CN104508374B - 高能量高燃烧率低污染排放且高传热性的气体燃料燃烧器 - Google Patents

高能量高燃烧率低污染排放且高传热性的气体燃料燃烧器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器结构，其特征在于包括：外壳，其限定了远端火焰出口端和近端的气体燃料和空气的供应端，两端均具有盖子；压缩空气入口，其设置在靠近近端的外壳内，压缩空气入口限定了内部压缩空气供应室；压缩气体燃料的供应管，其固定在第一混合室的中心处，压缩气体燃料的供应管设有用于使气体燃料向外流入所述第一混合室的多种开口，所述第一混合室也包括轴向和径向提供压缩空气的多种孔；点火元件，其作为第一燃烧布置在所述第一混合室的内部；第二过度混合室，其与所述第一混合室共线连接，燃料管的端部包括设置有开口的盖子，通过所述开口气体燃料轴向供应至所述第二过度混合室，且所述室的壁上包括开口，通过所述室的开口压缩空气被径向供应，燃烧过程的第二阶段在第二过度混合室内进行；第三圆锥火焰‑形成室，其与所述第二过度混合室的端部共线连接。

Description

高能量高燃烧率低污染排放且高传热性的气体燃料燃烧器
技术领域
本发明涉及一种创新的气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器结构，其在气体燃料(包括其所有混合物)和氧化剂之间产生高的湍流混合，燃烧器具有高能量燃烧效率、低污染排放并产生湍流动能，使得燃烧过程更有效，且产生更高的传热性，其允许在较高温度下加热更大的气团。
背景技术
通常地，所有的气体燃料燃烧器和它们的所有混合物(例如，天然气、液化石油气、氢气等)具有相同的应用场合，即燃烧气体燃料(包括所有其混合物)以产生热量。然而，由于燃烧过程效率低且消耗大量的燃料，还伴有NOx、CO以及CO2的高污染排放。
而且，传统的燃烧器在燃烧器的外侧完成燃烧过程，这降低了热传递过程的效率。这种燃烧器的常见结构构造在层流中产生气体燃料(包括其所有混合物)和氧化剂的混合或几乎无法获得湍流，这对于揭发气体流使其释放最大的能量来说是不够的。
用于建立本领域的状态的现有技术的检索中，发现了由De Smedt Guillaume于2007年7月10日提交的国际专利申请号WO2008007016，其具有2006年7月13日的法国优先权FR0652974，该优先权在墨西哥提交，授权号为MX297397。该专利保护一种使用氧化剂的燃料燃烧方法和至少一种惰性气体，由此燃料和氧化剂被注入以产生火焰。惰性气体主要以两个喷嘴的形式注入，以这样的方式使得第一喷嘴环绕在由燃料和氧化剂产生的火焰周围并相对于火焰具有集中的漩涡；第二喷嘴主要使用惰性气体环绕在第一喷嘴周围并相对于由燃料和氧化剂产生的火焰具有集中的漩涡。本发明也涉及实现该方法的适合的燃烧器。该燃烧器以至少一个注入燃料的装置和至少一个注入氧化剂的装置为特征，以这样的方式，燃料和氧化剂产生火焰；注入惰性气体的两个装置，第一装置以环绕在由氧化剂和燃料产生的火焰周围的喷嘴的形式注入一部分惰性气体，第一装置由适合的装置组成，以产生主要穿过第一装置的惰性气体流的集中的漩涡；第二装置以围绕在第一介质的惰性气体喷嘴周围已注入惰性气体的喷嘴的形式注入惰性气体，注入惰性气体的第二介质由适合的介质组成，以产生流经第二介质的惰性气体流的漩涡。
然而，该燃烧器被配置为产生气体燃料与氧化剂(空气)的混合物的第一燃烧，并再注入燃烧产生的残余气体以补充氮气的缺乏。尽管该燃烧器阻止了氮氧化物的高排放，但是其构造和几何布置使得其不允许更高效率的燃烧以转化为更高的能量效率，并且所使用的参与气体的低注入速度增大了锅炉的尺寸并形成更好的安全性。
检索还发现了Marco Daneri等的美国专利申请US2007/0072141，该专利公开了一种低污染排放气体燃烧器，该燃烧器由金属主体(6)、气体燃料的喷头(11)、用于气体燃料的至少两个外部喷头(10)，传动预热空气的单独的管(8)、气体燃料的调节系统、耐熔单元(30)，其特征在于喷气管由一系列的喷嘴组成，操作气体调节系统时喷嘴将预热空气注入燃烧室，可能从具有火焰的燃烧器的运转模式不断转变为火焰较少的运转模式，火焰较少的运转模式的特征在于污染物质排放量低。
然而，该燃烧器的结构或几何布置无法允许更高效率的燃烧过程以及好的能量效率，并且其要求预热空气的注入。
检索还发现Sebastian Mainush等的美国专利US6638058B1，于2013年10月28日授权，该专利保护一种用于工业烘箱的管状燃烧器，其包括突出于烘箱的燃烧区域的内部末端，该内部末端具有第二燃烧空气；彼此分离的多种径向布置的管状壁和位于另一端的同轴壁，其限定了多种分离的大致环形的横截面的用于燃烧气体和燃料的供应管；前端具备一些大致环状布置的单独的喷嘴，该前端朝向至少一个基本用于提供燃烧气体的供应管的燃烧区域；其中，从内部燃烧器的末端的横截面视图来看，至少一个外部环状供应管基本用于作为燃料供应管，并且具有单独的喷嘴的气体供应管径向位于该燃料供应管内。
然而，燃烧器的结构构造和几何布置不具备本发明的气体燃料(包括其所有混合物)燃烧器所提供的特性和优势。
检索还发现Malcolm Swanson和Michael Swanson的2006年5月26日专利US778510081，于2006年5月26日和2010年8月31日授权，其保护一种燃烧器组件，该组件包括具有空气入口和燃烧器端的外壳、安装在外壳上的发动机和推进器。推进器与空气入口流体连接、与发动机机械连接并适于将来自空气入口的空气导向外壳的燃烧器的端部。燃烧器的组件也包括多种大致相互平行布置的气体注入管。每个气体注入管包括位于管的端部的开口、出口管的端部和至少一个开口。并且，燃烧器的组件包括靠近多种气体注入管的入口端的管道的第一层和靠近多种注入气体管的出口端的管道的第二层。燃烧器的组件还包括具有至少一个离心机托盘的层的转向翅片。转向翅片安装在外壳的燃烧器的端部，并且适于引导燃烧器的端部的空气流。燃烧器的布置还包括安装在外壳的燃烧器的端部的点火器。点火器适于点燃外壳的燃烧器的端部的空气和燃气的混合物，以产生主要火焰。
然而，该燃烧器的结构构造和几何布置也不会提供本发明的气体燃料(包括其所有混合物)燃烧器所提供的优势；并且，该专利显示了火焰在燃烧室外的端部产生。
整体的空气-甲烷的化学计量比是17:1。由于甲烷占天然气的组成的90％，我们可以说主要的传统燃烧器具有整体19:1的甲烷-空气比；考虑到15％的空气是过量的，该比值无法实现节约燃料，且所加热的空气总值有所减少；并且排放到大气中的污染物的级别很高。
由于能量消耗在增长而天然储藏量在降低，加上令人担忧的环境条件，使得提高化石燃料的氧化的效率的需求越来越重要。考虑到这样的情况，已经研发了具有高能量和高燃烧率、低污染排放且较高传热性的气体燃料(包括其所有混合物)燃烧器，其允许在较高温度时加热更大的空气总量。
发明内容
本发明的主要目的在于获得一种气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器，其允许燃料和氧化剂之间产生高湍流混合，允许热传递的最大化并改善燃烧过程而加热更大的空气团，其转化为节省更多的燃料和污染气体排放的显著降低。
本发明的其他目的在于允许所述气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器具有高能量、高燃烧效率以及高传热性，这改善了热传递性，因此相对于传统燃烧器，降低了高达50％的通常所使用的燃料消耗。
本发明的其他目的在于允许所述气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器具有高能量、高燃烧效率以及高传热性，这允许降低高达60％的温室效应气体排放，并达到低氮氧化物排放的范畴，并因此达到法律所要求的环境保护标准。
本发明的其他目的在于允许所述气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器具有高能量、高燃烧效率以及高传热性，这也允许在燃烧器自身内部开始燃烧，有利于热传递，因为可以达到启动炉膛的最高温度。
本发明的其他目的在于允许所述气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器具有高能量、高燃烧效率以及高传热性，燃烧器也可以在燃料和氧化剂供应的层流上操作，即在低于0.05的马赫值、低于3000的雷诺兹值以及低于10米/秒的速度情况下操作。
本发明的其他目的在于允许所述气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器具有高能量、高燃烧效率以及高传热性，其易于在运转和管理中利用简单、使用和机能结构来组装。
本发明的其他目的在于允许所述气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器具有高能量、高燃烧效率以及高传热性，其通过增加较大的空气团并完全加热这样的过剩团而允许更高的燃烧效率。
当执行由所示的实施例所支持的本发明的大体和细节的描述时，所有的特征和目的将变得明显。
一般地，根据本发明，具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及较高传热性的气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器包括外壳，外壳限定了火焰的远出口端，且气体燃料(包括其所有混合物)和氧化剂(空气)的近供应端；两端均具有盖子；压缩空气入口设置在靠近近端的壳壁上，压缩空气入口的内部设置多个偏转仪，偏转仪允许壳体内部的空气均衡分配，并先顶了压缩空气供应的周边室，起到隔离外壳的作用，并阻止其表面的高温，如混合室和过度混合所产生的高温。
近端的盖子适于容纳固定在其中心处的压缩气体燃料(包括其所有混合物)的供应管，压缩气体燃料(包括其所有混合物)来自气体燃料供应源，供应管的内部包括横向放置的湍流生成元件，其有助于前述的气体燃料(包括其所有混合物)形成湍流；所述气体燃料供应管的端部设置在位于外壳的内部的第一混合室的内部，第一混合室的近端包括盖子，所述气体燃料(包括其所有混合物)供应管通过盖子连接，且气体燃料供应管的远端是开口的；所述气体燃料(包括其所有混合物)供应管的所述端部位于第一混合室的内部，其壁上设有多种小孔，作为气体燃料(包括其所有混合物)向所述第一混合室的出口；所述第一混合室的近端的盖子以及其壁上设有多种孔，用于在轴向和径向上提供来自压缩空气供应周边室的压缩空气，以产生进入第一混合室的气体燃料(包括其所有混合物)-空气的第一湍流混合物；第一混合室的近端区域设有点火元件，以产生燃烧过程的第一阶段。
在本发明的一个实施例中，横向放置在所述气体燃料(包括其所有混合物)供应管内的所述湍流产生元件可以是圆柱形或多面形状的，可以是规则形状或不规则形状的。
在本发明的另一个实施例中，气体燃料(包括其所有混合物)供应管和所述第一混合室的壁上的小孔均可具有不同的形状和尺寸且布置成相同或不同数量的列，彼此间具有相同或不同的距离，以及散布、偏移或斜纹状布置。
用于提供轴向的压缩空气的所述混合室的近端的盖子的所述小孔的布置可以是圆形的或多边形的，规则或不规则布置或无限定的样式布置。
在本发明的另一个实施例中，所述气体燃料(包括其所有混合物)的压缩供应管的小孔相对于所述第一混合室的壁上的小孔偏移，燃料通过所述气体燃料的压缩供应管的小孔供应给所述第一混合室，通过所述第一混合室的壁上的小孔供应来自压缩空气供应周边室的压缩空气，以在两种流之间产生最大剪切力并完成更好的混合。
第二过度混合开放室的两端均开口，第二过度混合开放室与位于所述外壳内的第一混合室共线连接，所述气体燃料(包括其所有混合物)的供应管的端部设置在所述第一混合室和所述第二过度混合室之间的边界的界线的中心处；所述气体燃料(包括其所有混合物)的供应管的端部包括具有多种小孔的阻断盖，气体燃料(包括其所有混合物)的湍流通过阻断盖上的小孔轴向提供给所述第二过度混合室，并且第二过度混合室的壁上设有多种小孔，通过小孔径向地提供来自所述压缩空气供应周边室的压缩空气，以产生强化的第二湍流气体燃料(包括其所有混合物)-空气混合物，燃烧的第二阶段在第二过度混合室内发生。
所述气体燃料(包括其所有混合物)的供应管的端部具有漏斗的形状并配有具有多种小孔的所述阻断盖，通过所述阻断盖的小孔将气体燃料(包括其所有混合物)的湍流轴向地供应给所述第二过度混合室。
混合室和过度混合室均具有特定布置的小孔，以促成更高的湍流混合，以及燃料的完全氧化。
所述第二过度混合室的壁上的小孔可具有不同的形状和尺寸且布置成相同或不同数量的列，彼此间具有相同或不同的距离，以及散布、偏移或斜纹状布置。
所述第二过度混合室的壁上的所述小孔可以呈现高于和低于10米/秒的速度或层流和湍流分别高于或低于3000的雷诺数；在湍流中达到更好的性能。
所述外壳的远端的盖子包括中心开口，产生火焰的第二过度混合室延伸进入中心开口。
在本发明的一个实施例中，用于产生火焰的第三圆锥室共线地连接在所述第二过度混合室的端部，第三圆锥室为火焰提供适合的形态以使传热性最大化。在该实施例中，外壳可以延伸直到将用于产生火焰的所述第三圆锥室的外端部覆盖。
用于产生火焰的所述第三圆锥室包括具有7°～9°的侧壁。
用于产生火焰的所述第三圆锥室提供适合的形态以使传热性最大化，并且尽管在层流中运行，由于混合室和过度混合室的几何布置，在所述第三圆锥室中获得湍流，湍流的速度高于30米/秒，且雷诺兹数远高于30,000，当燃烧器全负荷工作时可达到1,000,000重量级的数值。
正如已经描述的结构构造和几何布置，燃烧器允许节省气体燃料(包括其所有混合物)，并降低燃烧过程产生的污染气体。，所述燃烧器处理高达135％的过剩空气；燃烧器产生的湍流混合允许加热过剩空气。
整体的空气-甲烷的化学计量比是17:1。我们的燃烧器使用135％的过剩空气，对于甲烷来说相当于整体为40:1的化学计量比。
16kg CH4+64kg O2+210.6kg N2→44kg CO2+36kg H2O+210.6kg N2
利用135％的过剩空气保持平衡，该系统的总量允许减少高达50％的燃料消耗量。该系统的总量由原始功率开始，结合传统技术所使用的过剩空气以及气体燃料-空气量的化学计量比来确定。
尽管燃烧器在湍流中运行更佳，但它也改善了气体燃料(包括其所有混合物)和空气的供应的层流中的燃烧过程的效率。
混合室的壁上的小孔可以呈现高于和低于10米/秒的速度或层流和湍流分别高于或低于3000的雷诺数；在湍流中达到更好的性能，来自由外壳限定的压缩空气供应周边室的压缩空气通过该小孔被注入。
燃烧器的结构构造和几何布置允许节省高达50％的气体燃料(包括其所有混合物)，并减少高达60％的温室气体排放，并达到低氮氧化物排放的范畴。燃烧器的其他优势在于其燃烧过程始于燃烧器本身内部的第一混合室，过度混合室并达到火焰产生室；这有利于热传递过程，因为从开始就达到了最高温度。
燃烧器的几何、布置和结构构造允许具有高速度，以产生完全燃烧以及高效率的热传递。
本发明的燃烧器在燃烧器本身内完成燃烧过程。燃烧在第一混合室、第二过度混合室以及火焰产生室内完成，在火焰产生室内燃料最终完全燃烧。
根据计算机分析，已经证明尽管具有135％的过剩空气，在加热该过剩空气量时温度超过1800℃。
燃烧器可以用于烟囱锅炉、水管锅炉、蒸汽发生器、工程加热器、回火熔炉、玻璃炉、钢化炉、陶瓷炉、熔结炉、热处理，以在家庭应用中提供燃气涡轮，如热水器、火炉等。
为了更好地理解本发明的特性，附图作为一个完整部分，仅出于示例的目的而不在限制，结合说明来描述如下的优选实施例。
附图说明
图1是根据本发明的气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器的分解图，其具有高能量效率、低污染排放以及高传热性。
图2是根据本发明的图1的气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器的外壳的分解图。
图3是根据本发明的气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器的纵向横截面透视图(未示出作为火焰发生器的端部腔室)。
图4是根据本发明的气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器的纵向横截面透视图(包括作为火焰发生器的端部腔室)。
图5是根据本发明的全部组装的气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器的横截面视图。
图6是根据本发明的气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器的等距视图，示出了内部腔室。
为了更好地理解本发明，我们对所附的图中示出的一些实施例进行详细说明，附图是出于示意的目的，而非限制。
具体实施方式
具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性的气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器的特征性细节在如下的说明以及所附的示例性附图中明确显示出，在附图中示出相同的部件作为参考。
参考图1至图4，燃烧器包括外壳1，外壳1限定了火焰的出口的远端2,以及气体燃料(包括其所有混合物)和氧化剂(空气)的供应的近端3，两端具有盖子4和5；压缩空气的入口6径向布置在靠近近端3的外壳的壁上，外壳1内的凹面偏转仪7布置在压缩空气的入口6的区域，并连接到近端3的所述盖子4内；至少两个彼此分离的偏转板8径向固定在所述外壳1的内壁和所述凹面偏转仪7内；多个偏转仪允许外壳1的内部的空气的均衡分配，限定了压缩空气供应周边室9.
近端3的盖子4适于容纳固定于其中心处的压缩的气体燃料(包括其所有混合物)的供应管10，气体燃料来自气体燃料(包括其所有混合物)的供应源，气体燃料的供应管10的内部包括横向放置的大致圆柱形的湍流生成元件11，其有助于所述气体燃料(包括其所有混合物)获得湍流；所述气体燃料(包括其所有混合物)的供应管的端部10a布置在位于所述外壳1的内部的第一混合室12的内部，其近端具有固定到凹面偏转仪7上的盖子13，通过盖子13，所述气体燃料(包括其所有混合物)的供应管居中连接，且气体燃料(包括其所有混合物)的供应管的远端是开口的；所述气体燃料(包括其所有混合物)的供应管的端部10a位于所述第一混合室12的内部，端部10a的壁上包括多种小孔14，作为气体燃料(包括其所有混合物)向所述第一混合室12的出口。
所述第一混合室12的近端的所述盖子13以及第一混合室12的壁上包括多种小孔15，以径向和轴向地提供来自所述压缩空气供应周边室9的压缩空气，以在所述第一混合室12内产生气体燃料(包括其所有混合物)和空气的强化的第一湍流混合物；点火元件16布置在所述第一混合室12的近端区域，以在所述第一室内产生燃烧过程的第一阶段。
所述压缩气体燃料(包括其所有混合物)的供应管10的小孔14相对于第一混合室12的壁上的小孔15偏移，燃料通过所述压缩气体燃料的供应管的小孔14供应给第一混合室12，通过第一混合室的壁上的小孔15供应来自压缩空气供应周边室9的压缩空气，以在两种流之间产生最大剪切力并完成更好的混合。
第二过度混合开放室17的两端均开口，其通过连接环18与位于所述外壳1内的所述第一混合室12共线连接，所述气体燃料(包括其所有混合物)的供应管10的端部设置在所述第一混合室12和所述第二过度混合室17之间的边界的界线的中心处；所述气体燃料(包括其所有混合物)的供应管10的远端包括圆锥10b，其止于具有多种小孔20的阻断盖19，所述气体燃料(包括其所有混合物)的湍流通过小孔20轴向提供给所述第二过度混合室17，并且所述第二过度混合室17的壁上设有多种小孔21，通过小孔21径向地提供来自所述压缩空气供应周边室9的压缩空气，以产生强化的第二湍流气体燃料(包括其所有混合物)-空气混合物，燃烧的第二阶段在第二过度混合室内发生。
第二过度混合室17的尺寸小于第一混合室12。
混合室12和过度混合室17均具有特定布置的小孔，以促成更高的湍流混合，以及燃料的完全氧化。
所述外壳1的远端的盖子5包括中心开口22，用于产生火焰的第二过度混合室17延伸进入中心开口22。
用于产生火焰的第三圆锥室23(器由外壳的延伸和陶瓷隔离圆锥体形成)的两端均开口，其与所述第二过度混合室17的端部共线连接，其为火焰提供适合的形态以使热传递最大化。外壳1可以延伸直到将用于产生火焰的所述第三室的外端部覆盖。
参考图5，其示出了纵向横截面上的燃烧器的不同部件，显示了结构配置和几何布置，相同的部件显示为相同的附图标记，以提供上述的优点。该图示出了进入第一混合室12和第二过度混合室17的气体燃料(包括其所有混合物)-空气流以及在用于产生火焰的第三室23内燃烧所产生的火焰的通道，其为火焰提供适合的形态以使热传递最大化。
图6示出了相同的附图标记，用于指代根据本发明的气体燃料(包括其所有混合物)的燃烧器的相同的部件。另外，示出了所述外壳1还包括固定远端的盖子5的区域内的法兰5a，使燃烧器固定在要求的区域内。
本发明已经进行了充分的说明，使得本领域中具备普通知识的技术人员可以复制并获得说明书中描述的产品。本发明所述的技术领域的技术人员能够实施本申请未进行描述的实施例，然而，如果以确定的结构或在其生产过程中完成这些实施例时需要下述权利要求的主题，所述结构将被包含在本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，所述气体燃料燃烧器包括外壳，所述外壳限定了远端和近端，所述远端作为火焰的出口，所述近端用于提供气体燃料和空气；所述近端和所述远端均具有盖子；压缩空气入口设置在靠近近端的壳壁上，所述压缩空气入口限定了内部压缩空气供应周边室；所述近端的盖子容纳固定在其中心处的压缩气体燃料供应管，所述压缩气体燃料供应管的端部设置在位于所述外壳的内部的第一混合室的内部，所述第一混合室的近端包括盖子，所述压缩气体燃料供应管通过所述第一混合室的盖子而被连接，且所述压缩气体燃料供应管的远端是开口的；所述压缩气体燃料供应管的端部的壁上设有多种小孔来作为所述气体燃料向所述第一混合室的出口；所述第一混合室的近端的盖子及其壁上设有多种孔来用于在轴向和径向上提供来自所述内部压缩空气供应周边室的压缩空气，以产生进入所述第一混合室的内部的气体燃料-空气的第一湍流混合物；所述第一混合室的内部设有点火元件，以产生燃烧过程的第一阶段；第二过度混合室的两端均开口，所述第二过度混合室与位于所述外壳内的所述第一混合室共线连接，所述压缩气体燃料供应管的远端设有圆锥，所述圆锥的端部设置在所述第一混合室和所述第二过度混合室之间的边界的界线处的阻断盖内；所述压缩气体燃料供应管的阻断盖包括多种小孔，所述气体燃料的湍流通过所述阻断盖的小孔而被轴向供应到所述第二过度混合室，并且所述第二过度混合室的壁上设有多种小孔，通过所述第二过度混合室的壁上的小孔径向地提供来自所述内部压缩空气供应周边室的所述压缩空气，以产生强化的第二湍流气体燃料-空气混合物，燃烧的第二阶段发生；所述外壳的远端的所述盖子包括中心开口，所述第二过度混合室延伸进入所述中心开口。
2.根据权利要求1所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，所述气体燃料燃烧器还包括用于产生火焰的第三圆锥室，所述第三圆锥室共线地连接在所述第二过度混合室的端部，所述第三圆锥室为火焰提供适合的形态以使传热性最大化。
3.根据权利要求2所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，用于产生火焰的所述第三圆锥室包括具有7°～9°的侧壁。
4.根据权利要求3所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，所述外壳延伸直到将用于产生火焰的所述第三圆锥室的外端部覆盖。
5.根据权利要求1所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，压缩空气的入口设有朝向所述外壳的内部的多个偏转仪，所述偏转仪允许所述内部压缩空气供应周边室内的空气均衡分配。
6.根据权利要求5所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，所述多个偏转仪包括位于压缩空气的入口区并固定于所述外壳的近端的所述盖子的内部的凹面偏转仪和至少两个彼此分离的偏转板，所述至少两个偏转板径向固定在所述外壳的内壁和所述凹面偏振仪之间；所述多个偏振仪的分配和布置允许空气在所述内部压缩空气供应周边室的所有内部内均匀流动。
7.根据权利要求1所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，来自气体燃料供应源的所述压缩气体燃料供应管的内部包括横向放置的湍流生成元件，所述湍流生成元件有助于所述气体燃料形成湍流。
8.根据权利要求7所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，横向放置在所述压缩气体燃料的供应管内的所述湍流生成元件是圆柱形或多面形状的。
9.根据权利要求6所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，所述第一混合室的近端固定在所述凹面偏转仪内以在所述外壳内居中。
10.根据权利要求1所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，所述压缩气体燃料供应管的小孔相对于所述第一混合室的壁上的小孔微微偏移，燃料通过所述气体燃料的压缩供应管的小孔供应给所述第一混合室，通过所述第一混合室的壁上的小孔供应来自所述压缩空气供应周边室的压缩空气，以在两种流之间产生剪切力并完成更好的混合。
11.根据权利要求1所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，所述压缩气体燃料供应管和所述第一混合室的壁上的小孔均具有不同的形状和尺寸且布置成相同或不同数量的列，彼此间具有相同或不同的距离，以及散布、偏移或斜纹状布置。
12.根据权利要求1所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，所述第一混合室的近端的所述盖子的所述小孔的布置是圆形的或多边形的，通过所述混合室的近端的所述盖子的所述小孔来轴向提供压缩空气。
13.根据权利要求1所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，所述第二过度混合室的壁上的小孔具有相同或不同的形状和尺寸且布置成相同或不同数量的列，彼此间具有相同或不同的距离，以及散布、偏移或斜纹状布置。
14.根据权利要求1所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，两端均开口的所述第二过度混合室通过连接环与所述第一混合室共线地连接，所述第二过度混合室的尺寸比所述第一混合室小。
15.根据权利要求1所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，所述第二过度混合室的壁上的所述小孔呈现高于10米/秒的速度或在层流和湍流状态下分别高于3000的雷诺数，在湍流状态中达到更好的性能，通过所述第二过度混合室的所述小孔来提供来自所述外壳所限定的所述内部压缩空气供应周边室的压缩空气。
16.根据权利要求2所述的气体燃料燃烧器，所述气体燃料燃烧器具有高能量、高燃烧效率、低污染排放以及高传热性，其特征在于，在所述第一混合室和所述第二过度混合室中处理湍流，使得产生火焰的所述第三圆锥室内获得更剧烈的湍流状态，所述湍流具有大于30米/秒的速度和高于30，000的雷诺数，当所述燃烧器全负荷工作时雷诺数可达到1，000，000重量级的数值。
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