【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于燃燒室領域，涉及一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室。
技術介紹
1、氨的零碳特性使得其成為未來能源系統中的關鍵燃料，但極低的火焰穩定性、頗高的氮氧化物排放阻礙了其直接的應用之路；當前的解決措施一般是將其與同樣為零碳燃料且反應活性較強的氫摻混使用，這樣能顯著提高氨燃料燃燒的火焰穩定性并依舊保持著較低的碳排放。通過對氨氫混合燃料的火焰根部直接注入少許的氫氣，能夠顯著提升混合燃料火焰的擴展穩定性。通過“富燃+貧燃”的分級燃燒模式，可顯著降低以氨為燃料的高壓燃燒室的氮氧化物排放，便于后續選擇/非選擇性催化還原工作的展開。
技術實現思路
1、結合上述
技術介紹
，本專利技術提供一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，使得氨火焰穩定性提高且保持著相對較低的氮氧化物排放量。
2、為實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案予以實現。
3、一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，包括氧氣輸送管路、氨氣輸送管路、氫氣輸送管路、氧氣配風器、氫氣配風器、第一旋流器、第二旋流器、點火器、氨氣輸送管路阻火器、氫氣一支路輸送管路阻火器、氧氣一支路輸送管路阻火器和燃燒室主體；
4、所述燃燒室主體由靠近管路一端向遠離管路一端分布設置初級燃燒區、次級燃燒區和稀釋區；
5、所述氧氣輸送管路與氫氣輸送管路呈現f字型，包括起始管路、一支路輸送管路和二支路輸送管路，存在一個起始段入口及兩個末端出口，氧氣輸送管路及氫氣輸送管路分別位于燃燒室主體的兩側；所述氫氣輸送管
6、所述氧氣配風器設置于氧氣輸送管路的起始段，所述氫氣配風器設置于氫氣輸送管路的起始段，所述第一旋流器設置于氨氣輸送管路與氫氣輸送管路的交匯p點后方，所述第二旋流器設置于氨氣輸送管路與氧氣輸送管路的交匯m點后方，所述點火器置于燃燒室主體的初級燃燒區前部；
7、所述氨氣輸送管路阻火器設置于所述氨氣輸送管路末端，所述氫氣一支路輸送管路阻火器設置于燃燒室主體初級燃燒區的氫氣一支路輸送管路的末端q點，所述氧氣一支路輸送管路阻火器設置于燃燒室主體次級燃燒區的氧氣一支路輸送管路的末端n點。
8、在上述技術方案中，氧氣、氨氣、氫氣預先加熱到600k后通入到所述氧氣輸送管路、氨氣輸送管路和氫氣輸送管路中。
9、在上述技術方案中，所述氧氣、氨氣、氫氣的體積比為27：14：6。
10、在上述技術方案中，所述氧氣配風器將3/8的氧氣經氧氣一支路輸送管路送入到氨氣輸送管路，剩余的5/8氧氣經另一支路送到燃燒室主體的次級燃燒區。
11、在上述技術方案中，所述氫氣配風器將2/3氫氣經氫氣一支路輸送管路送到氨氣輸送管路，剩余的1/3氫氣經另一支路送到燃燒室主體的初級燃燒區混合燃料火焰根部位置。
12、在上述技術方案中，所述第一旋流器和第二旋流器的旋流數為0.75。
13、在上述技術方案中，所述燃燒室主體位于初級燃燒區和次級燃燒區的內壁形成有環形注氣通道，環形注氣通道向內一側形成有孔道。
14、有益效果：
15、本專利技術提出了一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，包括氧氣輸送管路、氨氣輸送管路、氫氣輸送管路、配風器、旋流器、點火器、阻火器、燃燒室主體；本專利技術工作時，所有輸入的氧氣、氨氣、氫氣都經過預先加熱，其中少部分氧氣被配風器分送到氨氣輸送管路，剩余氧氣被分送到燃燒室主體的次級燃燒區，大部分氫氣被配風器送入到氨氣輸送管路，剩余氫氣被送入到燃燒室主體初級燃燒區的混合氣火焰根部位置。本專利技術可用于解決氨燃燒存在的火焰穩定性較差以及氮氧化物生成較高等問題。
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1.一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，其特征在于：包括氧氣輸送管路、氨氣輸送管路、氫氣輸送管路、氧氣配風器、氫氣配風器、第一旋流器、第二旋流器、點火器、氨氣輸送管路阻火器、氫氣一支路輸送管路阻火器、氧氣一支路輸送管路阻火器和燃燒室主體；
2.根據權利要求1所述的一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，其特征在于：氧氣、氨氣、氫氣預先加熱到600K后通入到所述氧氣輸送管路、氨氣輸送管路和氫氣輸送管路中。
3.根據權利要求2所述的一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，其特征在于：所述氧氣、氨氣、氫氣的體積比為27：14：6。
4.根據權利要求1所述的一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，其特征在于：所述氧氣配風器將3/8的氧氣經氧氣一支路輸送管路送入到氨氣輸送管路，剩余的5/8氧氣經另一支路送到燃燒室主體的次級燃燒區。
5.根據權利要求1所述的一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，其特征在于：所述氫氣配風器將2/3氫氣經氫氣一支路輸送管路送到氨氣輸送管路，剩余的1/3氫氣經另一支路送到燃燒室主體的初級燃燒區混合燃料火焰根部位
6.根據權利要求1所述的一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，其特征在于：所述第一旋流器和第二旋流器的旋流數為0.75。
7.根據權利要求1所述的一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，其特征在于：所述燃燒室主體位于初級燃燒區和次級燃燒區的內壁形成有環形注氣通道，環形注氣通道向內一側形成有孔道。
...【技術特征摘要】
1.一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，其特征在于：包括氧氣輸送管路、氨氣輸送管路、氫氣輸送管路、氧氣配風器、氫氣配風器、第一旋流器、第二旋流器、點火器、氨氣輸送管路阻火器、氫氣一支路輸送管路阻火器、氧氣一支路輸送管路阻火器和燃燒室主體；
2.根據權利要求1所述的一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，其特征在于：氧氣、氨氣、氫氣預先加熱到600k后通入到所述氧氣輸送管路、氨氣輸送管路和氫氣輸送管路中。
3.根據權利要求2所述的一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，其特征在于：所述氧氣、氨氣、氫氣的體積比為27：14：6。
4.根據權利要求1所述的一種于氨火焰根部再注氫的分級高壓燃燒室，其特征在于：所述氧氣配風器...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李坤，徐大澤，朱曉慧，王先義，陳龍威，吳殿武，馮漢升，
申請(專利權)人：合肥綜合性國家科學中心能源研究院安徽省能源實驗室，
類型：發明
國別省市：
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