进液套筒组件位于外套筒的内侧，进液套筒组件的顶端连接进液管，进液套筒组件的底端设有与进液管连通的均流出口，进液套筒组件的下方设有内圆盘，内圆盘的上表面为凹面，内圆盘的底部开有第一通孔，喷管的进口端安装在第一通孔中；
46.换热套筒位于进液套筒组件与外套筒之间，换热套筒的外侧表面与外套筒的内侧表面之间形成排气通道，换热套筒的内侧表面与进液套筒组件的外侧表面之间形成进气通道，换热套筒的底端设有外圆盘，外圆盘位于内圆盘的下方，换热套筒的内腔与外圆盘的内腔连通；
47.换热套筒的上部与上外套筒顶端的内侧表面以及进液套筒组件顶端的外侧表面均紧密贴合且作密封处理以避免空气与尾气渗出至外界环境中。换热套筒的顶端开有进气孔以安装进气管，使空气进入进气通道。换热套筒的底端与同轴的外圆盘的顶端紧密接触且作密封处理。
48.空气分流套筒位于外圆盘与内圆盘之间，进气通道连通空气分流套筒的内腔，外圆盘的下方设有一次风引导套筒，喷管穿出外圆盘的底部和一次风引导套筒的底部，喷管与外圆盘之间留有第一间隙，喷管与一次风引导套筒的底端之间留有第二间隙，空气分流套筒的内腔依次连通第一间隙和第二间隙，使一次风进入喷雾区域；
49.一次风引导套筒的顶端与外圆盘的外侧表面以及底端的下表面均紧密贴合且作密封处理以避免尾气渗入至一次风引导套筒的内腔中。
50.喷雾燃烧套筒位于一次风引导套筒的下方，喷雾燃烧套筒的内腔中设有多孔介质层和伸入的点火器，喷雾燃烧套筒的内侧表面上设有环形凸起以固定多孔介质层，喷管的出口端朝向第一层多孔介质的上表面，喷管出口端与多孔介质层之间形成喷雾区域，喷雾燃烧套筒的侧表面上开有第二通孔供蒸发燃烧区域产生的一部分尾气逸出至下外套筒的内腔中，喷雾燃烧套筒的外侧区域连通进气通道；
51.喷雾燃烧套筒与一次风引导套筒同轴设置，喷雾燃烧套筒的顶端与一次风引导套筒的底端紧密接触且作密封处理以避免尾气渗入至喷雾燃烧套筒的内腔中。
52.喷雾燃烧套筒的底端的上表面设有支承圆台，支承圆台的上方设有折流板和二次风引导套筒，支承圆台的底端与喷雾燃烧套筒的底端的上表面之间留有第三间隙，二次风引导套筒的顶端和底端均开口，二次风引导套筒的底端与折流板的底端的上表面之间留有第四间隙，第四间隙通过第五通孔连通多孔介质层，外圆盘的中心开有第三通孔，二次风引导套筒的顶端安装在第五通孔中并伸入空气分流套筒的内腔中，进入空气分流套筒的内腔中的空气分为一次风和二次风，一次风经第一间隙和第二间隙进入喷雾区域，二次风经二次风引导套筒的内侧和第四间隙进入多孔介质层。
53.二次风引导套筒的内侧同轴设有固定直管，固定直管的底端设有入口且顶端封闭，固定直管的外侧表面上设有伸出的末端出口，末端出口的外侧表面上紧密套接尾气流动管以避免尾气渗出至空气分流套筒内，外圆盘的侧表面上开有第四通孔，尾气流动管从第四通孔中伸出，同时使尾气流动管与第四通孔之间紧密接触且作密封处理以避免尾气渗入至外圆盘的内腔中，第三层多孔介质的底端的下表面与喷雾燃烧套筒的底端的上表面之间形成下游区域，下游区域经固定直管和尾气流动管连通排气通道；二次风引导套筒的内
侧表面与固定直管的外侧表面之间留有第五间隙，使二次风以逆流的流动形式与固定直管内的尾气进行热交换。
54.固定直管被夹于支承圆台与均流板之间。下游区域的一部分尾气从固定直管的入口进入固定直管的内腔，再从尾气流动管流出，与来自下外套筒的内腔中的另一部分尾气汇合后进入排气通道。
55.多孔介质层包括依次排布的第一层多孔介质、第二层多孔介质与第三层多孔介质且均由上部与下部组成，喷雾区域位于喷管的出口端与第一层多孔介质的上部之间，第一层多孔介质的下部和第二层多孔介质的上部之间留有第六间隙，第一层多孔介质与第六间隙形成预热区域，第二层多孔介质与第三层多孔介质的上部形成蒸发燃烧区域，第三层多孔介质的下部形成出口区域；二次风引导套筒的外侧同轴设有二次风流动套筒，折流板位于二次风流动套筒与二次风引导套筒之间，二次风流动套筒的侧表面上开有第五通孔，第五通孔朝向第二层多孔介质与第三层多孔介质。
56.多孔介质层的外侧表面与喷雾燃烧套筒的内侧表面紧密接触，多孔介质层的中心处开孔，使第一层多孔介质紧密套接在二次风引导套筒的中部外侧表面上，第二层多孔介质的上部紧密套接在二次风流动套筒的上部外侧表面上以防止二次风逸出蒸发燃烧区域，第二层多孔介质的下部以及第三层多孔介质的内侧表面均与二次风流动套筒的外侧表面之间留有距离以保护二次风流动套筒；多孔介质层将喷雾燃烧套筒的内腔由上至下依次划分为喷雾区域、预热区域、蒸发燃烧区域和下游区域，使燃料液滴得到充分的预热与蒸发并促进和空气的混合，同时为后续利用尾气中的热量提供了条件。
57.液体燃料荷电雾化后形成燃料液滴后由一次风携带进入预热区域，随后在蒸发燃烧区域内进行蒸发与燃烧过程。第一层多孔介质的孔径较小以预热燃料液滴和一次风且防止燃料液滴在较高的环境温度下被提前引燃，同时第一层多孔介质夹持与外部高压直流电源的负极连接的导线。第二层多孔介质的上部的孔径较小，避免火焰可能在蒸发燃烧区域内传播较快而出现回火。第二层多孔介质的下部与第三层多孔介质的上部的孔径较大以增强多孔介质的辐射传热特性，向上游反馈更多的热量以促进后续的燃料液滴蒸发以及提高一次风的初始温度；同时利用多孔介质对来流的扰动作用来解决燃料液滴蒸发后与空气混合不充分的问题，有利于提高混合物的燃烧完全程度；第三层多孔介质的下部的孔径较小以削弱蒸发燃烧区域向下游区域的散热量，维持蒸发燃烧区域内较快的燃烧速率以及防止脱火；第二层多孔介质的下部与第三层多孔介质的上部之间的空间可以伸入点火器。
58.第二层多孔介质的上部和第一层多孔介质的孔隙密度为20～60ppi，第二层多孔介质的下部和第三层多孔介质的上部的孔隙密度为5～35ppi，第三层多孔介质的下部的孔隙密度为30～80ppi。
59.二次风流动套筒的底端与支承圆台的顶端接触，二次风流动套筒上部的内侧表面紧密贴合于二次风引导套筒的下部的外侧表面，第五通孔用于供二次风进入蒸发燃烧区域。折流板用于组织从第四间隙流出的二次风在二次风流动套筒的内腔中的流动。
60.外圆盘与内圆盘之间设有多个圆柱体，圆柱体的底端贴合于外圆盘的底端的上表面，圆柱体的顶端与内圆盘的底端之间留有空间以安装尾气流动管，圆柱体的外侧表面分别与空气分流套筒的内侧表面以及二次风引导套筒的顶端的外侧表面相切以固定圆柱件，相邻圆柱件的侧表面之间留有第七间隙以使二次风由外侧分流道进入第四间隙，圆柱体开
有锥形沉头孔，喷管的数量为多根，多根喷管分别从多个锥形沉头孔中穿出，锥形沉头孔的内侧表面与喷管的外侧表面之间留有第八间隙，第八间隙位于第一间隙的上方且连通第一间隙。
61.喷管紧密套接在第一通孔中。一次风由空气分流套筒的内腔的上部依次流经第八间隙、第一间隙和第二间隙进入喷雾区域，液体燃料荷电雾化形成燃料液滴后由一次风携带进入喷雾燃烧套筒内的预热区域。
62.空气分流套筒、外圆盘和内圆盘同轴设置，空气分流套筒分别通过沿环向分布的上凸起和下凸起支撑于内圆盘和外圆盘之间；空气分流套筒的内侧表面与内圆盘的外侧表面之间形成内侧分流道，空气分流套筒的外侧表面与外圆盘的内侧表面之间形成外侧分流道；空气分流套筒与内圆盘之间的间隔小于空气分流套筒与外圆盘之间的间隔，从而内侧分流道的入口截面积小于外侧分流道的入口截面积，这样使进入外侧分流道的空气量更大。
63.进液套筒组件包括锥形套筒、分流板、内套筒、限位柱、浮标和均流板；锥形套筒位于换热套筒的内侧，锥形套筒呈圆锥状且顶端设有进液口，进液口连接进液管，内套筒同轴设于锥形套筒的下方以使分流板与均流板之间留有空间，同时增加进气通道内的空气的流动距离，使空气有更充足的时间与排气通道内的尾气进行热交换，分流板被夹于锥形套筒与内套筒之间，均流板位于内套筒的底端，分流板上开有排液孔，均流板上开有均流通道，内圆盘位于均流板的下方；限位柱安装在分流板的中心，浮标套接在限位柱的外侧表面上且可以沿竖直方向滑动，当浮标的底端的下表面与分流板的顶端的上表面接触时，浮标的外侧表面与锥形套筒的内侧表面之间形成进液通道，进液通道经排液孔连通均流区域，当浮标上浮至接触锥形套筒的内侧表面时，进液口被浮标的顶端阻塞。
64.锥形套筒、上外套筒、换热套筒同轴设置，锥形套筒的底端与分流板的顶端紧密接触且作密封处理，内套筒的底端与均流板的顶端紧密接触且作密封处理。
65.分流板设有多条互不连通的分液流道，排液孔设于各个分液流道内。随着与分流板的中心的距离增大，排液孔的直径逐渐递减且数量逐渐递增。限位柱安装在分流板的中心。
66.换热套筒的顶端同轴固定有汇流塔，汇流塔的内腔分隔为不连通的上侧内腔与下侧内腔，下侧内腔的底端开口且中下部内侧表面与锥形套筒顶端的外侧表面紧密接触，下侧内腔的侧表面上开孔使进液管伸入至锥形套筒的顶端的进液口处，将液体燃料由该进液口通入锥形套筒的内腔中；上侧内腔的侧表面上开孔供排气管伸入，将尾气汇集于上侧内腔中并由汇流塔的顶端排出。
67.还包括支承架和限位环；支撑架包括由上至下依次连接的上侧护栏、竖直支撑条、中部水平支撑条与下侧护栏，上侧护栏包括支承块，支承块的内侧表面紧密贴合于换热套筒与外圆盘的连接处，一次风引导套筒的侧表面上开有第六通孔，中部水平长条由第六通孔伸入一次风引导套筒的内腔中，同时使中部水平长条与第六通孔之间紧密接触且作密封处理以避免尾气渗入至一次风引导套筒的内腔中，支承块与中部水平支撑条之间通过竖直支撑条连接，下侧护栏的内侧表面与喷雾燃烧套筒的底端、喷雾燃烧套筒的外侧表面和一次风引导套筒的外侧表面均紧密贴合，下侧护栏的顶端与中部水平支撑条的底端连接；限位环设于空气分流套筒的顶端，限位环包括固定块，固定块的内侧表面紧密贴合于内套筒
与均流板的连接处。
68.喷雾燃烧套筒整体设置在支承架内，下侧护栏用于固定一次风引导套筒与喷雾燃烧套筒，限位环用于固定内套筒与均流板。
69.还包括外部直流电源和外部燃料供给泵，喷管的进口端与内圆盘的底端的上表面平齐以使液体燃料进入喷管内，喷管的出口端伸入喷雾燃烧套筒的内腔中，喷管的外侧表面上紧密套接有导电环，导电环通过正极导线与外部直流电源的正极连接，第一层多孔介质通过负极导线与外部直流电源的负极连接，当外部直流电源开启后在喷管的出口端与第一层多孔介质之间建立电场，外部燃料供给泵连接进液管。
70.喷雾燃烧套筒与下外套筒之间同轴设有带状套筒，带状套筒包括位于下方的支撑部和位于上方的引导部，支撑部的上表面贴合于喷雾燃烧套筒的底端的外侧表面，且支撑部伸入喷雾燃烧套筒的底端以固定喷雾燃烧套筒，支撑部的下表面设有垫片；引导部的竖直截面呈弯曲的带状，且引导部的顶端的外侧表面与下外套筒的内侧表面相切以引导较热的尾气向上流动，防止其逐渐冷却后渗入至燃烧器的底部。
71.一种利用二次风的小型荷电喷雾燃烧器还包括尾气引导套筒，尾气引导套筒固定在支承架的中部水平长条上，尾气引导套筒的底端沿环向开有多个通槽，尾气引导套筒的内腔中设有外侧引导流道，尾气引导套筒的内侧表面与一次风引导套筒的外侧表面之间留有距离以形成内侧引导流道；外侧引导流道与内侧引导流道均连通排气通道，使尾气进入排气通道前被引导至外圆盘的外侧表面附近，与外侧分流道内的二次风以逆流的流动形式进行充分的热交换。
72.具体地，下外套筒与喷雾燃烧套筒均采用透明氧化铝陶瓷等具有透光性、耐高温且导热系数较低的材料，以满足可视度要求与保持蒸发燃烧区域较高的温度水平。
73.换热套筒、二次风流动套筒、外圆盘与固定直管采用不锈钢等耐高温且导热系数较高的材料。
74.一种利用二次风的小型荷电喷雾燃烧器的燃烧方法，具体包括如下步骤：
75.将导电环与外部高压直流电源的正极连接，将多孔介质层的第一层多孔介质与外部高压直流电源的负极连接，开启外部高压直流电源和外部燃料供给泵，在喷管的出口端与第一层多孔介质之间建立电场；
76.在外部燃料供给泵的驱动下，液体燃料从进液管进入锥形套筒内腔的进液通道中，由分流板分流后经内套筒的内腔流向均流板，由均流板均流后进入安装在内圆盘底端的喷管内，从喷管的出口端流出；
77.空气从进气管进入进气通道，与排气通道内的尾气以逆流的流动形式通过换热套筒进行充分的热交换并由空气分流套筒分为一次风与二次风，一次风由内侧分流道进入空气分流套筒的内腔的上部，依次流经第八间隙、第一间隙和第二间隙后，进入喷雾区域；二次风由外侧分流道进入空气分流套筒的内腔的下部，经过第七间隙与第五间隙流向第四间隙，随后进入二次风流动套筒的内腔中，在折流板的引导下与二次风流动套筒的内侧表面进行充分的热交换，并由第五通孔进入蒸发燃烧区域；
78.液体燃料在电场力的作用下破碎为燃料液滴并由一次风携带，经过预热区域进入蒸发燃烧区域，期间燃料液滴的温度不断升高而蒸发形成燃料气体，在多孔介质的作用下与附近的一次风充分地混合而形成混合气体并被伸入的点火器点燃，在蒸发燃烧区域内进
行稳定的燃烧；
79.燃烧产生的一部分尾气从第二通孔进入下外套筒的内腔中，被带状套筒与尾气引导套筒引导至外圆盘的外侧表面附近，与外侧分流道内的二次风以逆流的流动形式进行热交换；另外一部分尾气位于下游区域并由第三间隙进入固定直管内，与第五间隙内的二次风以逆流的流动形式进行充分的热交换，随后经尾气流动管流动至排气通道前，从而汇集上述两部分尾气，随后一并由排气管进入汇流塔的上侧内腔中，从汇流塔的顶端排出，完成整个燃烧过程。
80.上述实施例为实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。