本發明涉及燃燒器，尤其涉及一種液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部及燃燒器。
背景技術：
1、通過電解水將電能轉化為氫能，是穩定利用不穩定的風電、光電的有效途徑之一，氫氧直接燃燒產物僅為水蒸氣，無污染且能充分利用電解水產物，是理想的氫能利用手段。然而，氫氧直接燃燒溫度過高，易對燃燒室造成損害，使用水稀釋是解決該問題的有效方式之一。
2、按稀釋介質狀態將稀釋方案分為水蒸汽稀釋和液態水稀釋兩種。其中，水蒸氣稀釋的方案將水蒸氣和氫氣氧氣一起通入以降低化學反應強度，獲得合適的頭部溫度。采用水蒸氣稀釋雖然易于控制火焰溫度，但是需要額外配備蒸汽發生器和過熱器等設備，以提供稀釋水蒸氣，提高了系統復雜度。
3、現有技術中，液態水稀釋的方案通常讓氫氣氧氣先完成燃燒，再向高溫水蒸氣中噴入液態水以降低其溫度。但是，通過以上方式，在液態水稀釋之前，燃燒器頭部通常會出現高溫區域，熱負荷較高，對于燃燒器的可靠性不利。
技術實現思路
1、本發明提供一種液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，用以解決現有技術中液態水稀釋之前，燃燒器頭部會出現高溫，熱負荷較高的缺陷，在頭部通過氣流作用霧化液態水，通過液體水的吸熱和蒸發降低化學反應強度，解決氫氧直接燃燒溫度過高的問題，實現氫氧安全穩定燃燒。
2、本發明提供一種液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，包括：
3、套筒；
4、氧氣通道、氫氣通道，分別獨立設置，且所述氧氣通道和所述氫氣通道均設置于所述套筒上；
5、旋流器，與所述套筒連接，且所述旋流器和所述套筒之間形成環形通道，所述旋流器的內側通道與所述氫氣通道連通，所述環形通道和所述氧氣通道連通；
6、噴嘴，貫穿所述套筒，且所述噴嘴的進水口連通水源，所述噴嘴的出水口與所述旋流器的內側通道連通。
7、根據本發明提供的一種液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，所述旋流器為兩級軸向旋流器，所述旋流器包括：
8、文氏管，內側與所述氫氣通道連通；
9、內旋流葉片和外旋流葉片，分別設置于所述文氏管的內側和外側；所述氫氣經所述內旋流葉片后進入所述文氏管的內側；氧氣通過所述外旋流葉片后進入所述環形通道。
10、根據本發明提供的一種液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，所述旋流器的內旋流數為0.6，外旋流數為0.3。
11、根據本發明提供的一種液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，所述噴嘴具有多個噴孔，且多個噴孔沿所述噴嘴的周向均勻分布。
12、根據本發明提供的一種液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，所述噴孔采用直射式，所述噴孔的孔徑為0.3-0.5mm，所述噴孔的噴霧錐角為60°。
13、根據本發明提供的一種液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，還包括冷卻結構，所述冷卻結構用于降低旋流器的外壁溫度。
14、根據本發明提供的一種液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，所述冷卻結構包括：
15、外殼，套設于所述套筒的外周，且所述外殼與所述套筒的底端連接，所述套筒的內側為冷卻腔體；所述外殼與所述套筒之間形成回水腔；
16、所述外殼的第一端開設有進水通道和回水通道，所述進水通道與所述冷卻腔體連通；所述冷卻腔體與所述回水腔連通；所述回水通道與所述回水腔連通。
17、根據本發明提供的一種液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，所述套筒上背向所述外殼的第一端開設有多個通孔。
18、根據本發明提供的一種液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，采用陶瓷材料制成。
19、本發明還提供一種燃燒器，包括如上任一項所述的液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部。
20、本發明提供的液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，通過氧氣通道和氫氣通道分別獨立設置，氫氣通道和氧氣通道均設置于套筒上，旋流器與套筒連接，旋流器和套筒之間形成環形通道，旋流器的內側通道與氫氣通道連通，環形通道和氧氣通道連通；噴嘴貫穿套筒，且噴嘴的進水口連通水源，噴嘴的出水口與旋流器的內側通道連通，利用旋流器結構，使氫氣、氧氣在流動過程中霧化液態水，從而稀釋氫氧燃燒的高溫，降低燃燒器頭部的熱負荷；通過在頭部加入液態水，以氣動霧化提高其蒸發率，顯著降低了氫氧燃燒的火焰溫度，同時擁有良好的穩火效果。
1.一種液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，其特征在于，所述旋流器（4）為兩級軸向旋流器，所述旋流器包括：
3.根據權利要求2所述的液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，其特征在于，所述旋流器（4）的內旋流數為0.6，外旋流數為0.3。
4.根據權利要求1所述的液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，其特征在于，所述噴嘴（5）具有多個噴孔（51），且多個噴孔（51）沿所述噴嘴（5）的周向均勻分布。
5.根據權利要求4所述的液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，其特征在于，所述噴孔（51）采用直射式，所述噴孔（51）的孔徑為0.3-0.5mm，所述噴孔的噴霧錐角為60°。
6.根據權利要求1-5任一項所述的液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，其特征在于，還包括冷卻結構，所述冷卻結構用于降低所述旋流器的外壁溫度。
7.根據權利要求6所述的液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，其特征在于，所述冷卻結構包括：
8.根據權利要求7所述的液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，其特征在于，所述套筒（1）上背向所述外殼（6）的第一端開設有多個通孔（9）。
9.根據權利要求1所述的液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部，其特征在于，采用陶瓷材料制成。
10.一種燃燒器，其特征在于，包括權利要求1-9任一項所述的液態水伴流的氫氧直接燃燒器頭部。