[实用新型]一种氢氨混合烧嘴

说明书

本实用新型公开一种氢氨混合烧嘴，包括：套筒，其具有贯穿前后的空气腔体；风盘，其覆盖设于空气腔体的前端开口，风盘的前端面设有带内腔的喷头，喷头的前端面设有与内腔连通的氢气喷孔，喷头的外周面设有与内腔连通且圆周布置的多个氨气喷孔，风盘设有与空气腔体连通的多个空气喷孔，多个空气喷孔环绕喷头圆周布置；第一燃料管，其具有贯穿前后的氢气腔体，第一燃料管的前端贯穿风盘且氢气腔体的前端开口与氢气喷孔连接；第二燃料管，其具有贯穿前后的氨气腔体，第二燃料管的前端贯穿风盘且氨气腔体与内腔连通。本实用新型能使空气和氨气混合得更加充分，并利用氢气燃烧产生的火焰成功引燃氨气，让氨气能更加稳定燃烧，从而提高氨气的利用率。

技术领域

本实用新型属于燃烧器技术领域，特别涉及一种氢氨混合烧嘴。

背景技术

氢气和氨气都是无碳燃料，有望成为代替碳氢燃料的重要能源。可是，氢气的储运成本高，而且，氢气燃烧速度快，容易烧蚀烧嘴的端面，因此，目前还无法大规模开展纯氢燃烧系统的建设。而氨气在常温、0.8MPa压力的环境下便可液化，使其运输和储存难度降低，并且，氨气的燃烧速度较氢气的慢，烧嘴不易被烧蚀，因此，纯氨燃烧具备大规模应用的潜质。然而，纯氨燃烧时仍存在火焰稳定性差、燃烧速度低、NOx排放高、点火温度高等问题。因此，研发出一种掺氢的氨气燃烧器，对于能源领域具有非常重要的意义。

相关技术中，如申请号为202110205514.0的中国专利公开的氢气引射式氨低氮旋流燃烧器，以氨气为主要燃料，在氨气中掺氢，采用多级旋流的方式，能使火焰更加稳定，减少氮氧化物的排放。可是，氢气从一级氢气燃料喷口沿燃烧器的轴向喷出，氨气从一级氨气燃料喷口沿燃烧器的轴向喷出，空气从双旋流叶片沿燃烧器的轴线流出，空气与氨气在燃烧前接触混合的时间短，因此，空气与氨气的混合均匀度不足而影响氨气的燃烧充分性，从而导致氨气的利用率低下。由此可见，现有技术有待进一步改进。

实用新型内容

为解决上述的现有技术问题，本实用新型目的在于提供一种氢氨混合烧嘴，能使空气和氨气混合得更加充分，并利用氢气燃烧产生的火焰成功引燃氨气，让氨气能更加稳定燃烧，从而提高氨气的利用率。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

本实用新型提供一种氢氨混合烧嘴，包括：

套筒，其具有贯穿前后的空气腔体；

风盘，其覆盖设于所述空气腔体的前端开口，所述风盘的前端面设有喷头，所述喷头设有内腔，所述喷头的前端面设有与所述内腔连通的氢气喷孔，所述喷头的外周面设有与所述内腔连通且呈圆周布置的多个氨气喷孔，所述风盘设有与所述空气腔体连通的多个空气喷孔，多个所述空气喷孔环绕所述喷头呈圆周布置；

第一燃料管，其具有贯穿前后的氢气腔体，所述第一燃料管的前端贯穿所述风盘且所述氢气腔体的前端开口与所述氢气喷孔连接；

第二燃料管，其具有贯穿前后的氨气腔体，所述第二燃料管的前端贯穿所述风盘且所述氨气腔体与所述内腔连通。

本实用新型至少具有如下的有益效果：氨气沿着第二燃料管流动，并从氨气喷孔往喷头的径向喷出，能够与从空气喷孔流出的空气进行混合，由于氨气往前流动的速度大大降低，使得氨气能够更长时间停留在喷头附近，延长氨气与空气的接触时间，令氨气与空气能够混合得更加均匀，以形成混合气体；而氢气从氢气喷孔往喷头的前方喷出，由于氨气喷孔位于氢气喷孔的外围，使得氨气能包围氢气，氢气能够与混合气体进行混合，在点火后，氢气能够迅速燃烧，并对氨气起到引燃作用，令氨气能够燃烧，而由于氨气和空气相互混合得足够均匀，使得氨气更加容易燃烧，火焰更为稳定，提升氨气的利用率。

作为上述技术方案的进一步改进，所述空气喷孔倾斜朝向所述氨气喷孔设置。空气喷孔采用倾斜的设置方式，让空气朝向氨气喷出，可有效降低空气往前的流速，令空气与氨气混合的时间增加，使得它们能混合更为均匀，进而促使氨气的燃烧更为容易、充分。