[发明专利]一种部分催化燃烧的预混喷嘴、喷嘴阵列及燃烧器

权利要求书

1.一种部分催化燃烧的预混喷嘴，其特征在于，该预混喷嘴包括中间圆筒、外壁圆筒、网孔板、波浪旋流结构和催化剂涂层，其中：

波浪旋流结构位于外壁圆筒内；中间圆筒位于波浪旋流结构内接圆的内部，或者位于波浪旋流结构的内接圆与外切圆之间的某一位置；网孔板位于中间圆筒内部；

波浪旋流结构具有一旋流器，该旋流器是催化剂的载体，包括旋流器褶皱形叶片、旋流器入口圆柱、旋流器出口圆柱和网孔板安装卡口，旋流器褶皱形叶片位于燃烧器外壁与中间圆筒之间的流道内，是催化剂的载体；旋流器入口圆柱和旋流器出口圆柱分别位于旋流器的进口和出口处，用于将旋流器褶皱叶片和中间圆筒连接起来；

燃料和空气进入预混喷嘴前已经相互掺混；燃烧在两个区域进行，在旋流器上进行催化燃烧，在燃烧器出口进行有焰燃烧；

当中间圆筒位于旋流器褶皱形叶片的内接圆与外切圆之间的某一位置时，能够修剪掉或保留中间圆筒内部的部分或全部旋流器褶皱形叶片；

该预混喷嘴在该中间圆筒与该外壁圆筒之间还包括多圆筒结构，在该多圆筒结构上覆盖催化剂涂层。

2.根据权利要求1所述的部分催化燃烧的预混喷嘴，其特征在于，在该预混燃烧器中，由燃烧器入口进入燃烧器的为有害气体或低热值气体、其它燃料与空气的混合物，该混合物为多种可燃气体与空气的混合物，或者为可燃固体颗粒与空气的混合物，或者为雾化的燃料液滴、水蒸气与空气的混合物；这些气体进入燃烧器前可预热。

3.根据权利要求1所述的部分催化燃烧的预混喷嘴，其特征在于，所述旋流器具有一斜流通道，该斜流通道与轴向的夹角为0-90°，为左旋或右旋。

4.根据权利要求1所述的部分催化燃烧的预混喷嘴，其特征在于，所述网孔板上开孔面积与网孔板面积的比例为0-100％，网孔板上开孔面积与网孔板面积的比例为0此时网孔板不开孔，网孔板上开孔面积与网孔板面积的比例为100％此时网孔板系全部开孔，相当于不设置网孔板。

5.根据权利要求4所述的部分催化燃烧的预混喷嘴，其特征在于，所述网孔板上开孔面积与网孔板面积的比例为40％-80％，网孔板上孔的直径为0.1-10mm，孔的大小相同或不同，孔的形状为圆形、椭圆形、多边形或者是这些形状的组合。

6.根据权利要求1所述的部分催化燃烧的预混喷嘴，其特征在于，所述旋流器出口与燃烧器出口的距离A为0-1000mm，所述旋流器出口与旋流器中间流道出口距离B为0-1000mm，旋流器褶皱形叶片与中间圆筒之间的间隙大小C和旋流器褶皱形叶片与燃烧器外壁之间的间隙大小D为0-100mm。

7.根据权利要求6所述的部分催化燃烧的预混喷嘴，其特征在于，所述旋流器出口与燃烧器出口的距离A为预混喷嘴外径的1-5倍，所述旋流器出口与旋流器中间流道出口距离B为预混喷嘴外径的0.1-1倍；旋流器褶皱形叶片与中间圆筒之间的间隙大小C和旋流器褶皱形叶片与燃烧器外壁之间的间隙大小D为预混喷嘴外径的0.01-0.1倍。

8.根据权利要求1所述的部分催化燃烧的预混喷嘴，其特征在于，

所述旋流器入口圆柱和所述旋流器出口圆柱个数分别为2-1000个，截面形状为三角形、多边形、圆形或椭圆形；

所述中间圆筒截面形状为圆形、椭圆形或多边形；

所述旋流器褶皱叶片入口形状为圆形、椭圆形或多边形，所述旋流器褶皱叶片出口形状为褶皱形或锯齿形。

9.一种部分催化燃烧的预混喷嘴阵列，其特征在于，该预混喷嘴阵列包括多个权利要求1至8中任一项所述的预混喷嘴，其中：

该预混喷嘴阵列为圆形阵列，所述圆形阵列包括P圈预混喷嘴，每圈预混喷嘴包括Q个预混喷嘴，其中1≤P、Q≤100；或者

该预混喷嘴阵列为矩形阵列，所述矩形阵列包括P行预混喷嘴，每行预混喷嘴包括Q个预混喷嘴，其中1≤P、Q≤100。

10.一种燃烧器，其特征在于，其包括多个权利要求1-8中任一项所述的预混喷嘴，或者包括权利要求9所述的预混喷嘴阵列。