CN117212789A - 一种双旋流型燃烧器及火炬系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双旋流型燃烧器及火炬系统，包括：第一输气组件，第一输气组件包括第一筒体和设于第一筒体外壁的多组燃烧头；第二输气组件，第二输气组件包括第二筒体，第二筒体套设于第一筒体外并与第一筒体同轴设置；导流组件，相邻导流组件之间具有导流通道，导流通道通过改变辅助气体的流出方向以使辅助气体与火炬气混合。本申请通过设置导流组件，使得火炬气射流被呈一定角度射出的辅助气体射流裹挟，两股气流一起旋转流动形成旋转射流，达到了周向充分混合的效果，且旋转射流所形成的回流区的高卷吸能力进一步提高混合气的氧含量，使得燃烧更充分，达到火炬气无烟燃烧的效果。

Description

一种双旋流型燃烧器及火炬系统

技术领域

本申请属于火炬燃烧器技术领域，具体涉及一种双旋流型燃烧器及火炬系统。

背景技术

火炬系统是是用于处理装置正常运行、开停车及各种事故工况下排放的可燃性气体的安全设施，而燃烧器作为火炬系统中的核心设备，是确保火炬气燃烧满足要求的保障。燃烧器通常需要添加辅助介质实现无烟燃烧水平，但辅助介质在燃烧器出口多为垂直流出，导致辅助介质与火炬气的混合效果不佳，容易出现燃烧不完全、黑烟、燃烧器闷烧等问题，严重影响火炬系统的使用寿命。

发明内容

发明目的：本申请实施例提供一种双旋流型燃烧器及火炬系统，旨在解决直流型火炬系统中辅助介质与火炬气混合效果不佳，导致燃烧冒烟的问题，实现无烟燃烧。

技术方案：本申请实施例所述的一种双旋流型燃烧器，包括：

第一输气组件，所述第一输气组件包括第一筒体和设于所述第一筒体外壁的多组燃烧头；所述第一输气组件具有第一通道，所述第一通道贯穿所述第一筒体和所述燃烧头，以用于传输火炬气；

第二输气组件，所述第二输气组件包括第二筒体，所述第二筒体套设于所述第一筒体外并与所述第一筒体同轴设置，所述第二筒体与所述第一筒体之间具有第二通道，所述燃烧头位于所述第二通道内，所述第二通道用于传输辅助气体；

导流组件，所述导流组件设于所述第二通道并与所述燃烧头连接，相邻所述导流组件之间具有导流通道，所述导流通道的出口对应火炬气，所述导流通道通过改变辅助气体的流出方向以使辅助气体与火炬气混合。

在一些实施例中，所述辅助气体从所述导流通道流出的方向为第一方向X，所述火炬气从所述燃烧头流出的方向为第二方向Y，所述第一方向X与所述第二方向Y相交；或者，

所述第一方向X与所述第二方向Y之间的角度大于0°且小于90°。

在一些实施例中，所述燃烧头包括顶面和与所述顶面连接的两个侧面；所述顶面上设有多组间隔设置的喷孔，所述喷孔贯穿所述顶面并与所述第一通道连通，以用于火炬气的流出。

在一些实施例中，所述导流通道的出口与所述顶面位于同一平面；或者，所述导流通道的出口与所述顶面相切。

在一些实施例中，所述导流组件包括第一叶片、第二叶片和遮挡板；

所述第一叶片和所述第二叶片分别设于所述燃烧头的两侧；沿所述第二筒体的内壁朝向所述第一筒体的外壁的方向，所述第一叶片的一侧与所述侧面连接，另一侧与所述第二筒体的内壁连接；所述第二叶片的一侧与所述侧面连接，另一侧与所述第二筒体的内壁连接；

所述遮挡板分别与所述第一叶片、所述第二叶片和所述燃烧头连接，以使所述导流组件远离所述燃烧头的一侧密封；所述导流组件具有空腔，所述第一叶片、所述第二叶片、所述遮挡板和所述燃烧头围合形成所述空腔，所述空腔位于所述导流通道的一侧。

在一些实施例中，所述第一叶片包括依次连接的第一段、圆弧段和第二段；

沿所述辅助气体的流出方向，所述第一段的一侧与所述顶面连接且与所述侧面之间形成夹角；所述第二段与所述第一段沿所述圆弧段对称设置，且所述第二段远离所述第一段的一端与所述遮挡板连接；

所述第二叶片与相邻导流组件中的所述第一段之间形成所述导流通道。

在一些实施例中，所述第二叶片与相邻导流组件中的所述第一段平行；和/或

所述第二叶片与相邻导流组件中的所述第一段之间的距离为15～60mm；和/或

所述夹角的范围为30°～50°。

在一些实施例中，所述第二筒体包括圆柱部、圆锥部以及底板；所述圆柱部与所述圆锥部连接；所述底板设于所述圆锥部远离所述圆柱部的一侧并盖封所述第二通道；

沿所述第二筒体的轴线方向，所述圆柱部远离所述圆锥部的一端与所述顶面之间的距离为50～100mm。

在一些实施例中，所述第二输气组件还包括第三筒体，所述第三筒体与所述圆锥部的侧壁连接，以用于向所述第二筒体导入辅助气体。

在一些实施例中，所述燃烧头沿所述第一筒体的外壁周向均匀设置；和/或

所述燃烧头沿所述第一筒体的轴线中心对称设置。

在一些实施例中，所述导流通道沿所述第一筒体的周向均匀分布；和/或

所述导流通道沿所述第一筒体的轴线中心对称设置。

在一些实施例中，本申请还提供一种火炬系统，包括所述的双旋流型燃烧器。

有益效果：与现有技术相比，本申请实施例的一种双旋流型燃烧器，包括：第一输气组件，第一输气组件包括第一筒体和设于第一筒体外壁的多组燃烧头；第一输气组件具有第一通道，第一通道贯穿第一筒体和燃烧头，以用于传输火炬气；第二输气组件，第二输气组件包括第二筒体，第二筒体套设于第一筒体外并与第一筒体同轴设置，第二筒体与第一筒体之间具有第二通道，燃烧头位于第二通道内，第二通道用于传输辅助气体；导流组件，导流组件设于第二通道并与燃烧头连接，相邻导流组件之间具有导流通道，导流通道的出口对应火炬气，导流通道通过改变辅助气体的流出方向以使辅助气体与火炬气混合。可以理解的是，本申请通过设置导流组件，使得火炬气射流被呈一定角度射出的辅助气体射流裹挟，两股气流一起旋转流动形成旋转射流，达到了周向充分混合的效果，且旋转射流所形成的回流区的高卷吸能力进一步提高混合气的氧含量，使得燃烧更充分，达到火炬气无烟燃烧的效果。

需要说明的是，该火炬系统可以具有上述双旋流型燃烧器的所有技术特征和有益效果，旋转射流周向充分流动混合，使得火炬气和辅助气混合更充分，燃烧更稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。

图1是本申请实施例提供的双旋流型燃烧器的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的双旋流型燃烧器的正视截面示意图；

图3是本申请实施例提供的导流组件装配示意图；

图4是本申请实施例提供的双旋流型燃烧器的俯视图；

图5是本申请实施例提供的燃烧头结构示意图；

图6是本申请实施例提供的第三筒体与第二筒体的切向进入示意图；

图7是本申请实施例提供的导流组件结构示意图；

图8是本申请实施例提供的辅助气体与火炬气混合原理图；

附图标记：10-第一输气组件，20-第二输气组件，30-导流组件，40-导流通道，101-第一筒体，102-燃烧头，103-第一通道，201-第二筒体，202-第二通道，203-第三筒体，301-第一叶片，302-第二叶片，303-遮挡板，304-空腔，1021-顶面，1022-侧面，1023-喷孔，2011-圆柱部，2012-圆锥部，2013-底板，3011-第一段，3012-圆弧段，3013-第二段。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，至少一个指可以为一个、两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。

还需要说明的是，在本申请的描述中，“垂直”是指完全垂直成90°或者几乎完全垂直，例如，在夹角为80°～100°的范围内都算作垂直，类似的，“平行”是指完全平行或几乎完全平行，例如，在完全平行的10°范围内都算作平行。

申请人注意到，火炬系统是是用于处理装置正常运行、开停车及各种事故工况下排放的可燃性气体的安全设施，是装置安全稳定运行的最后一道安全保障。燃烧器是火炬系统中的核心设备，是确保火炬气燃烧处理后满足环保要求的保障。根据不同火炬气的物性参数和排放参数，选择不同结构的燃烧器，在规定的压力或流量下实现无烟燃烧。对于给定燃烧器结构，火炬气不在其最佳压力流量运行工况时，譬如小流量排放工况，因其排放压力低，导致火炬气从燃烧器出口动量不足，与周围空气混合能力弱，出现燃烧不完全、黑烟等情况。燃烧器不在其最佳压力流量运行工况同时又需实现其较好的燃烧效果时，需要添加辅助介质实现无烟燃烧水平。最常见的辅助消烟介质有蒸汽和空气，蒸汽通常是通过一组或多组喷嘴将蒸汽注入燃烧区域，是应用较为广泛的一种消烟措施；空气消烟目前大部分是套筒结构，火炬气走内筒，空气走外筒，两种介质成直流型，在燃烧器出口进行混合。两种方式在实际运行中存在如下问题：1)装置内无蒸汽供应；2)天气寒冷地区蒸汽品质较差从喷嘴碰出后变为不饱和态，恶化燃烧，甚至结冰堵塞燃烧器喷孔，影响火炬系统安全；3)空气消烟内外套筒直流型结构，火炬气在燃烧器出口有不同的结构和角度，但空气在燃烧器出口基本是垂直流出，依靠火炬气的喷射角度与垂直流出的空气预混，但在火炬气流速较小时，火炬气出口动量不足，与空气预混效果不佳；4)在一定工况下，不恰当的空气配比还会引发火炬气在燃烧器附近燃烧，造成燃烧器闷烧影响使用寿命。

基于此，需要提供一种双旋流型燃烧器及火炬系统，解决直流型空气消烟火炬在一些工况下混合效果不佳，燃烧冒黑烟的问题，实现无烟燃烧。

参见图1和图2所示的一种双旋流型燃烧器，包括：第一输气组件10、第二输气组件20和导流组件30；第一输气组件10包括第一筒体101和设于第一筒体101外壁的多组燃烧头102；第一输气组件10具有第一通道103，第一通道103贯穿第一筒体101和燃烧头102，以用于传输火炬气；第二输气组件20包括第二筒体201，第二筒体201套设于第一筒体101外并与第一筒体101同轴设置，第二筒体201与第一筒体101之间具有第二通道202，燃烧头102位于第二通道202内，第二通道202用于传输辅助气体；导流组件30设于第二通道202并与燃烧头102连接，相邻导流组件30之间具有导流通道40，导流通道40的出口对应火炬气，导流通道40通过改变辅助气体的流出方向以使辅助气体与火炬气混合。本实施例通过设置导流组件30，导流组件30之间形成了导流通道40，导流通道40可以改变原本位于第二通道202内的辅助气体的流动方向，使得火炬气射流被呈一定角度射出的辅助气体射流裹挟，两股气流一起旋转流动形成旋转射流，达到了周向充分混合的效果，且旋转射流所形成的回流区的高卷吸能力进一步提高混合气的氧含量，使得燃烧更充分，达到火炬气无烟燃烧的效果。

可以理解的是，燃烧过程是涉及到流动、传热、传质、化学反应在内的复杂的物理化学过程。在过剩空气系数一定时，如果火炬气和辅助气体混合不良，局部区域可能造成富燃料缺氧，从而产生碳黑，而产生的碳黑由于局部的混合不均匀，可能使局部的氧量过低，使产生的碳黑无法氧化，最终导致大量的碳黑排向大气，产生冒黑烟现象。在湍流扩散火焰中，高强度的湍流可以迅速地使燃料与氧化剂混合，并增强碳黑粒子的氧化，所以要解决冒黑烟的问题，必须要保证足够的空气量供应以及火炬气和辅助气体的良好混合。其中，气流的交角以及辅助气体的旋转强度是气流混合的关键，由于辅助气体本身的氧含量可以给火炬气的燃烧增加含氧量，而旋转的空气射流还可加速火炬气和辅助气体的混合，并且产生回流区，从而强化火炬气的着火和稳定燃烧。

在一些实施例中，进一步参见图2，辅助气体从导流通道40流出的方向为第一方向X，火炬气从燃烧头102流出的方向为第二方向Y，第一方向X与第二方向Y相交；或者，第一方向X与第二方向Y之间的角度大于0°且小于90°。

可以理解的是，第一方向X和第二方向Y为图中箭头所示的方向，在图2中，当辅助气体进入第二通道202后，先沿着第二通道202向上流动，当由于相邻的导流组件30之间形成了导流通道40，因此导流组件30可以改变辅助气体沿第一方向X流动，并以一定的角度朝向火炬气喷射；其中，第一方向X与第二方向Y之间的角度可以按照实际辅助气体和火炬气的流速、流量等来确定，当两者之间的角度在上述范围内时，可以控制导流通道出口的气体旋转角度和旋流强度，使辅助气体以一定角度与燃烧头喷出的火炬气相交，达到强化混合效果的目的。

在一些实施例中，进一步参见图4和图5，燃烧头102包括顶面1021和与顶面1021连接的两个侧面1022；顶面1021上设有多组间隔设置的喷孔1023，喷孔1023贯穿顶面1021并与第一通道103连通，以用于火炬气的流出。可以理解的是，由于第一筒体101和燃烧头102都是中空结构，中空结构连通形成了第一通道，使得火炬气可以在第一筒体101和燃烧头102中流动，在顶面1021上设置喷孔1023后，位于第一通道103内的火炬气可以从喷孔1023喷出，其中，喷孔1023之间交错排列，可以保证火炬气的均匀流出。通过设置喷孔1023，将燃烧区域的回流区控制在火炬头出口的上方，除了起到稳定燃烧的作用，还可防止燃烧产生的高温对火炬头的损伤。

在一些实施例中，参见图5，喷孔1023之间等距离设置，且喷孔1023位于同一条直线上，这样可以使得火炬气均匀地分布，有助于与辅助气体的均匀混合，提高与辅助气体的混合效果。

在一些实施例中，为了进一步提高火炬气喷出的均匀性，沿远离第一筒体101的方向上，喷孔1023的孔径逐渐增大；这样可以保证靠近第一筒体101的喷孔1023的孔径小，而远离第一筒体101的喷孔1023的孔径大，由于火炬气在燃烧头102中还会有一段移动的距离，当保证喷孔1023的孔径按上述的方式设置时，可以进一步保证每一个喷孔1023喷出的火炬气的量接近相同，以保证火炬气均匀的喷射，从而可以与辅助气体混合的更加均匀。

在一些实施例中，参见图4，可以理解的是，顶面1021可以是平面也可以是曲面，当顶面1021是平面时，导流通道40的出口与顶面1021位于同一平面；或者当顶面1021为曲面时，导流通道40的出口与顶面1021相切。其中，当导流通道40的出口与顶面1021位于同一平面时，辅助气体可以更顺畅地通过导流通道40，减少阻力从而提高导向效果。当导流通道40的出口与顶面1021相切，辅助气体可以更准确地沿着顶面的曲率方向导向，这有助于控制气体的流动路径和喷射范围，使得辅助气体能够更精确地覆盖目标区域。

在一些实施例中，进一步参见图3和图7，导流组件30包括第一叶片301、第二叶片302和遮挡板303；第一叶片301和第二叶片302分别设于燃烧头102的两侧；沿第二筒体201的内壁朝向第一筒体101的外壁的方向，第一叶片301的一侧与侧面1022连接，另一侧与第二筒体201的内壁连接；第二叶片302的一侧与侧面1022连接，另一侧与第二筒体201的内壁连接；遮挡板303分别与第一叶片301、第二叶片302和燃烧头102连接，以使导流组件30远离燃烧头102的一侧密封；导流组件30具有空腔304，第一叶片301、第二叶片302、遮挡板303和燃烧头102围合形成空腔304，空腔304位于导流通道40的一侧。

可以理解的是，第一叶片301采用阻力较小的弯曲叶片，第二叶片302采用直叶片，两种叶片分别布置在单个燃烧头102的两侧，交汇在燃烧头102中心截面处，遮挡板303为直叶片，可以用于填补第一叶片301、第二叶片302以及燃烧头102之间的区域。其中，每种叶片的厚度为2-3mm，叶片或挡板的根部附着在第二筒体201的内壁和燃烧头的两侧面1022上。

在一些实施例中，进一步参见图7，第一叶片301包括依次连接的第一段3011、圆弧段3012和第二段3013；沿辅助气体的流出方向，即第一方向X，第一段3011的一侧与顶面1021连接且与侧面1022之间形成夹角；第二段3013与第一段3011沿圆弧段3012对称设置，且第二段3013远离第一段3011的一端与遮挡板303连接。其中，第一叶片301为U型，第一段3011紧靠燃烧头102的侧面1022并与燃烧头102的顶面1021相切，相对于燃烧头102的侧面1022，第一段3011有一定的倾斜角度，该角度以及第一段3011的长度需要综合考虑旋流强度和空气流动阻力选定；第二段3013与第一段3011对称设置，且第二段3013的下部延伸至所对应燃烧头102的中心截面处，可以保证第一叶片301的整体强度；圆弧段3012可以根据第一段3011和第二段3013的尺寸来确定，圆弧段3012为第一叶片301提供一定的变形能力，进一步提高了第一叶片的强度。遮挡板303与第一叶片301，第二叶片302和燃烧头102共同拼接连成一个下部封闭的空腔304，此腔室构成一个钝体倒流结构，用于改善流体或气体流动的性能。在这种结构中，钝体倒流结构通过形成封闭的空腔304，阻挡了流体或气体的倒流，这有助于提高气体在顶部的汇聚，避免辅助气体的损失，还可以有效地控制辅助气体的流动，提高稳定性和效率，同时钝体倒流结构还可以改善燃烧过程中的混合和燃烧效率，通过控制火炬气的流动和分布，可以实现更完全的燃烧，相邻两个钝体顶部构成的出风口截面根据设计风速来确定，通过调整第二叶片302和相邻导流组件30中的第一段3011的间距来控制导流通道40的出口截面积，以实现更好的燃烧效果。

在一些实施例中，参见图3，第二叶片302与相邻导流组件30中的第一段3011之间形成导流通道40；其中，第二叶片302与相邻导流组件30中的第一段3011平行，通过平行设置，可以保证辅助气体在第二叶片302和第一段3011之间的通道中顺畅流动，有助于引导辅助气体按照设计要求的路径流动，避免气体的分散或乱流现象，提高系统的流体导向性；平行设置还可以帮助保持辅助气体在第二叶片302和第一段3011之间的通道中的流速均匀，这有助于避免辅助气体在通道中产生速度差异，减少涡流和湍流的产生，提高辅助气体的稳定性和均匀性；平行设置还可以减少辅助气体在第二叶片302和第一段3011之间的通道中的阻力。辅助气体在导流通道40内可以形成高速旋转射流，并且辅助气体从每个导流通道40的出口出射后旋转的方向也相同，从而可以提高旋流的生成速度。

在一些实施例中，第二叶片302与相邻导流组件30中的第一段3011之间的距离为15～60mm；例如，可以是15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm中的任意一值或任意两值之间的范围。

在一些实施例中，夹角的范围为30°～50°，优选为40°。通过限定第一段3011与侧面1022之前的夹角，可以保证导流通道40中辅助气体的出射角度，以实现更好的混合效果。

在一些实施例中，参见图2和图6，第二筒体201包括圆柱部2011、圆锥部2012以及底板2013；圆柱部2011与圆锥部2012连接；底板2013设于圆锥部2012远离圆柱部2011的一侧并盖封第二通道202；沿第二筒体201的轴线方向，圆柱部2011远离圆锥部2012的一端与顶面1021之间的距离为50～100mm。可以理解的是，第二筒体201的上部为圆柱体结构，下部为圆锥体结构；第二筒体201与第一筒体101采用同轴夹套的形式，可以增加结构的强度和稳定性，也可以在有限的空间内实现两个筒体的功能，这有助于节省空间。第一通道103与第二通道202同轴设置，多个导流通道40的出风口分别设置于相邻的燃烧头102之间，通过圆柱部2011的延伸而高于燃烧头102的顶面1021有50-100毫米，进而在导流通道40的出口与燃烧头102的顶部之间留出混合区域，延长混合时间，使得火炬气与辅助空气充分预混合。

在一些实施例中，参见图6，第二输气组件20还包括第三筒体203，第三筒体203与圆锥部2012的侧壁连接，以用于向第二筒体201导入辅助气体。第三筒体203内形成有辅助气体输入通道，其与燃烧器的中心轴线偏转一定距离，辅助气体切向进入第二筒体201，配合中心布置的第一筒体101，使得辅助气体沿逆时针旋转。

在一些实施例中，燃烧头102沿第一筒体101的外壁周向均匀设置；燃烧头102沿第一筒体101的轴线中心对称设置。由于采用均匀分布的燃烧头102，且将多个燃烧头102均匀分布在多个出风口之间，进而增加了火炬气与辅助气体的混合范围，使得火炬气与辅助气体充分混合，提高了燃烧效率，消除黑烟的产生。

在一些实施例中，导流通道40沿第一筒体101的周向均匀分布；导流通道40沿第一筒体101的轴线中心对称设置。导流组件30可以充分利用旋转流动的混合能力，快速均匀地混合火炬气和辅助气体，高速的旋转混合气流进一步卷吸周围大气中的氧气来参与燃烧，保证燃烧更加充分。

在一些实施例中，还提供一种火炬系统，包括双旋流型燃烧器。

本实施例提出的一种导流叶片式双旋流型燃烧器，结构是第一筒体101与第二筒体201同轴布置的夹套结构；参见图8，通过导流组件，使得火炬气射流被呈一定角度射出的辅助气体射流裹挟并转化为旋转流动的混合气，旋转射流进一步卷吸大量空气进行二次补风，大大增加了混合气的氧含量，达到火炬气与空气充分混合无烟燃烧的效果。在导流组件30中，靠近燃烧头102的第一叶片301与燃烧头102的顶部曲面相切，减小燃烧头102区域的空气阻力。通过调整第一叶片301和第二叶片302与燃烧器的中心轴线的角度，达到控制出口空气旋转角度和旋流强度的目的，辅助气体以一定角度与燃烧头喷孔喷出的火炬气相交，强化混合效果；出口的辅助气体带动燃烧头高速喷出的火炬气一起旋转流动起来形成旋转射流，使得周向的气体充分流动混合；与此同时旋转射流所形成的回流区的高卷吸能力进一步提高混合气的氧含量，使得燃烧更充分，冒黑烟概率极大降低。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种双旋流型燃烧器及火炬系统进行了详细介绍，并应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种双旋流型燃烧器，其特征在于，包括：

第一输气组件(10)，所述第一输气组件(10)包括第一筒体(101)和设于所述第一筒体(101)外壁的多组燃烧头(102)；所述第一输气组件(10)具有第一通道(103)，所述第一通道(103)贯穿所述第一筒体(101)和所述燃烧头(102)，以用于传输火炬气；

第二输气组件(20)，所述第二输气组件(20)包括第二筒体(201)，所述第二筒体(201)套设于所述第一筒体(101)外并与所述第一筒体(101)同轴设置，所述第二筒体(201)与所述第一筒体(101)之间具有第二通道(202)，所述燃烧头(102)位于所述第二通道(202)内，所述第二通道(202)用于传输辅助气体；

导流组件(30)，所述导流组件(30)设于所述第二通道(202)并与所述燃烧头(102)连接，相邻所述导流组件(30)之间具有导流通道(40)，所述导流通道(40)的出口对应火炬气，所述导流通道(40)通过改变辅助气体的流出方向以使辅助气体与火炬气混合。

2.根据权利要求1所述的双旋流型燃烧器，其特征在于，所述辅助气体从所述导流通道(40)流出的方向为第一方向(X)，所述火炬气从所述燃烧头(102)流出的方向为第二方向(Y)，所述第一方向(X)与所述第二方向(Y)相交；或者，

所述第一方向(X)与所述第二方向(Y)之间的角度大于0°且小于90°。

3.根据权利要求1所述的双旋流型燃烧器，其特征在于，所述燃烧头(102)包括顶面(1021)和与所述顶面(1021)连接的两个侧面(1022)；所述顶面(1021)上设有多组间隔设置的喷孔(1023)，所述喷孔(1023)贯穿所述顶面(1021)并与所述第一通道(103)连通，以用于火炬气的流出。

4.根据权利要求3所述的双旋流型燃烧器，其特征在于，所述导流通道(40)的出口与所述顶面(1021)位于同一平面；或者，所述导流通道(40)的出口与所述顶面(1021)相切。

5.根据权利要求3所述的双旋流型燃烧器，其特征在于，所述导流组件(30)包括第一叶片(301)、第二叶片(302)和遮挡板(303)；

所述第一叶片(301)和所述第二叶片(302)分别设于所述燃烧头(102)的两侧；沿所述第二筒体(201)的内壁朝向所述第一筒体(101)的外壁的方向，所述第一叶片(301)的一侧与所述侧面(1022)连接，另一侧与所述第二筒体(201)的内壁连接；所述第二叶片(302)的一侧与所述侧面(1022)连接，另一侧与所述第二筒体(201)的内壁连接；

所述遮挡板(303)分别与所述第一叶片(301)、所述第二叶片(302)和所述燃烧头(102)连接，以使所述导流组件(30)远离所述燃烧头(102)的一侧密封；所述导流组件(30)具有空腔(304)，所述第一叶片(301)、所述第二叶片(302)、所述遮挡板(303)和所述燃烧头(102)围合形成所述空腔(304)，所述空腔(304)位于所述导流通道(40)的一侧。

6.根据权利要求5所述的双旋流型燃烧器，其特征在于，所述第一叶片(301)包括依次连接的第一段(3011)、圆弧段(3012)和第二段(3013)；

沿所述辅助气体的流出方向，所述第一段(3011)的一侧与所述顶面(1021)连接且与所述侧面(1022)之间形成夹角；所述第二段(3013)与所述第一段(3011)沿所述圆弧段(3012)对称设置，且所述第二段(3013)远离所述第一段(3011)的一端与所述遮挡板(303)连接；

所述第二叶片(302)与相邻导流组件(30)中的所述第一段(3011)之间形成所述导流通道(40)。

7.根据权利要求6所述的双旋流型燃烧器，其特征在于，所述第二叶片(302)与相邻导流组件(30)中的所述第一段(3011)平行；和/或

所述第二叶片(302)与相邻导流组件(30)中的所述第一段(3011)之间的距离为15～60mm；和/或

所述夹角的范围为30°～50°。

8.根据权利要求3所述的双旋流型燃烧器，其特征在于，所述第二筒体(201)包括圆柱部(2011)、圆锥部(2012)以及底板(2013)；所述圆柱部(2011)与所述圆锥部(2012)连接；所述底板(2013)设于所述圆锥部(2012)远离所述圆柱部(2011)的一侧并盖封所述第二通道(202)；

沿所述第二筒体(201)的轴线方向，所述圆柱部(2011)远离所述圆锥部(2012)的一端与所述顶面(1021)之间的距离为50～100mm。

9.根据权利要求8所述的双旋流型燃烧器，其特征在于，所述第二输气组件(20)还包括第三筒体(203)，所述第三筒体(203)与所述圆锥部(2012)的侧壁连接，以用于向所述第二筒体(201)导入辅助气体。

10.根据权利要求1所述的双旋流型燃烧器，其特征在于，所述燃烧头(102)沿所述第一筒体(101)的外壁周向均匀设置；和/或

所述燃烧头(102)沿所述第一筒体(101)的轴线中心对称设置。

11.根据权利要求1所述的双旋流型燃烧器，其特征在于，所述导流通道(40)沿所述第一筒体(101)的周向均匀分布；和/或

所述导流通道(40)沿所述第一筒体(101)的轴线中心对称设置。

12.一种火炬系统，其特征在于，包括如权利要求1-11中任一项所述的双旋流型燃烧器。