燃烧器、燃气热水器以及加热水的方法技术

本发明专利技术提出了燃烧器、燃气热水器以及加热水的方法。该燃烧器包括：可燃气体预混单元，所述可燃气体预混单元具有空气入口、燃气入口、燃气控制阀、多个预混气体出口以及至少一个预混气体控制阀，其中，所述燃气控制阀与所述燃气入口相连，所述预混气体控制阀与所述预混气体出口相连；以及多个催化燃烧单元，所述催化燃烧单元与所述预混气体出口相连。由此，可以可以节约能源，提高燃气利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃烧器
，尤其是涉及燃烧器、燃气热水器以及加热水的方法。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，工业技术的不断进步，汽车尾气、工业废气、家用燃气具废气中的一氧化碳(CO)以及氮氧化物(NOx)等有害气体排放入大气中，严重污染环境。同时这些废气与人体的血红蛋白有很强的亲和力，亲和后生成碳氧血红蛋白，从而消弱血液向各组织输氧的功能，重者危害人体健康，甚至导致生命危险。在家用燃气电器或器具，如燃气热水器以及燃气炉等的使用过程中，各种高碳燃料中的芳香稠环化合物，在火焰燃烧方式下，进行氧化反应生产一氧化碳以及氮氧化物气体，该类化合物稳定的电子结构使它在火焰中的稳定时间相当长，可以穿过整个电器或器具的反应区间进入尾气中，致使燃烧尾气中携有CO/NOx等不完全燃烧产物。这些不完全燃烧产物大多为带有恶臭、致癌性或毒性很强的有害气体，一般不能将其直接排放至大气中，国家也非常重视环境污染问题，陆续出台有关法律法规，规定有害气体排放标准。然而，如何有效地降低燃气热水器排放的烟气中氮氧化物、一氧化碳等有毒有害气体的含量，仍是本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术是基于专利技术人对于以下事实和问题的发现和认识作出的：目前的燃气热水器，多通过对燃烧器进行设计，采用浓淡燃烧或分级燃烧的方式，或是通过催化燃烧烟气发生氧化反应，降低一氧化碳以及氮氧化物的排放。专利技术人经过深入研究以及大量实验发现，通过浓淡燃烧或分级燃烧的方式只能降低氮氧化物的排放，不能降低CO的排放；而催化燃烧烟气发生氧化反应的方式，在燃烧烟气产生后再通过催化降解的方式降低CO含量，但同时会导致氮氧化物含量的升高，并且通过后续催化降解的方法是在已经产生有害烟气后再消除的补救措施，不能从源头进行控制。本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出了能够实现无焰催化燃烧的燃烧器，通过控制空气、燃气的比例，在催化剂的作用下，在较低的起燃温度下实现无焰燃烧，从而可以加深可燃气体的氧化程度，燃烧程度较完全，从而使燃料氧化分解为燃烧最终产物，生产二氧化碳以及水，并释放大量热量，从而降低一氧化碳以及氮氧化物的排放。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种燃烧器。根据本专利技术的实施例，该燃烧器包括：可燃气体预混单元，所述可燃气体预混单元具有空气入口、燃气入口、燃气控制阀、多个预混气体出口以及至少一个预混气体控制阀，其中，所述燃气控制阀与所述燃气入口相连，所述预混气体控制阀与所述预混气体出口相连；以及多个催化燃烧单元，所述催化燃烧单元与所述预混气体出口相连。由此，可以通过控制空气、燃气的比例，在催化剂的作用下，在较低的起燃温度下实现无焰催化燃烧，从而可以加深可燃气体的氧化程度，降低一氧化碳以及氮氧化物的排放；并且，该燃烧器可以根据实际情况控制供给至催化燃烧单元的预混空气，通过对进行无焰催化燃烧的预混空气流量进行控制，实现对燃烧放热的控制，进而可以节约能源，提高燃气利用效率。根据本专利技术的实施例，所述可燃气体预混单元具有一个所述预混气体控制阀。由此，可以实现供给至多个催化燃烧单元的预混气体的量均相同，实现均匀燃烧。根据本专利技术的实施例，所述催化燃烧单元包括：无焰燃烧组件；以及催化燃烧部，所述催化燃烧部设置在所述无焰燃烧组件中，所述催化燃烧部包括催化剂。由此，可以在催化剂的作用下，在较低的起燃温度下实现无焰催化燃烧，从而可以加深可燃气体的氧化程度，降低一氧化碳以及氮氧化物的排放。根据本专利技术的实施例，所述催化燃烧单元的横截面为圆形、椭圆形、规则多边形以及不规则形状的至少之一。由此，可以根据实际情况选择催化燃烧单元的形状，进一步提高该燃烧器的使用功能。根据本专利技术的实施例，所述多个催化燃烧单元排列在所述燃烧器的同一横截面上。由此，可以进一步提高该燃烧器的使用功能。根据本专利技术的实施例，所述多个催化燃烧单元的排列方式为单排排列、多排排列或交叉排列。由此，可以实现对燃烧区域的控制。根据本专利技术的实施例，所述催化燃烧部为涂覆在所述无焰燃烧组件的内表面上的催化剂涂层。由此，可以实现催化燃烧单元的无焰催化燃烧。根据本专利技术的实施例，所述催化燃烧部包括涂覆有催化剂涂层的催化燃烧套件，所述催化燃烧套件固定在所述无焰燃烧组件内部，所述催化燃烧套件是由堇青石蜂窝陶瓷、铁
铬铝蜂窝金属网板以及铁铬铝蜂窝金属的至少之一构成的。上述具有催化剂涂层催化燃烧套件可以在预混气体通过上述套件并进行燃烧的过程中，利用催化剂涂层降低起燃温度，从而实现催化燃烧单元的无焰催化燃烧。根据本专利技术的实施例，所述催化剂是由贵金属催化剂以及非贵金属催化剂的至少之一形成的，其中，所述非贵金属催化剂含有钙钛矿型稀土氧化物、Cu、Mn或者Co的至少之一；所述贵金属催化剂含有铂、钯、铑的至少之一。上述催化剂可以有效降低预混气体的起燃温度，从而实现催化燃烧单元的无焰催化燃烧。根据本专利技术的实施例，所述贵金属催化剂包括：载体以及贵金属，所述载体为三氧化二铝，所述贵金属包括铂、钯以及铑，其中，所述铂、钯以及铑的质量比为1:5:2。上述催化剂可以有效降低预混气体的起燃温度，从而实现催化燃烧单元的无焰催化燃烧。在本专利技术的另一方面，本专利技术提出了一种燃气热水器。根据本专利技术的实施例，该燃气热水器包括：壳体；前面所述的燃烧器，所述燃烧器设置在所述壳体内部；热交换器，所述热交换器设在所述壳体内部，所述热交换器与所述燃烧器相连；以及控制器，所述控制器设置在所述壳体内部。由此，可以利用前面的燃烧器实现无焰催化燃烧，从而可以降低氮氧化物以及一氧化碳的含量，提高燃料利用效率，实现节能环保。根据本专利技术的实施例，该燃气热水器进一步包括：送风装置，所述送风装置设置在所述壳体内部并与所述燃烧器的空气入口相连，所述送风装置为直流风机；集烟罩，所述集烟罩设置在所述壳体内且与所述热交换器相连；以及供水装置，所述供水装置与所述热交换器相连。由此，可以进一步提高该燃气热水器的性能。根据本专利技术的实施例，所述供水装置包括：进水阀，所述进水阀设置在所述壳体上；出水阀，所述出水阀设置在所述壳体上；以及水流通道，所述水流通道一端与所述进水阀相连，另一端与所述出水阀相连，所述水流通道盘绕地设置在所述热交换器的外壁上。由此，可以有效地利用燃烧烟气中的显热对水流进行加热，进而可以提高该燃气热水器的使用效果。根据本专利技术的实施例，所述供水装置包括：进水阀，所述进水阀设置在所述壳体上；出水阀，所述出水阀设置在所述壳体上；以及水流通道，所述水流通道一端与所述进水阀相连，另一端与所述出水阀相连，所述水流通道的至少一部分设置在所述热交换器内部。由此，可以有效地利用燃烧烟气中的显热对水流进行加热，进而可以提高该燃气热水器的使用效果。根据本专利技术的实施例，所述控制装置与所述燃烧器的燃气控制阀以及预混气体控制阀电连接。由此，可以实现根据用户设定的参数对催化燃烧单元中预混空气流量的控制。在本专利技术的又一方面，本专利技术提出了一种利用前面所述的燃气热水器加热水的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)利用控制器，使燃烧器进行无焰催化燃烧；(2)利用热交换器使所述燃烧器产生的烟气与水流进行换热，以便获得热水。由此，可以使该燃气热水器实现无焰催化燃烧，并根据用户设定的参数对燃烧器中催化燃烧单元中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧器，其特征在于，包括：可燃气体预混单元，所述可燃气体预混单元具有空气入口、燃气入口、燃气控制阀、多个预混气体出口以及至少一个预混气体控制阀，其中，所述燃气控制阀与所述燃气入口相连，所述预混气体控制阀与所述预混气体出口相连；以及多个催化燃烧单元，所述催化燃烧单元与所述预混气体出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种燃烧器，其特征在于，包括：可燃气体预混单元，所述可燃气体预混单元具有空气入口、燃气入口、燃气控制阀、多个预混气体出口以及至少一个预混气体控制阀，其中，所述燃气控制阀与所述燃气入口相连，所述预混气体控制阀与所述预混气体出口相连；以及多个催化燃烧单元，所述催化燃烧单元与所述预混气体出口相连。2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述可燃气体预混单元具有一个所述预混气体控制阀。3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述催化燃烧单元包括：无焰燃烧组件；以及催化燃烧部，所述催化燃烧部设置在所述无焰燃烧组件中，所述催化燃烧部包括催化剂。4.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，所述催化燃烧单元的横截面为圆形、椭圆形、规则多边形以及不规则形状的至少之一。5.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，所述多个催化燃烧单元排列在所述燃烧器的同一横截面上。6.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述多个催化燃烧单元的排列方式为单排排列、多排排列或交叉排列。7.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，所述催化燃烧部为涂覆在所述无焰燃烧组件的内表面上的催化剂涂层。8.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，所述催化燃烧部包括涂覆有催化剂涂层的催化燃烧套件，所述催化燃烧套件固定在所述无焰燃烧组件内部，所述催化燃烧套件是由堇青石蜂窝陶瓷、铁铬铝蜂窝金属网板以及铁铬铝蜂窝金属的至少之一构成的。9.根据权利要求7或8所述的燃烧器，其特征在于，所述催化剂是由贵金属催化剂以及非贵金属催化剂的至少之一形成的，其中，所述非贵金属催化剂含有钙钛矿型稀土氧化物、Cu、Mn或者Co的至少之一；所述贵金属催化剂含有铂、钯、铑的至少之一。10.根据权利要求9所述的燃烧器，其特征在于，所述贵金属催化剂包括：载体以及贵金属，所述载体为三氧化二铝，所述贵金属包括铂、钯以及铑，其中，所述铂、钯以及铑的质量比为1:5:2。11.一种燃气热水器，其特征在于，包括：壳体；权利要求1～10中任一项所述的燃烧器，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：寿利萍，梁国荣，但清海，
申请(专利权)人：芜湖美的厨卫电器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34