[發明專利]一種附帶換熱功能的多孔介質燃燒器

在審

• 申請號: 201810211688.6
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108266726A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 李楠;徐有寧;馬金鳳;周文平;王黎明
• 申請（專利權）人: 沈陽工程學院
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/46;F23D14/66;F23D14/78;F23D14/82
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一種附帶換熱功能的多孔介質燃燒器,可分為三部分：防回火空腔區，預熱區和燃燒區。燃燒器主要包括：多孔鋼板、小孔徑泡沫陶瓷、大孔徑泡沫陶瓷、保溫層、剛玉板、換熱管和電子點火裝置。螺旋狀的換熱管布置在保溫層和剛玉板之間。預熱區內填充小孔徑泡沫陶瓷，燃燒區填充大孔徑泡沫陶瓷。燃氣/空氣混合氣體通過防回火空腔區進入燃燒器，經過預熱區，在燃燒區進行燃燒。冷水從燃燒器下側流進，被加熱后從上側流出。本發明將單獨的燃燒器和換熱器合成為一體，這樣使設備節約空間，降低成本。同時，多孔介質的存在拓展了貧可燃極限，可以燃燒低熱值氣體，降低污染物排放量。

技術領域

本發明涉及一種燃燒器，特別涉及一種附帶換熱功能的多孔介質燃燒器，屬于燃燒設備技術領域。

背景技術

人類社會的生存和發展離不開能源，當今世界人類利用的能源以化石能源為主，燃燒是人類利用化石能源的主要途徑，成為人類文明發展的重要推動力。然而化石能源為不可再生能源，同時化石能源燃燒帶來的環境污染問題引起了人們的極大擔憂。因此，拓寬能源供給渠道的多樣化、挖掘和開發使用低熱值的能源、同時尋求有利于環境保護的高效潔凈燃燒技術，將成為解決上述問題的有力支持。

近年來，多孔介質燃燒作為一種新興的燃燒技術逐漸被人們廣泛重視起來，與自由空間燃燒相比，不僅能夠提高能源利用率，拓展貧富燃極限，還能降低環境污染，在很大程度上解決了上述問題。

目前，與多孔介質燃燒技術相關的燃燒器研發種類非常廣泛， 其中針對孔徑變化的多孔介質燃燒器種類繁多。孔徑相對較小時，多孔介質流通性差，具有較好的蓄熱能力。孔徑相對較大時，有助于持續燃燒，輻射作用傳播深遠，提高燃燒溫度。公開號為CN101158469B的發明專利“一種分段式多孔陶瓷介質氣體燃料燃燒器”，其燃燒器由上至下依次設置大孔區域多孔介質和小孔區域多孔介質，形成燃燒器和預熱區，可以燃燒低熱值氣體或劣質氣體燃料。公開號CN2484481Y的實用新型“漸變型多孔介質燃燒器”，其燃燒器中的多孔介質孔隙率或/和孔徑是逐漸變化的，下層的多孔介質孔隙率小，然后逐漸增加，使燃燒穩定，燃燒效率高，負荷調節范圍廣。公開號為CN106907711A的發明專利“一種徑向分層帶相變蓄熱的多孔介質燃燒器”，其燃燒器中心設置中心筒，中心筒內填充變相材料層，小陶瓷球層和大陶瓷球層按徑向間隔布置，使火焰傳播更加穩定，提高燃燒穩定性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種附帶換熱功能的多孔介質燃燒器，該燃燒器將單獨的燃燒器和換熱器合成為一體，這樣使設備結構簡化，節約空間，減少初投資。同時在燃燒器內設置不同孔徑的多孔介質材料，具有燃燒效率高，功率調節范圍大，污染物排放量低等優點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：沿氣流方向，依次為防回火空腔區，預熱區和燃燒區。防回火區域為擴口錐形結構，傾斜角度為20-40°，通過增加通流面積來降低氣體流速，達到防回火的目的；在防回火空腔區和預熱區之間設有多孔鋼板；預熱區和燃燒區為圓柱形結構，內側為耐高溫剛玉板，換熱管包裹于剛玉板外側，采用螺旋狀進行布置，被加熱水從燃燒器下側流進，上側流出；外側為保溫層。預熱區內填充小孔徑多孔介質材料，燃燒區填充大孔徑多孔介質材料；小孔徑和大孔徑多孔介質材料交界面處設有電子點火裝置。

所述的防回火空腔區為擴口錐形結構，空腔傾斜角度20~40°。

所述的小孔徑的多孔介質材料，孔徑為0.5-1mm，孔隙率為20%-30%，其材質為耐高溫泡沫陶瓷。

所述的大孔徑的多孔介質材料，孔徑為2.5-5mm，孔隙率為85%-90%，其材質為耐高溫泡沫陶瓷。

所述的換熱管為螺旋狀布置，被加熱水從下側流進，上側流出。