[發(fā)明專利]超低熱值燃氣燃燒器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310680472.1
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103672895A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王恩宇;吳晉湘;劉聯(lián)勝;茍湘;方元
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/66;F23D14/46
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的技術(shù)方案涉及預混的氣體燃燒器，具體地說是超低熱值燃氣燃燒器。

背景技術(shù)

通常，熱值低于3300kJ/m³（標準狀態(tài)）或者800kcal/m³（標準狀態(tài)）的燃氣為超低熱值燃氣。由于其熱值低，難以點燃和控制，常被放空焚燒或直接排放，造成了大量的能源浪費并污染了環(huán)境。已有的低熱值燃氣燃燒器一般只能燃燒熱值高于800kcal/m³的燃氣，對于超低熱值燃氣的燃燒無能為力。

超低熱值燃氣的燃燒技術(shù)主要從兩方面來考慮：一是與高熱值燃氣、燃油或煤粉混合燃燒；二是提高空氣和/或燃氣的預熱溫度。混燒技術(shù)使用了部分高熱值燃料，增加了使用成本，同時也會出現(xiàn)燃燒穩(wěn)定性變差及燃燒排煙量大大增加等問題。提高燃氣或空氣預熱溫度的技術(shù)，一般通過換熱器來實現(xiàn)。CN201010166387.X公開了蓄熱式超低熱值燃氣處理及能量利用裝置，采用了往復式多孔介質(zhì)燃燒蓄熱技術(shù)，可以用于超低熱值燃氣的燃燒，但是該裝置體積較大，且必需有換向閥實現(xiàn)煙氣和空氣的換向，不可避免地發(fā)生相互泄漏，而且系統(tǒng)運行較復雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供超低熱值燃氣燃燒器，充分利用多孔介質(zhì)燃燒及換熱特性，克服了現(xiàn)有技術(shù)的超低熱值燃氣燃燒器的裝置體積較大、必需有換向閥實現(xiàn)煙氣和空氣的換向?qū)е掳l(fā)生相互泄漏和系統(tǒng)運行較復雜的諸多缺點。

本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：超低熱值燃氣燃燒器，由預混器、預熱室、燃燒室、點火器和測溫探頭構(gòu)成，其中，用于完成超低熱值燃氣與空氣的混合的預混器是一個圓筒結(jié)構(gòu)，由一個上下都封閉的金屬筒體構(gòu)成，預混器一端由平板焊接密封，預混器另一端焊接在法蘭構(gòu)件上，空氣進氣管和燃氣進氣管對稱焊接在預混器的一端，空氣進氣管和燃氣進氣管對稱布置，并成90°～180°夾角，在靠近法蘭構(gòu)件的預混器的另一端對應有2～8個預混氣體出口管，分別通過預混氣體聯(lián)絡管與預熱室的預混氣進氣管連接；預熱室為由外筒、內(nèi)筒、端蓋板和法蘭構(gòu)件圍成的環(huán)筒狀空間，預熱室內(nèi)填充有金屬多孔材料；燃燒室為由端蓋板和內(nèi)筒圍成的空間；內(nèi)筒為耐高溫不銹鋼管，內(nèi)筒內(nèi)的上游段填充小孔隙多孔介質(zhì)，在內(nèi)筒的中間段填充積木結(jié)構(gòu)多孔介質(zhì)，內(nèi)筒的出口段布置有多孔輻射板，在內(nèi)筒的上游段的小孔隙多孔介質(zhì)和內(nèi)筒的中間段的積木結(jié)構(gòu)多孔介質(zhì)之間，留有4～6mm的空隙，在此設(shè)置有點火器的點火器電極，在內(nèi)筒的上游段小孔隙多孔介質(zhì)中設(shè)置有測溫探頭，預熱用預混氣體噴嘴與預混器的空氣進氣管通過安裝有調(diào)節(jié)閥的空氣分流管連接，調(diào)節(jié)閥安裝在空氣分流管上，預熱用預混氣體噴嘴安裝在端蓋板上，端蓋板和外筒法蘭由六對螺栓和螺母固定，并由耐高溫的密封墊片實現(xiàn)密封，內(nèi)筒與端蓋板之間留有3～5mm的距離，形成狹縫，內(nèi)筒和外筒均焊接在法蘭構(gòu)件上，法蘭構(gòu)件上有用于超低熱值燃氣燃燒器與外面的爐膛連接的六個通孔，外筒上靠近法蘭構(gòu)件的一端焊接有2～8個預混氣進氣管，預混氣進氣管在預熱室上的布置是兩口對沖式、3～8口均勻分布對沖式或旋流式，外筒外填充保溫材料，保溫材料又由一個外殼包裹，外殼設(shè)計為兩個半圓筒形狀，由螺栓和螺母緊固連接，該燃燒器的上述端蓋板外也填充有保溫材料，該保溫材料置于由保溫外圈和保溫蓋板圍成的填充腔中，上述保溫外圈焊接在燃燒器的端蓋板上，保溫蓋板通過螺絲固定在保溫外圈上。

上述超低熱值燃氣燃燒器，所述內(nèi)筒的中間段填充積木結(jié)構(gòu)多孔介質(zhì)，其孔隙密度為10PPI～40PPI，在軸向和截面上的孔隙密度呈非均勻分布，由5～40層厚度為5～20mm的多孔介質(zhì)片積木式疊加而成。

上述超低熱值燃氣燃燒器，所述內(nèi)筒內(nèi)的上游段填充的小孔隙多孔介質(zhì)，其孔隙密度為40PPI～65PPI，孔隙率為80%～90%。

上述超低熱值燃氣燃燒器，所述內(nèi)筒的出口段布置的多孔輻射板，其孔隙密度為30PPI～50PPI，孔隙率為80%～90%。

上述超低熱值燃氣燃燒器，所述的多孔介質(zhì)的材料為泡沫陶瓷或金屬泡沫。

上述超低熱值燃氣燃燒器，所述的小孔隙多孔介質(zhì)、積木結(jié)構(gòu)多孔介質(zhì)和多孔輻射板的截面同時為圓形或長圓形。

上述超低熱值燃氣燃燒器，所述端蓋板、內(nèi)筒、外筒和外殼的截面同時為圓形或長圓形。

上述超低熱值燃氣燃燒器，所涉及的原材料、零部件及其安裝方法均為本技術(shù)領(lǐng)域所熟知的。