具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。另外，本发明的说明书及权利要求书中所使用的“入口”、“出口”、“上游”、“下游”是按照气流方向进行定义的。

下面通过具体实施例，对本发明方案进行详细的说明。

请参考图1和图2，本发明实施例提供一种燃气燃烧器系统100。该系统100包括：供风道110、内筒150、外筒140、第1燃料供给系统120和第2燃料供给系统130等。

供风道110，以向燃烧室的内部突出的方式安装，用于将助燃空气引导到燃烧室的内部；该供风道110主要由风筒111、缩口管112构成，所述缩口管112大端连接风筒111；利用缩口管112，供风道110的出口为缩口，从而使通过供风道110的助燃空气流速加快。

内筒150，其上游或者说入口套设在供风道110的出口内；内筒150与供风道110出口之间的环形通道构成空气喷嘴。可选的，内筒150的出口为缩口。

外筒140，由口径不变的直筒段141及口径扩张的扩压部142构成，即，外筒140的出口为扩口。其中，直筒段141下游连接扩压部的小端。外筒140套设在供风道110出口及内筒150外，外筒140与内筒150间的通道构成烟气回流混和通道。可选的，所述外筒140的出口为扩口。

可选的，作为供风道110出口的缩口，其口径小于所述外筒140的入口处的直径，该缩口与所述内筒150之间构成所述空气喷嘴的出口，该缩口与所述外筒140之间构成所述烟气回流混和通道的入口。

第1燃料供给系统120，其配置在供风道110的内部，用于给中心火焰供给燃料，主要由主管121和喷头122构成，主管121下游端部连通喷头122，喷头122超出或者说伸出内筒150出口之外，并位于外筒140的出口内。

如图3至图6所示，所述喷头122包括喷头本体122-0和连接于所述喷头本体122-0的多个管状的中心喷嘴122-1，所述喷头本体122-0的表面上还设有多个喷孔122-2，所述中心喷嘴122-1和所述喷孔122-2相对于所述供风道110的轴向呈放射状分布，喷射方向垂直于供风道110的轴向。

一种实现方式中，如图3和图4所示，所述喷头122还包括环绕所述喷头本体122-0的孔板122-3，所述孔板122-3是一表面设置有多个气孔的圆环盘。所述孔板122-3设置在多个所述中心喷嘴122-1之间，如图3所示；或者，所述孔板122-3设置在多个所述中心喷嘴122-1的上游，如图4所示。

另一种实现方式中，如图5和图6所示，所述喷头122还包括环绕所述喷头本体122-0的旋流盘122-4，所述旋流盘122-4是一表面设置有多个旋片122-5的圆环盘。可选的，旋流盘122-4上还可以根据需要开设多个气孔，或者，不开设气孔。所述旋流盘122-4设置在多个所述中心喷嘴122-1之间，如图5所示；或者，所述旋流盘122-4设置在多个所述中心喷嘴122-1的上游，如图6所示。内筒150的助燃空气经旋流盘122-4流出时，在旋流盘122-4的作用下形成中心旋流区，可以保证中心区火焰的稳定。

第2燃料供给系统130，其配置在所述供风道110的外部，用于给主火焰提供燃料，包括多个支管132、连接于各个支管132的外围喷嘴133及连接于各个外围喷嘴133的引射管134。其中，支管132端部连接外围喷嘴133，引射管134套设在外围喷嘴133出口外，外围喷嘴133均匀围绕在外筒140外。

以上，对本发明实施例提供的燃气燃烧器系统的结构进行了说明。

下面，还提供如上所述的燃气燃烧器系统的工作操作方法，包括：

通过供风道110供给助燃空气；其中，一部分助燃空气通过空气喷嘴，另一部分助燃空气进入内筒150后流出。通过空气喷嘴后的高速助燃空气，会在烟气回流混合通道内形成低压区并将炉膛即燃烧室内的烟气中的惰性燃烧产物吸入，助燃空气与惰性燃烧产物在烟气回流混合通道内完成初步混合。

通过第1燃料供给系统120向中心燃烧区供给燃气；所供给燃气的气量，占燃烧器系统总供给燃气量的小部分例如体积比在10％—30％，而内筒150流出的助燃空气风量占总风量的30％—60％。通过第1燃料供给系统120供给的燃气经喷头11呈放射状射出，与通过内筒150流出的助燃空气混合，在中心燃烧区形成富氧燃烧，利于降低中心燃烧区燃烧温度。进一步的，由于中心喷嘴122-1、喷孔122-2呈放射状分布，内筒150与喷头122的孔板122-3或者旋流盘122-4之间流出的空气与燃气呈近垂直的角度交叉射流，掺混速度快，利于降低燃烧温度。其中，当采用包括孔板的喷头时，孔板的阻风作用可以保证中心区火焰的稳定。当采用包括旋流盘的喷头时，旋流盘的旋流作用可以形成中心旋流区，更好的保证中心区火焰的稳定。

通过第2燃料供给系统130向燃烧室供给燃气，所供给燃气占总燃烧器系统总供给燃气量的大部分例如体积比在70％—90％，该部分燃气从外围喷嘴133向燃气燃烧室方向喷射，这些高速燃气射流在引射管134内开始燃烧，并卷吸炉膛内烟气中的惰性燃烧产物跟随进入引射管134进行初步混合，在进入主燃烧区前与外筒中流出的混合气进一步边混合边燃烧，总体上燃烧为缺氧燃烧，利于降低主燃烧区温度。

综上，本发明实施例公开了一种燃气燃烧器系统及其工作方法。从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

1、本发明方案中，利用烟气回流混合通道，可以在燃烧发生之前分别将燃气与烟气中部分惰性燃烧产物混合在一起，以及将空气与烟气中部分惰性燃烧产物混合，大大降低燃烧区火焰的峰值温度，从而抑制NOx的生成，有效的降低氮氧化物的排放，而且与烟气外循环技术相比，不会牺牲燃烧器在火焰长度、调节比和稳定性方面的性能。

2、进一步的方案中，中心稳焰区采用助燃空气与燃气接近直角交叉射流的方式，从而加快风、气混和，保证燃烧的稳定性的同时，可进一步有效降低火焰峰值，有效抑制氮氧化物生成。

3、进一步的方案中，本发明方案可以提供10:1至20:1的调节比。

以上，通过具体实施例对本发明的技术方案进行了详细说明。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细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

应当理解，上述各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员，可以对上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发明各实施例技术方案的精神和保护范围。