科创中国

燃烧器结构从内到外依次包括中心天然气辅助喷嘴通道，中心稳燃直流风通道，环形天然气主喷嘴通道，内旋流高速空气通道（旋流角25度），外轴向高速直流风通路。经过精确的空气动力学设计，可以实现理想的火焰温度、速度、强度和刚度，天然气流量可在100---2700Nm3/h内调节，具有自主知识产权。

燃烧器提高了天然气的喷射压力（320---390m/s）和喷射速度（2000m3/h），以提高火焰强度和刚性。燃料压力、流量实际调节比可达1：36。火焰的形状、温度、强度和刚性在整个火焰长度都能高效热交换，不形成局部过热，不出现峰值温度。一方面有利于熟料结粒，熟料矿物晶相正常发育，防止烧成带扬尘；另一方面有利于形成致密稳定的烧成带窑皮，延长耐火砖使用寿命。 天然气喷嘴由单一大直径喷嘴改为较小直径的多孔喷射平行流多喷嘴。可以加强与一次风和二次助燃风的掺混，强化燃烧，提高燃烧速度和效率，提高火焰的温度，缩短根部黑头长度。

由于燃烧器涉及生活用供暖/蒸汽、陶瓷、水泥制造、石油冶炼等诸多行业，特别是在双碳目标提出后，大量工业废气需要进行高效清洁处理，市场规模在千亿级以上。本项目研制的燃烧器包括中心天然气辅助喷嘴通道，中心稳燃直流风通道，环形天然气主喷嘴通道，内旋流高速空气通道（旋流角25度），外轴向高速直流风通路，采用了火焰稳定器技术，防脱火效果显著；采用了“拢焰罩”技术，有利于形成细长体刚性火焰，使窑体温度分布合理，火焰峰值温度降低,具有很高的应用前景。

北京航空航天大学（简称北航）成立于1952年，由当时的清华大学、北洋大学、厦门大学、四川大学等八所院校的航空系合并组建，是新中国第一所航空航天高等学府，现隶属于工业和信息化部。学校分为学院路校区和沙河校区，占地3000亩，总建筑面积150余万平方米。北航是首批进入“211工程”，2001年进入“985工程”，2013年入选首批“2011计划”国家协同创新中心。经过七十年的建设与发展，学校基本形成了研究型大学的核心竞争力，内在凝聚力和国内外影响力得到显著提升，跻身国内高水平大学的第一方阵。

市场应用前景 当前我国天然气低氮燃烧器中，国外进口燃烧器占比较高，其他类似气体燃烧器如氢气燃烧器、低热值工业废气燃烧器几乎均为国外进口燃烧器。本项目研制的天然气喷嘴由单一大直径喷嘴改为较小直径的多孔喷射平行流多喷嘴。可以加强与一次风和二次助燃风的掺混，强化燃烧，提高燃烧速度和效率，提高火焰的温度，缩短根部黑头长度。该燃烧器具备了低过剩空气系数下完全燃烧的性能，因而可以在过剩空气系数1.1下操作，可以节约的天然气将可达到总量的10%。

本成果可支持技术转让，技术合作，技术咨询、投资入股等多种合作方式。