[发明专利]非预混旋流燃烧器端头和燃烧策略

权利要求书

1.一种使用燃烧器端头的方法，其包括以下步骤：

a)将第一流体引入第一管道，该第一管道包括从所述第一管道的内表面延伸的至少一个第一螺旋叶片；

b)通过所述第一螺旋叶片在第一旋转方向上产生所述第一流体的第一螺旋流；

c)将第二流体引入同轴设置在所述第一管道内的第二管道，所述第二管道包括从所述第二管道的内表面延伸的至少一个第二螺旋叶片；

d)通过所述第二螺旋叶片在第二旋转方向上产生所述第二流体的第二螺旋流，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反；以及

e)在所述第一管道和第二管道的外部产生燃烧区，所述第一螺旋流和所述第二螺旋流在所述燃烧区混合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一螺旋流沿着与所述第一出口的纵向轴线大体平行的第一方向，然后沿着大体朝向所述第二管道的第二出口的第二方向地离开所述第一管道的第一出口，以产生所述燃烧区。

3.一种燃烧策略方法，其包括：

将第一反应物和第二反应物分别引入燃烧器端头，该燃烧器端头具有能够向发生受控的燃烧的混合区产生所述第一反应物和所述第二反应物的分开的反向旋转流的构造；以及

向至少所述第一反应物中加入干蒸汽，以对所述第一反应物进行反应性控制并且控制后火焰气体的温度。

4.根据权利要求2所述的燃烧策略方法，其中，所述第一反应物是氧气，并且所述第二反应物是氢气。

5.根据权利要求2所述的燃烧策略方法，其还包括向所述第二反应物中加入干蒸汽。

6.根据权利要求5所述的燃烧策略方法，其中，所述第一反应物和所述第二反应物的比率被固定为消耗所有的所述第一反应物和第二反应物。

7.一种燃烧策略系统，其包括具有同轴管式反向旋流燃烧器构造的燃烧器端头，该燃烧器端头能够使用干蒸汽的第一流与O₂、H₂或者O₂和H₂的第二流混合进行非预混燃烧，以提供用于控制后火焰气体的温度的原位机构。

8.根据权利要求7所述的燃烧策略系统，其中，所述燃烧器端头还包括：

限定中空内部和第一出口的第一管道，所述第一管道包括从所述第一管道的内表面延伸到所述中空内部的至少一个第一螺旋叶片，所述第一螺旋叶片具有能够产生穿过所述第一管道的第一螺旋流的构造，所述第一螺旋流在第一旋转方向上；以及

同轴地设置在所述第一管道内的第二管道，所述第二管道限定中空内部和第二出口，所述第二管道包括从所述第二管道的内表面延伸到所述第二管道的所述中空内部的至少一个第二螺旋叶片，所述第二螺旋叶片具有能够产生穿过所述第二管道的第二螺旋流的构造，所述第二螺旋流在与所述第一螺旋方向相反的第二旋转方向上。

9.根据权利要求7所述的燃烧策略系统，其中，所述第一螺旋叶片朝向所述第二管道的外表面延伸并与所述第二管道的外表面接触。

10.根据权利要求7所述的燃烧策略系统，其中，所述第二出口位于所述第一管道的所述中空内部内。

11.根据权利要求7所述的燃烧策略系统，其中，所述第一螺旋叶片和所述第二螺旋叶片各自具有能够分别产生在所述燃烧器端头外部在燃烧区中彼此混合的所述第一螺旋流和所述第二螺旋流的构造。

12.根据权利要求11所述的燃烧策略系统，其中，所述第一螺旋叶片具有能够产生所述第一螺旋流以形成所述燃烧区的构造，所述第一螺旋流沿着与所述第一出口的纵向轴线大体平行的第一方向，然后沿着大体朝向所述第二出口的第二方向地离开所述第一出口。

13.根据权利要求7所述的燃烧策略系统，其中，所述第一流是O₂和干蒸汽的混合物。