[發(fā)明專利]燃?xì)饧t外燃燒系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811228027.0
• 申請(qǐng)日: 2018-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN109297020A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢奇靈能環(huán)科技有限公司
• 主分類號(hào): F23D14/02
• 分類號(hào): F23D14/02;F23D14/14;F23D14/46;F23D14/60;F23D14/62
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

本發(fā)明公開了燃?xì)饧t外燃燒系統(tǒng)。包括燃燒器，所述燃燒器內(nèi)設(shè)置混合腔，所述混合腔為氣密半圍合結(jié)構(gòu)，混合腔內(nèi)設(shè)置擋板和多孔布風(fēng)板，在混合腔開口處放置陶瓷纖維燃燒介質(zhì)，陶瓷纖維燃燒介質(zhì)底部承載在多孔布風(fēng)板上，陶瓷纖維燃燒介質(zhì)上表面四周用壓板壓實(shí)固定，所述陶瓷纖維燃燒介質(zhì)為陶瓷纖維氈。本發(fā)明將陶瓷纖維用層鋪工藝制作為纖維氈，這種氈就具備各向異性的導(dǎo)熱特性：平面方向?qū)嵯禂?shù)大，工作時(shí)介質(zhì)表面溫度均勻，而同時(shí)厚度方向?qū)嵯禂?shù)小，從而提升抗回火性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于燃?xì)饧t外加熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及全預(yù)混或者半預(yù)混的燃?xì)饧t外燃燒系統(tǒng)。

背景技術(shù)

燃燒過(guò)程產(chǎn)生的污染排放占大氣污染相當(dāng)大的比重，國(guó)家正在進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，增加天然氣消費(fèi)比重，特別在中小型分散性用戶，推出煤改氣政策，需開發(fā)針對(duì)氣體燃料的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。

常規(guī)氣體燃料燃燒有大氣式燃燒，擴(kuò)散式燃燒和預(yù)混燃燒等技術(shù)種類，普遍存在如下問(wèn)題：溫度不均勻；燃燒不充分；NO_x排放高；火焰黑度低，輻射能力低；燃燒空間大；火焰形狀適應(yīng)性差；燃燒噪音大；穩(wěn)定性差；當(dāng)前環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)大幅提升，對(duì)NO_x排放限值越來(lái)越低，急需開發(fā)低氮燃燒技術(shù)。低氮燃燒有多種解決方案，其中全預(yù)混燃燒技術(shù)近年來(lái)脫穎而出，引發(fā)科技工作者和終端用戶越來(lái)越多的關(guān)注。

全預(yù)混燃燒是在燃燒前實(shí)現(xiàn)空氣、煤氣充分預(yù)混，混合氣通過(guò)多孔板后迅速完成燃燒過(guò)程，燃燒空間小，污染物排放低，溫度均勻，燃燒將多孔板加熱呈熾熱狀態(tài)，發(fā)射紅外線，以加熱工件，由于發(fā)射光源與工件吸收波譜的匹配原理，可以大幅節(jié)省加熱能量。所以全預(yù)混燃燒技術(shù)也通常被稱為燃?xì)饧t外加熱技術(shù)。

全預(yù)混燃燒技術(shù)的發(fā)展成熟經(jīng)歷了不同階段，主要在多孔燃燒介質(zhì)材料方面的技術(shù)演變，多孔金屬板，到陶瓷蜂窩板（惰性或催化），無(wú)序孔陶瓷板，纖維氈，種類繁多。

全預(yù)混燃燒技術(shù)系統(tǒng)有多個(gè)技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)，如耐高溫腐蝕性能、耐熱震性能、抗回火性能、抗熱聲振動(dòng)性能、表面熱強(qiáng)度、高溫組織穩(wěn)定性、抗堵塞性能、污染物排放水平、表面輻射能力；熱慣性、阻力損失、溫度均勻性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、生產(chǎn)成本等等，這些評(píng)價(jià)指標(biāo)之間往往存在矛盾，即一個(gè)指標(biāo)提升時(shí)另一個(gè)指標(biāo)會(huì)下降，比如耐高溫腐蝕性與耐熱震性能就是一對(duì)技術(shù)矛盾，采用金屬材料抗熱震性好但耐高溫腐蝕性差，采用陶瓷材料則反之。再比如表面溫度均勻性和抗回火性能又是一對(duì)技術(shù)矛盾，表面溫度均勻性要求介質(zhì)材料導(dǎo)熱性要好，而抗回火性則要求材料導(dǎo)熱系數(shù)盡可能小。另外多孔介質(zhì)材料還需同時(shí)具有比表面積盡可能大同時(shí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)往往不能協(xié)同提升上述評(píng)價(jià)指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了燃?xì)饧t外燃燒系統(tǒng)，其目的在于將原本脆性的陶瓷材料制作成微米級(jí)陶瓷纖維，這種材料就同時(shí)具備陶瓷和金屬的優(yōu)點(diǎn)，即保留能耐高溫腐蝕特性，又因纖維材料具備足夠柔韌性而增加了能耐受熱沖擊的特性，由此解決諸多評(píng)價(jià)指標(biāo)的協(xié)同提升的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了燃?xì)饧t外燃燒系統(tǒng)，包括燃燒器，所述燃燒器內(nèi)設(shè)置混合腔，所述混合腔為氣密半圍合結(jié)構(gòu)，混合腔內(nèi)設(shè)置擋板和多孔布風(fēng)板，在混合腔開口處放置陶瓷纖維燃燒介質(zhì)，陶瓷纖維燃燒介質(zhì)底部承載在多孔布風(fēng)板上，陶瓷纖維燃燒介質(zhì)上表面四周用壓板壓實(shí)固定；所述陶瓷纖維燃燒介質(zhì)采用專利公告號(hào)CN105347836A或者CN105967713A的方法制備。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述陶瓷纖維燃燒介質(zhì)為陶瓷纖維氈，所述陶瓷纖維氈是平面形狀，圓柱形狀或球形；所述陶瓷纖維氈上開陣列穿透孔。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述燃燒器安裝有點(diǎn)火針及火探。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述燃燒器下部連接預(yù)混風(fēng)機(jī)，所述預(yù)混風(fēng)機(jī)連接有文丘里管、調(diào)節(jié)閥組；所述文丘里管、調(diào)節(jié)閥組內(nèi)設(shè)置螺絲，用于手動(dòng)調(diào)節(jié)空燃比。