CN115638409A - 一种实验室用氨气燃烧器及一种氨气燃烧试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验室用氨气燃烧器及一种氨气燃烧试验方法，涉及氨气燃烧器技术领域。氨气燃烧器包括燃烧器基座，燃烧器基座设有依次连接并连通的顶部气流输出腔体、切向进气腔体和轴向进气腔体。顶部气流输出腔体设有总出口；切向进气腔体连接有多个第一进气口；轴向进气腔体连接有第二进气口。在预混燃烧模式，分别往第二进气口和第一进气口通入助燃气体和氨气，氨气与助燃气体混合后从总出口处喷出；在非预混燃烧模式，将燃烧器基座、中心气流导管组装，第二进气口或第一进气口通入助燃气体，中心气流导管通入氨气，氨气和助燃气体在总出口附近混合，被点燃后形成非预混纯氨火焰。本发明可为多种不同条件研究纯氨火焰提供了便利条件。

Description

一种实验室用氨气燃烧器及一种氨气燃烧试验方法

技术领域

本发明涉及氨气燃烧器技术领域，特别是一种实验室用氨气燃烧器及一种氨气燃烧试验方法。

背景技术

当前我国能源结构依然以化石燃料为主，化石燃料燃烧产生的二氧化碳带来严重的“温室效应”。面对环境和能源问题的双重挑战，氨气以其含氢量高、燃烧产物零碳排放、易于存储运输及生产工艺成熟等特点，被认为是一种理想、经济的碳中性燃料。然而氨气作为燃料使用依然存在火焰稳定性差、可燃范围窄等问题，因此，如何实现纯氨稳定、清洁燃烧是当前燃烧领域研究的热点问题。

基于氨气燃烧特性，在实验室内通常利用旋流火焰研究氨气燃烧特性。旋流火焰燃烧器根据产生漩涡气流方式可以分为切向旋流燃烧器和轴向旋流燃烧器两类。其中切向旋流燃烧器旋流强度可调，但火焰稳定性受气源供给压力影响较大；而轴向旋流燃烧器火焰稳定，但旋流强度无法灵活调节，两种旋流燃烧器各具特点，均为开展纯氨燃烧研究的重要载体。现有实验室级氨气燃烧器通常只能实现切向旋流燃烧或者轴向旋流燃烧单一模式，可开展的氨气燃烧研究方案有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种实验室用氨气燃烧器及一种氨气燃烧试验方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种实验室用氨气燃烧器，包括：

燃烧器基座，燃烧器基座设有依次连接并相互连通的：

顶部气流输出腔体，顶部气流输出腔体设有总出口；

切向进气腔体，切向进气腔体连接有多个第一进气口，第一进气口偏心设置于切向进气腔体，多个第一进气口绕切向进气腔体排布；

轴向进气腔体，轴向进气腔体远离切向进气腔体的一端连接有第二进气口。

通过上述技术方案，本发明可基于同一燃烧器基座，当需要进行不同的试验时，只需往第一进气口和第二进气口分别通入氨气和助燃气体，即可实现轴向和切向燃烧模式的切换。这一结构，为实验室内实现多种不同条件研究纯氨火焰提供了便利条件，实验模式操作简单，燃烧器结构成本低廉，为氨气作为清洁零碳燃料的应用提供便利的实验室研究条件。

作为上述技术方案的进一步改进，燃烧器基座设有旋流总成，旋流总成包括：

中心气流导管，中心气流导管沿燃烧器基座的轴线延伸，中心气流导管与燃烧器基座可拆卸连接，中心气流导管的两端分别设为进气端和出气端，出气端设置于总出口；

安装结构，安装结构安装于总出口，安装结构设有燃料出口，燃料出口与出气端相连通；

旋流叶片，旋流叶片安装于安装结构，旋流叶片设置于中心气流导管与燃烧器基座之间。

通过上述技术方案，通过中心气流导管，可实现通入氨气，氨气在出气端流出，与从燃烧器基座流出的助燃气体进行混合，使得本氨气燃烧器可实现非预混燃烧模式，并且旋流叶片可对轴向气流进行导流，轴向气流在经过旋流叶片时会产生旋流，使得助燃气体与氨气的燃烧可更加充分。

作为上述技术方案的进一步改进，旋流总成还包括导流结构，导流结构设有倾斜面，倾斜面设置于燃料出口远离燃烧器基座的一侧，倾斜面设有第一端和第二端，第二端设置于第一端远离燃烧器基座的一侧；自第一端至第二端，倾斜面逐渐远离燃烧器基座的轴线。

通过上述技术方案，倾斜面设置于燃料出口的前方，从燃料出口喷出的氨气，经倾斜面进行导向会向远离燃烧器基座的轴线的方向流动，使得氨气与助燃空气可充分混合。

作为上述技术方案的进一步改进，燃烧器基座设有第二匀气结构，第二匀气结构的中部设有供中心气流导管穿过的通孔，第二匀气结构设有多个均匀排布的第二通气孔；第二匀气结构设置于轴向进气腔体。

通过上述技术方案，第二匀气结构用于使轴向进入的气流分布均匀，满足安装中心气流导管时的匀气需求。

作为上述技术方案的进一步改进，燃烧器基座还设有燃料喷射头，燃料喷射头设有多个倾斜燃料孔，燃料喷射头用于替换安装结构以及旋流叶片。

通过上述技术方案，燃料喷射头用于与旋流总成进行更换，使切向非预混燃烧模式时，实验室工作人员使用燃料喷射头替换掉旋流总成。通过倾斜燃料孔，可以使得经中心气流导管并从燃料喷射头喷出的氨气可均匀分布于总出口的前方区域，有利于氨气的燃烧。

作为上述技术方案的进一步改进，燃烧器基座设有锥形扩展座，锥形扩展座安装于总出口处；锥形扩展座设有锥形扩展腔体，锥形扩展腔体与总出口相连通；沿远离燃烧器基座的方向，锥形扩展腔体的内径逐渐增大。

通过上述技术方案，锥形扩展腔体用于使燃料喷出后与锥形扩展腔体的侧壁相接触，在锥形区域内停留尽可能长的时间，促进氨气稳定燃烧。

作为上述技术方案的进一步改进，燃烧器基座设有第一匀气结构，第一匀气结构设有多个均匀排布的第一通气孔；第一匀气结构设置于轴向进气腔体。

通过上述技术方案，第一匀气结构用于使轴向进入的气流分布均匀，满足不安装中心气流导管时的匀气需求。

作为上述技术方案的进一步改进，顶部气流输出腔体设有依次连接的第一平直段、连接段和第二平直段，第一平直段的内径大于第二平直段的内径，第一平直段设置于第二平直段靠近切向进气腔体的一侧。

通过上述技术方案，连接段的内径向远离所述切向进气腔体的方向逐渐减小，这样前大后小的顶部气流输出腔体，可实现气流的聚集，以使得需要预混的氨气和助燃气体可更好地混合，并且能减小最终总出口的大小，有利于燃烧。

一种氨气燃烧试验方法，应用于如上述的氨气燃烧器，在需要进行预混燃烧模式时，分别往第二进气口和第一进气口通入助燃气体和氨气，氨气与助燃气体在燃烧器基座内混合后从总出口处喷出；

在需要进行非预混燃烧模式时，将燃烧器基座、中心气流导管组装，随后往第二进气口或第一进气口通入助燃气体，往中心气流导管通入氨气，氨气和助燃气体在总出口处喷出燃烧器基座并于总出口附近混合，被点燃后形成非预混纯氨火焰。

通过上述技术方案，本发明基于同一燃烧器基座，通过便捷更换部分零部件可实现多种不同模式的纯氨火焰燃烧。这一结构，为实验室内实现多种不同条件研究纯氨火焰提供了便利条件，实验模式操作简单，燃烧器结构成本低廉，为氨气作为清洁零碳燃料的应用提供便利的实验室研究条件。

作为上述技术方案的进一步改进，在需要进行轴向旋流非预混燃烧时，将燃烧器基座、旋流总成组装，随后往第二进气口通入助燃气体，往中心气流导管通入氨气，氨气在总出口处流经旋流叶片产生旋流并喷出燃烧器基座，助燃气体均在总出口处喷出，氨气与助燃气体最终于总出口附近混合，被点燃后形成轴向非预混纯氨火焰；

在需要进行切向旋流非预混燃烧时，将燃烧器基座、旋流总成安装，并使用燃料喷射头替换安装结构和旋流叶片；随后往中心气流导管通入氨气，氨气从燃料喷射头喷出；第二进气口通入助燃空气，氨气与助燃气体最终在总出口前方混合并点燃。

通过上述技术方案，可进行轴向旋流非预混燃烧以及切向旋流非预混燃烧的研究，使得实验室研究人员可更深入地对氨气燃烧进行研究。

本发明的有益效果是：本发明基于同一燃烧器基座，通过便捷更换部分零部件可实现多种不同模式的纯氨火焰燃烧。这一结构，为实验室内实现多种不同条件研究纯氨火焰提供了便利条件，实验模式操作简单，燃烧器结构成本低廉，为氨气作为清洁零碳燃料的应用提供便利的实验室研究条件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明实施例一的剖视结构示意图；

图2是图1中A部分的局部放大示意图；

图3是本发明实施例二的剖视结构示意图；

图4是本发明实施例三的剖视结构示意图；

图5是图4中B部分的局部放大示意图。

图中，100、燃烧器基座；110、顶部气流输出腔体；111、总出口；112、第一平直段；113、连接段；114、第二平直段；120、切向进气腔体；121、第一进气口；130、轴向进气腔体；131、第二进气口；132、中心孔；200、中心气流导管；210、进气端；220、出气端；300、旋流总成；310、安装结构；311、燃料出口；320、旋流叶片；330、导流结构；331、倾斜面；400、燃料喷射头；410、倾斜燃料孔；420、轴向燃料孔；500、锥形扩展座；510、锥形扩展腔体；600、第一匀气结构；700、第二匀气结构。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1至图5，一种实验室用氨气燃烧器，设有燃烧器基座100的轴线。

本实验室用氨气燃烧器包括燃烧器基座100、中心气流导管200、旋流总成300、堵头、第一匀气结构600、第二匀气结构700、燃料喷射头400、锥形扩展座500。

燃烧器基座100包括轴向进气腔体130、切向进气腔体120和顶部气流输出腔体110。轴向进气腔体130、切向进气腔体120和顶部气流输出腔体110自下而上依次排布，并且相邻的两个腔体相互连通，轴向进气腔体130、切向进气腔体120和顶部气流输出腔体110的横截面均设置为圆形。

顶部气流输出腔体110包括第二平直段114、连接段113和第一平直段112，第二平直段114、连接段113和第一平直段112依次连接，第一平直段112和第二平直段114均设置为圆柱状腔体，第二平直段114远离第一平直段112的一端设为总出口111（即顶部气流输出腔体110设有总出口111）；并且第二平直段114的内径小于第一平直段112的内径，连接段113设置为圆台状的腔体，连接段113的内径向远离所述切向进气腔体120的方向逐渐减小，这样前大后小的顶部气流输出腔体110，可实现气流的聚集，以使得需要预混的氨气和助燃气体可更好地混合，并且能减小最终总出口111的大小，有利于燃烧。

与切向进气腔体120对应的燃烧器基座100的部分的外周面的横截面呈矩形，该部分的燃烧器基座100开设有第一进气口121，第一进气口121与切向进气腔体120相连通。第一进气口121的数量设置为多个，具体地，本方案的第一进气口121的数量设置为四个（也可设置为三个、五个、六个等数量，本领域技术人员可依据实际需要进行选择），多个第一进气口121绕燃烧器基座100的轴线圆周等距排布，第一进气口121与切向进气腔体120相切，使得从第一进气口121流入的气体的流动阻力更小。

轴向进气腔体130远离切向进气腔体120的一端设有第二进气口131和中心孔132，第二进气口131的数量设置为四个（也可设置为两个、三个、五个等数量，本领域技术人员可依据实际需要进行选择），四个第二进气口131绕燃烧器基座100的轴线圆周排布。第二进气口131用于往燃烧器基座100通入助燃气体，中心孔132用于安装中心气流导管200，但在切向预混燃烧模式时，中心孔132的作用与第二进气口131的作用相同，均用于为燃烧器基座100通入助燃气体。

中心气流导管200的上下两端分别设为出气端220和进气端210。出气端220设置于总出口111处，进气端210与中心孔132通过螺纹结构可拆卸连接。在切向非预混、轴向预混、轴向非预混模式中，中心气流导管200安装于燃烧器基座100，用于供氨气流通，避免氨气提前与助燃空气接触而影响到实验数据。

旋流总成300包括安装结构310、旋流叶片320和导流结构330（导流结构330即本领域的氨燃烧器的钝体）。

安装结构310可拆卸连接于出气端220，具体地，安装结构310与中心气流导管200通过螺纹结构可拆卸连接。安装结构310为一盘状构件，安装结构310开设有多个燃料出口311，燃料出口311呈圆孔状结构，燃料出口311沿上下方向贯穿安装结构310，多个燃料出口311沿燃烧器基座100的轴线圆周排布。当安装结构310与中心气流导管200装配在一起同时使用时，从中心气流导管200流出的氨气会经燃料出口311喷出，可起到分散的作用。

旋流叶片320与安装结构310通过螺纹结构可拆卸连接，旋流叶片320的叶片数量及其与燃烧器基座100的轴线的夹角可根据旋流燃烧参数进行定向设计，并随时更换，实验室的工作人员可单独设计旋流叶片320，以降低其他因素对于燃烧效率的影响，从而得出较为精准的试验数据。助燃空气从旋流叶片320喷出时，旋流叶片320的对流经的助燃空气进行切割，使助燃空气产生旋流，旋流叶片320与燃烧器基座100的轴线的夹角β可根据不同旋流强度不同进行调整，以满足实验室的工作人员研究不同旋流强度对纯氨火焰燃烧稳定性的影响。

导流结构330通过螺纹与安装结构310可拆卸连接，导流结构330设有多种规格，导流结构330设置为具有锥状结构的构件，该锥状结构的周面设为倾斜面331，倾斜面331设有第二端和第一端，第二端设置于第一端远离燃烧器基座100的一侧，第二端设置于第一端远离燃烧器基座100的轴线的一侧，使得倾斜面331自第一端至第二端逐渐远离燃烧器基座100的轴线。倾斜面331设置于燃料出口311的前方，从燃料出口311喷出的氨气，经倾斜面331进行导向会向远离燃烧器基座100的轴线的方向流动，使得氨气与助燃空气可充分混合。多种规格的导流结构330的差异体现在倾斜面331的倾斜角度的不同，实验室工作人员可方便地对导流结构330进行更换，以研究导流结构330的倾斜面331的倾斜角度的变化对燃烧效率的影响。

燃料喷射头400用于与旋流总成300进行更换，使切向非预混燃烧模式时，实验室工作人员使用燃料喷射头400替换掉旋流总成300。燃料喷射头400呈半球状结构，燃料喷射头400设有多个倾斜燃料孔410，具体地，倾斜燃料孔410的数量设置为十个（在其他实施例中，倾斜燃烧孔410的数量也可设置为九个、八个……等数量），十个倾斜燃料孔410均匀排布于燃料喷射头400。并且燃料喷射头400还设有一个轴向燃料孔420，轴向燃料孔420的内径与倾斜燃料孔410的内径相同，通过倾斜燃料孔410和轴向燃料孔420，可以使得经中心气流导管200并从燃料喷射头400喷出的氨气可均匀分布于总出口111的前方区域，有利于氨气的燃烧。

锥形扩展座500与燃烧器基座100的前端可拆卸连接，具体地，可拆卸连接的方式可设置为螺钉连接等。锥形扩展座500设有锥形扩展腔体510，锥形扩展腔体510与顶部气流输出腔体110相连通；远离顶部气流输出腔体110，锥形扩展腔体510的内径逐渐增大。锥形扩展腔体510用于使燃料喷出后与锥形扩展腔体510的侧壁相接触，在锥形区域内停留尽可能长的时间，促进氨气稳定燃烧。具体地，锥形扩展腔体510的锥面的母线与燃烧器基座100的轴线成θ角，θ≈0.75α，以增强锥形扩展腔体510的作用。

第二匀气结构700可拆卸安装于轴向进气腔体130靠近切向进气腔体120的一端。第二匀气结构700开设有多个第二通气孔，多个第二通气孔均匀排布，第二通气孔沿上下方向贯穿第二匀气结构700。第二匀气结构700的中间还开设有用于供中心气流导管200穿过的通孔，第二通气孔设置于通孔至第二匀气结构700的边缘之间，在本实施例中第二通气孔设置为边长1.5mm的正方形网格状贯穿孔，相邻的两个第二通气孔的中心距离为2.5mm，第二匀气结构700用于使轴向进入的气流分布均匀。

第一匀气结构600可拆卸安装于轴向进气腔体130靠近切向进气腔体120的一端。第一匀气结构600开设有多个第一通气孔，多个第一通气孔均匀排布，第一通气孔沿上下方向贯穿第一匀气结构600。区别于第二匀气结构700，第一匀气结构600的中间没有开设通孔，第一通气孔布满第一匀气结构600，在本实施例中第一通气孔设置为边长1.5mm的正方形网格状贯穿孔，相邻的两个第一通气孔的中心距离为2.5mm，第一匀气结构600用于使轴向进入的气流分布均匀。第一匀气结构600用于替换第二匀气结构700，以满足不安装中心气流导管200时的匀气需求。

堵头为金属堵头，堵头用于在轴向旋流燃烧模式中对第一进气口121进行密封。

以下是本方案的具体使用方法：

实施例一：

参照图1，本实施例涉及一种实验室用氨气燃烧器，具体地，本实施例为氨气燃烧器采用轴向旋流非预混燃烧模式时的组合状态。

在本实施例中，氨气燃烧器通过燃烧器基座100、中心气流导管200、旋流总成300、堵头以及第二匀气结构700组合形成。

堵头封堵第一进气口121，以避免燃烧器基座100内的气体从第一进气口121流出。

助燃空气由轴向进气腔体130底部的第二进气口131进入，经由第二匀气结构700后均匀分布在燃烧器基座100的内部空间，助燃空气最终从总出口111流出，助燃空气从总出口111流出的过程中，旋流叶片320会对助燃空气进行切割和阻挡，使助燃空气变成旋流。

中心气流导管200的中空通道供氨气流动，氨气从进气端210进入中心气流导管200后，从出气端220经安装结构310的燃料出口311喷出。氨气从燃料出口311喷出后，会流至导流结构330处，导流结构330会将氨气分散往远离燃烧器基座100的轴线的方向流动，使得氨气可与助燃空气混合。助燃空气会与氨气在总出口111前混合并被点燃形成轴向旋流非预混纯氨火焰。

旋流叶片320与燃烧器基座100的轴线的夹角β可根据所需要的旋流强度而进行设计，旋流叶片320的装拆方便，使得实验室的工作人员可以较为方便地研究不同旋流强度对纯氨火焰燃烧稳定性的影响。

导流结构330可根据实验需求的倾斜面331的倾斜角度可设计为不同的角度，以便于开展不同的导流结构330对于纯氨火焰稳定性的影响。

实施例二：

如图3所示，本实施例涉及一种实验室用氨气燃烧器，具体地，本实施例为氨气燃烧器采用切向旋流预混燃烧模式时的组合状态。

在本实施例中，氨气燃烧器通过燃烧器基座100、第一匀气结构600组合形成。

氨气通入与切向进气腔体120连通的四个第一进气口121，并沿第一进气口121流入至切向进气腔体120，由于第一进气口121与切向进气腔体120相切，氨气进入至切向进气腔体120后会形成旋转气流。氨气和部分空气的混合气通过切向进气通道进入内腔体以后形成旋转气流，助燃空气从轴向进气腔体130的底部的第二进气口131进入至燃烧器基座100内部，经过第一匀气结构600后均匀分布在燃烧器基座100的内部空间并与切向进气通道内流动的氨气混合。同时轴向气流竖直向上的动量分量带动氨气和助燃气体混合后的气体从总出口111喷出，被点燃后形成切向预混纯氨火焰。

旋流数表示旋涡流动中的流动旋转强度的无量纲参数，目前广泛采用的旋流数计算公式为：

式中：

为旋流数，

为切向气体的质量流量，

为轴向气体的质量流量，

为切向进气通道的总面积，

燃烧器出口的直径。

切向进气通道中掺混氨气与空气的混合气，第二进气口131导入空气。从上述计算公式可以看出，通过改变进气通道和第二进气口131的气体比例即可实现不同旋流强度的氨气预混火焰。

实施例三：

如图4所示，本实施例涉及一种实验室用氨气燃烧器，具体地，本实施例为氨气燃烧器采用切向旋流非预混燃烧模式时的组合状态。

本实施例的氨气燃烧器通过，燃烧器基座100、中心气流导管200、第二匀气结构700、燃料喷射头400、锥形扩展座500组成。

氨气在中心气流导管200中通入，经由顶部半球形燃料喷射腔体喷出。切向进气腔体120及底部轴向进气腔体130均通入空气，如实施例二，实验室工作人员可通过改变切向和轴向供给的空气比例可实现旋流强度的改变。

燃料喷射头400的倾斜燃料孔410的轴线与燃烧器基座100的轴线的夹角γ一般取30°至60°。通过这种倾斜和竖直燃料孔的分布，可以使燃料均匀分布在顶部区域。

本发明基于同一燃烧器基座，通过各个部件可拆式的设计，可便捷更换部分零部件可实现多种不同模式的纯氨火焰燃烧。这一结构，为实验室内实现多种不同条件研究纯氨火焰提供了便利条件，实验模式操作简单，燃烧器结构成本低廉，为氨气作为清洁零碳燃料的应用提供便利的实验室研究条件。

基于此，本方案为针对现有单一实验室级别旋流燃烧器燃烧模式的局限，而专门设计出的一种实验室用多种旋流模式氨气燃烧器。本方案的实验室用多种旋流模式氨气燃烧器可以作为研究平台，同时开展不同旋流燃烧模式、不同角度的旋流叶片320、不同规格的的导流结构330、不同燃烧方式（预混、非预混）等多重因素对燃料燃烧特性影响的研究，大幅降低研究成本，促进在实验室内高效开展氨气燃烧相关实验，推进氨气作为清洁替代燃料的。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种实验室用氨气燃烧器，其特征在于：包括：燃烧器基座，燃烧器基座设有依次连接并相互连通的：顶部气流输出腔体，顶部气流输出腔体设有总出口；切向进气腔体，切向进气腔体连接有多个第一进气口，第一进气口偏心设置于切向进气腔体，多个第一进气口绕切向进气腔体排布；轴向进气腔体，轴向进气腔体远离切向进气腔体的一端连接有第二进气口。

2.根据权利要求1所述的一种实验室用氨气燃烧器，其特征在于：燃烧器基座设有旋流总成，旋流总成包括：中心气流导管，中心气流导管沿燃烧器基座的轴线延伸，中心气流导管与燃烧器基座可拆卸连接，中心气流导管的两端分别设为进气端和出气端，出气端设置于总出口；安装结构，安装结构安装于总出口，安装结构设有燃料出口，燃料出口与出气端相连通；旋流叶片，旋流叶片安装于安装结构，旋流叶片设置于中心气流导管与燃烧器基座之间。

3.根据权利要求2所述的一种实验室用氨气燃烧器，其特征在于：旋流总成还包括导流结构，导流结构设有倾斜面，倾斜面设置于燃料出口远离燃烧器基座的一侧，倾斜面设有第一端和第二端，第二端设置于第一端远离燃烧器基座的一侧；自第一端至第二端，倾斜面逐渐远离燃烧器基座的轴线。

4.根据权利要求2所述的一种实验室用氨气燃烧器，其特征在于：燃烧器基座设有第二匀气结构，第二匀气结构的中部设有供中心气流导管穿过的通孔，第二匀气结构设有多个均匀排布的第二通气孔；第二匀气结构设置于轴向进气腔体。

5.根据权利要求2所述的一种实验室用氨气燃烧器，其特征在于：燃烧器基座还设有燃料喷射头，燃料喷射头设有多个倾斜燃料孔，燃料喷射头用于替换安装结构以及旋流叶片。

6.根据权利要求5所述的一种实验室用氨气燃烧器，其特征在于：燃烧器基座设有锥形扩展座，锥形扩展座安装于总出口处；锥形扩展座设有锥形扩展腔体，锥形扩展腔体与总出口相连通；沿远离燃烧器基座的方向，锥形扩展腔体的内径逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的一种实验室用氨气燃烧器，其特征在于：燃烧器基座设有第一匀气结构，第一匀气结构设有多个均匀排布的第一通气孔；第一匀气结构设置于轴向进气腔体。

8.根据权利要求1所述的一种实验室用氨气燃烧器，其特征在于：顶部气流输出腔体设有依次连接的第一平直段、连接段和第二平直段，第一平直段的内径大于第二平直段的内径，第一平直段设置于第二平直段靠近切向进气腔体的一侧。

9.一种氨气燃烧试验方法，其特征在于：应用于如权利要求5-6任一项所述的氨气燃烧器；在需要进行预混燃烧模式时，分别往第二进气口和第一进气口通入助燃气体和氨气，氨气与助燃气体在燃烧器基座内混合后从总出口处喷出；在需要进行非预混燃烧模式时，将燃烧器基座、中心气流导管组装，随后往第二进气口或第一进气口通入助燃气体，往中心气流导管通入氨气，氨气和助燃气体在总出口处喷出燃烧器基座并于总出口附近混合，被点燃后形成非预混纯氨火焰。

10.根据权利要求9所述的一种氨气燃烧试验方法，其特征在于：在需要进行轴向旋流非预混燃烧时，将燃烧器基座、中心气流导管、旋流总成组装，随后往第二进气口通入助燃气体，往中心气流导管通入氨气，氨气在总出口处流经旋流叶片产生旋流并喷出燃烧器基座，助燃气体均在总出口处喷出，氨气与助燃气体最终于总出口附近混合，被点燃后形成轴向非预混纯氨火焰；在需要进行切向旋流非预混燃烧时，将燃烧器基座、中心气流导管、旋流总成安装，并使用燃料喷射头替换安装结构和旋流叶片；随后往中心气流导管通入氨气，氨气从燃料喷射头喷出；第二进气口通入助燃空气，氨气与助燃气体最终在总出口前方混合并点燃。

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