[發(fā)明專利]一種利用余熱的組合式微型燃燒器

有效

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• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111765457B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 溫華兵;吳逸鋒;楊文明;梅港偉;楊夢;單敬偉
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/66;F23D14/70;F23J15/06;F28D20/00;H02S10/30
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

本發(fā)明公開一種利用余熱的組合式微型燃燒器，由四個結(jié)構(gòu)相同的平板式微型燃燒器，尾氣室和排氣室構(gòu)成；四個所述平板式微型燃燒器按二豎二橫口字形布置相連接圍成中間方筒形排氣室，所述尾氣室與四個所述平板式微型燃燒器和排氣室相連通。其中所述平板式微型燃燒器內(nèi)等分成進(jìn)氣口室，下部燃燒室，混合室和上部燃燒室。燃料從四個平板式微型燃燒器進(jìn)入發(fā)生燃燒反應(yīng)，隨后匯聚在尾氣室，通過排氣室內(nèi)往燃料進(jìn)口方向排出。本發(fā)明利用尾氣的余熱提高內(nèi)部燃料的溫度并預(yù)熱未燃?xì)怏w，很大程度上帶來更高、更均勻的輻射壁面溫度分布，提高燃料的利用率，從而提高了微型熱光電系統(tǒng)的效率。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明公開了一種利用余熱的組合式微型燃燒器，屬于能源燃燒利用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

燃燒燃料從而產(chǎn)生能量是生產(chǎn)生活中采用的最為廣泛的能源利用方式。世界上有90％的能源是直接或間接地通過燃燒而得以利用。但在某些場合，由于加工技術(shù)限制，燃料燃燒就不能發(fā)揮用武之地，比如手機(jī)、筆記本電腦等可攜帶電子設(shè)備，目前人們主要是依靠電池來給他們提供能源。化學(xué)電池由于體積小，攜帶方便等特點，在這些場合有很大的利用空間，但是其缺點也顯而易見，因為其能量密度低，可連續(xù)工作時間短，需要經(jīng)常地更換電池或充電。所以人們就開始嘗試采用微燃燒器內(nèi)的燃燒來獲得能量。微燃燒器與電池相比具有：價格低廉，保存期限長，能夠提供穩(wěn)定的電壓，再次添加燃料方便和比起一次性電池來對環(huán)境友好等優(yōu)點。因此微燃燒器成為一種很有潛力的儲能設(shè)備。

微型熱光電系統(tǒng)是利用碳?xì)淙剂显谖⑿腿紵鲀?nèi)燃燒產(chǎn)生的熱能對燃燒器外壁面進(jìn)行加熱，高溫壁面輻射出的能量足夠高的光子撞擊低頻帶隙光電池產(chǎn)生電能。跟其他裝置相比，它結(jié)構(gòu)簡單，優(yōu)勢也非常明顯，主要體現(xiàn)在：首先，預(yù)混合燃燒方式的采用將在同樣的駐留時間下大大提高燃燒完全程度；其次，由于該系統(tǒng)是利用高溫壁面的輻射能量進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化，微尺度下燃燒器面容比大的特點就能顯著增加系統(tǒng)的整體效率；最后，由于沒有運動部件，加工和裝配非常容易，也不存在由摩擦導(dǎo)致的泄露和零部件失效等問題。

專利號為CN201510525405.1，專利名稱為一種內(nèi)置十字隔板式微型燃燒器，通過在一個微型平板式燃燒器入口添加一個十字隔板使得燃料在燃燒室內(nèi)部的燃燒更加充分和穩(wěn)定，該專利確實起到一定效果但是也存在一定缺陷，例如該燃燒器由于入口處存在十字隔板，會導(dǎo)致有部分熱量被十字隔板吸收，使得該處燃燒器壁面溫度偏低，并且該燃燒器是直通式平板，大量尾氣被直接排出，造成了大量能量損失。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是根據(jù)微尺度燃燒的熱點以及微型熱光電系統(tǒng)的工作要求，克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和平足，提出一種比現(xiàn)有微型燃燒器燃燒效率更高，能量利用率更高的一種利用余熱的微型燃燒器。

本發(fā)明通過內(nèi)部平板式微型燃燒器中的下部燃燒室可以將燃燒產(chǎn)生的熱量均勻傳遞給肋板和燃燒器，又通過上部燃燒室內(nèi)的多孔材料可以更好的儲熱，減少燃燒熱量的損失。最后通過將燃燒尾氣匯聚在尾氣室，將全部尾氣向燃料進(jìn)口方向排出，有效的利用燃燒的廢氣進(jìn)一步加熱燃燒器壁面以及預(yù)熱未燃?xì)怏w，提高了燃料的燃燒效率和能量的利用率，從而提高了熱光電系統(tǒng)的效率。并且燃燒器內(nèi)部的多孔材料可以根據(jù)需要更換，提高了燃燒器整體適用性。

本發(fā)明通過數(shù)值模擬計算發(fā)現(xiàn)：使用本發(fā)明中的燃燒器可以很大程度上提高燃燒器入口壁面的溫度，并且減少了出口壁面的溫度損失，從而提高了燃燒器壁面整體的溫度。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。

一種利用余熱的組合式微型燃燒器，由四個結(jié)構(gòu)相同的平板式微型燃燒器1，尾氣室2和排氣室3構(gòu)成；四個所述平板式微型燃燒器1按二豎二橫口字形布置相連接圍成中間方筒形排氣室3，所述尾氣室2與四個所述平板式微型燃燒器1和排氣室3相連通。