[發明專利]防爆型全預混燃燒器

在審

• 申請號: 202210197469.3
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114704830A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 鄭向陽;陳偉
• 申請（專利權）人: 浙江先創能源科技股份有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/62;F23D14/46;F23D14/72;F23Q25/00
• 代理公司: 金華市悅誠君創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33412
• 代理人: 劉清鳳

本發明公開了防爆型全預混燃燒器。包括混合器及分配箱，在所述混合器和/或所述分配箱用于容納氣體的空間內填充有A材料。本發明由于填充材料中空隙小，火焰通過填充材料中的通路時被熄滅，從而防止燃料爆炸，防爆效果好、可靠性高；可適用任何結構、形狀的混合器或分配箱，適用范圍廣。

技術領域

本發明涉及燃燒器技術領域，尤其是防爆型全預混燃燒器。

背景技術

天然氣全預混燃燒是最近幾年剛剛發展起來的新燃燒技術，在不用煙氣再循環的情況下，可以實現NOx30mg/Nm³低氮燃燒，而且在提高效率、降低產品成本、設備體積等方面表現出極大優勢。

不同于擴散式燃燒，全預混燃燒是先將氣體燃料與空氣按照一定比例均勻混合，混合氣體通過一個防止回火的噴嘴，一系列噴嘴排列于一個平面或圓柱面或錐面，混合氣體在噴嘴表面燃燒。因燃料與空氣已經完全均勻混合，燃燒三要素已經具備兩個條件，只需點火源，即可燃燒，不需要像火炬燃燒需要一定的燃燒空間。噴嘴有水冷窄縫型、水冷翅片管型、阻焰網型等，都是通過控制氣流速度大于火焰傳播速度來防止回火，或通過設計一種火焰自動熄滅的窄縫來防止回火。

由于全預混燃燒火焰均勻分布于燃燒噴嘴所排列的表面，火焰均勻，進而火焰溫度場均勻，沒有火炬燃燒的高溫區、缺氧區、富氧區，實現低氮燃燒、高效燃燒。

以下為一些已經公開的全預混燃燒器或鍋爐專利：

申請號 201710569413.5；申請號 201811158410.3；申請號 201910891461.5；申請號 201621007598.8；申請號 201910775359.9；申請號 201910870032。

全預混燃燒器的基本組成如圖2所示，具體結構如下：

1、空氣輸送系統91（鼓風機、風道、調節閥）；

2、燃料供應系統92（管道、閥門、儀表）；

3、混合器93（使燃料氣和空氣均勻混合的裝置，不同技術有不同的方法，比如軸向混合、切向混合等。有些技術將混合器與分配箱融合，沒有明顯的界限）；

4、分配箱94（混合氣體儲存、緩沖、分配功能，不同技術不同形狀）；

5、噴嘴95（水冷型、阻焰網型等）；

6、鍋爐96（爐膛、換熱面）。

由于燃料與空氣已經完全均勻混合，混合氣體充滿混合器、分配箱，燃燒三要素已經具備兩個條件，只需點火源，即發生燃燒或爆炸。

雖然燃燒噴嘴有防止回火的設計，燃燒控制系統已經比較完善，具有火焰檢測功能、點火前預吹掃、后吹掃、熄火保護、燃氣閥檢漏功能、風機與燃氣閥開關的連鎖等措施。

但是這些保護功能都是在功能正常的情況下起保護作用，在故障情況下，仍然可能提供爆炸條件。

一個充滿可燃氣體/空氣混合物的空間，并且是開口的空間（風機、噴嘴），是極其危險的，要避免發生爆炸，必須避免所有可能的點火源，窮盡所有的可能，是一件困難的事情。即使窮盡列舉了所有可能，要避免這些可能情況，成本巨大。

可能的點火源包括但不限于以下情況：

1、防回火裝置失效（比如噴嘴變形損壞、實際工況超出設計條件）；

2、靜電；

3、雷擊；

4、沖擊波；

5、電流；

6、撞擊；

7、風機失效、燃氣反竄；

8、火災等等。

GB3836 《爆炸性環境》國家標準規定了爆炸性環境用電氣設備的結構、試驗等要求。

該標準列舉了防爆電氣的防爆型式有以下幾種：

1、隔爆外殼保護的設備；