【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于预混燃烧，特别涉及一种组合式泡沫陶瓷多孔介质燃烧器。
技术介绍
1、目前我国工业加热领域气体燃料的燃烧主要是以自由火焰为特征的大气式燃烧，是传统燃烧方式，仅燃烧效率低，而且燃烧过程排放大量nox和co，严重污染环境。多孔介质燃烧技术是最近十余年国际燃烧领域发展的一种全新的燃烧方式，相比传统燃烧技术，nox和co等污染物的生成显著降低(可70％以上),燃烧热利用效率大大提高。另外多孔介质燃烧技术对使用低热值(劣质)燃料(高炉煤气、有机废气等)具有明显优势。
2、然而，多孔介质燃烧技术在我国工业生产中还没有得到广泛应用，多孔介质燃烧器研究多集中于实验研究，成果表现多以科研论文为主，工业加热领域是工业生产的关键，是能源消耗与污染物排放的重中之重，因此，急需开发适用于工业应用的多孔介质燃烧器，使先进的技术真正的应用于生产，服务于国民经济。
3、从工业化应用角度来看，工业级多孔介质燃烧器应当考虑以下几个需求：(1)燃烧器使用寿命需求，燃烧器寿命过短将严重影响生产节奏其它设备的使用寿命，尤其是连续生产的设备对寿命要求更为严苛；(2)生产工况波动适应性要求，大规模工业生产体量大，属于多工序、多部门联动，不可避免的会出现生产节奏、能源介质供应参数波动等情况，这就要求燃烧器能适应并能一定程度上消除这些波动；(3)监控系统自动化需求，工业生产是多设备联动的生产系统，燃烧器监控除满足自身设备需求外，还需考虑与其他设备和生产节奏的联锁问题；(4)安全生产需求，安全是工业生产的重中之重，多孔介质燃烧器一般属预混燃烧，
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种组合式泡沫陶瓷多孔介质燃烧器，燃烧器主要包含燃烧器模块和燃烧器集成模块两个部分，燃烧器模块实现燃料燃烧过程，一套燃烧器包含若干个模块，燃烧器集成模块实现燃烧器集成，具备空煤气介质流通、安全阻断、自动点火与检测等功能。具体采用的技术方案为：一种组合式泡沫陶瓷多孔介质燃烧器，由燃烧器模块和燃烧器集成模块组成，燃烧器集成模块至少包括燃气通道、空气通道、点火烧嘴与检测烧嘴、变压器和两个侧板；两个侧板位于整个燃烧器集成模块的两端，空气通道的两端固定于两个侧板的内壁，空气通道的两侧连接有多个燃烧器模块，且空气通道与外部空气管道连接；燃气通道设于空气通道旁，燃气通道与外部燃气管道连接，且燃气通道与燃烧器模块连接；燃烧器集成模块至少含有一套点火烧嘴与检测烧嘴，一套点火烧嘴与检测烧嘴具有两组点火烧嘴与检测烧嘴；两组点火烧嘴与检测烧嘴一端固定于空气通道内、另一端分别延伸至空气通道的两侧的燃烧器模块，两组点火烧嘴与检测烧嘴的连接电缆通过空气通道引出至空气通道外部，变压器设于空气通道外部且与连接电缆连接；
2、每个燃烧器模块至少包括外壳、混合器和燃烧头，混合器至少具有燃气进口、空气进口与混合气出口，混合器的燃气进口与燃烧器集成模块的燃气通道连接，混合器的空气进口与燃烧器集成模块的空气通道连接；燃烧头沿混合气的流向依次设置壳体、实心型布风板、有序多孔型布风板、隔热支撑块、小孔泡沫陶瓷板和大孔泡沫陶瓷板，壳体呈含有混合气进口、第一级流通面、渐扩流通面和第二级流通面的两级渐扩结构，混合气进口与混合器的混合气出口相连，外壳呈框型结构，实心型布风板、有序多孔型布风板、小孔泡沫陶瓷板、大孔泡沫陶瓷板和隔热支撑块位于外壳和壳体共同所围成的区域内。
3、而且，点火烧嘴与检测烧嘴和变压器与控制系统连接，控制系统还连接有压力传感器和温度检测传感器，控制系统通过bcu进行通讯和控制。
4、而且，两组点火烧嘴与检测烧嘴一端固定于空气通道内、另一端分别延伸至空气通道的两侧的燃烧器是指两组点火烧嘴与检测烧嘴分别设于空气通道的两侧，且每组点火烧嘴与检测烧嘴均延伸至其所在的空气通道的一侧的一个燃烧器模块的大孔泡沫陶瓷板前端。
5、而且，变压器通过连接电缆与两组点火烧嘴与检测烧嘴，其中点火烧嘴采用电极点火、检测烧嘴采用电极检测。
6、而且，壳体的第一级流通面的横截面大于混合气进口的横截面，渐扩流通面的横截面逐渐变大，第二级流通面的横截面大于第一级流通面的横截面；实心型布风板设于渐扩流通面和第二级流通面的交界处。
7、而且，外壳包覆着有序多孔型布风板和隔热支撑块的外边缘，外壳靠近大孔泡沫陶瓷板的一面设有受力区和限位挡片，受力区所围成区域的横截面尺寸大于大孔泡沫陶瓷板的横截面尺寸，限位挡片防止大孔泡沫陶瓷板脱落；隔热支撑块设于小孔泡沫陶瓷板和大孔泡沫陶瓷板的周围，且隔热支撑块的厚度不小于小孔泡沫陶瓷板和大孔泡沫陶瓷板的总厚度、隔热支撑块的宽度不小于外壳的受力区的宽度。
8、与现有技术相比，本技术方案的有益效果在于：
9、1、实现了工业级多孔介质燃烧器的生产，能满足使用寿命需求、生产工况波动适应性要求、监控系统自动化需求、安全生产需求和安装与维护需求，能完全实现多孔介质燃烧器的工业化应用。
10、2、燃烧器集成模块至少包括燃气通道、空气通道、点火烧嘴与检测烧嘴、变压器和两个侧板，燃烧器集成模块实现燃烧器模块的集成安装、燃烧器与空燃气总管的连接、燃烧器与监控系统的对接，具备空煤气介质流通、安全阻断、自动点火与检测等功能。
11、3、采用多孔介质燃烧技术，增强了传热效果，达到节能效果，从源头上降低了碳基燃料的使用量，加上多孔介质燃烧本身nox的产生量不超过50ppm，综合实现“节能、减排、降碳”效果。
12、4、每个燃烧器模块至少包括外壳、混合器和燃烧头，其中燃烧头的壳体的混合气进口、第一级流通面、渐扩流通面和第二级流通面共同形成两级渐扩结构，取代了存在缺陷的导流锥结构，缩短燃烧头混合通道长度使得装置紧凑化；同时两级渐扩结构让实心型布风板的尺寸与第二级流通面的横截面尺寸相匹配，使实心型布风板的流通面占比由现有技术的不到50％提高至占比85％以上，在无导流锥结构且设备体积更紧凑的条件下实现了混合更均匀的技术效果。
13、5、燃烧头的有序多孔型布风板的每个孔的孔径从其进口至出口始终相同，取代了现有技术的出口渐扩结构，增大了气流喷出速度，同时将有序多孔型布风板的孔径由现有技术的8-10mm降低至1-3mm，改进后的有序多孔型布风板结构提高了气流均匀分布效果，有助于保护泡沫陶瓷材料，延长材料使用寿命，同时在多孔介质板损坏时具有短期防止回火或延长回火时间的效果，全面提升装置的寿命与安全性能。
14、6、燃烧头依靠外壳、隔热支撑块、有序多孔型布风板和壳体形成稳定受压结构，使多孔介质板能自由膨胀且几乎不受压力，多孔介质板的使用环境大大改善、损坏率显著降低。仅通过外壳上的限位挡片即可有效防止多孔介质板的移动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组合式泡沫陶瓷多孔介质燃烧器，由燃烧器模块和燃烧器集成模块组成，其特征在于：燃烧器集成模块至少包括燃气通道、空气通道、点火烧嘴与检测烧嘴、变压器和两个侧板；两个侧板位于整个燃烧器集成模块的两端，空气通道的两端固定于两个侧板的内壁，空气通道的两侧连接有多个燃烧器模块，且空气通道与外部空气管道连接；燃气通道设于空气通道旁，燃气通道与外部燃气管道连接，且燃气通道与燃烧器模块连接；燃烧器集成模块至少含有一套点火烧嘴与检测烧嘴，一套点火烧嘴与检测烧嘴具有两组点火烧嘴与检测烧嘴；两组点火烧嘴与检测烧嘴一端固定于空气通道内、另一端分别延伸至空气通道的两侧的燃烧器模块，两组点火烧嘴与检测烧嘴的连接电缆通过空气通道引出至空气通道外部，变压器设于空气通道外部且与连接电缆连接；
2.根据权利要求1所述的组合式泡沫陶瓷多孔介质燃烧器，其特征在于：点火烧嘴与检测烧嘴和变压器与控制系统连接，控制系统还连接有压力传感器和温度检测传感器，控制系统通过BCU进行通讯和控制。
3.根据权利要求1所述的组合式泡沫陶瓷多孔介质燃烧器，其特征在于：两组点火烧嘴与检测烧嘴一端固定于空气通道内
4.根据权利要求1所述的组合式泡沫陶瓷多孔介质燃烧器，其特征在于：变压器通过连接电缆与两组点火烧嘴与检测烧嘴，其中点火烧嘴采用电极点火、检测烧嘴采用电极检测。
5.根据权利要求1所述的组合式泡沫陶瓷多孔介质燃烧器，其特征在于：壳体的第一级流通面的横截面大于混合气进口的横截面，渐扩流通面的横截面逐渐变大，第二级流通面的横截面大于第一级流通面的横截面；实心型布风板设于渐扩流通面和第二级流通面的交界处。
6.根据权利要求1所述的组合式泡沫陶瓷多孔介质燃烧器，其特征在于：外壳包覆着有序多孔型布风板和隔热支撑块的外边缘，外壳靠近大孔泡沫陶瓷板的一面设有受力区和限位挡片，受力区所围成区域的横截面尺寸大于大孔泡沫陶瓷板的横截面尺寸，限位挡片防止大孔泡沫陶瓷板脱落；隔热支撑块设于小孔泡沫陶瓷板和大孔泡沫陶瓷板的周围，且隔热支撑块的厚度不小于小孔泡沫陶瓷板和大孔泡沫陶瓷板的总厚度、隔热支撑块的宽度不小于外壳的受力区的宽度。
...【技术特征摘要】
1.一种组合式泡沫陶瓷多孔介质燃烧器，由燃烧器模块和燃烧器集成模块组成，其特征在于：燃烧器集成模块至少包括燃气通道、空气通道、点火烧嘴与检测烧嘴、变压器和两个侧板；两个侧板位于整个燃烧器集成模块的两端，空气通道的两端固定于两个侧板的内壁，空气通道的两侧连接有多个燃烧器模块，且空气通道与外部空气管道连接；燃气通道设于空气通道旁，燃气通道与外部燃气管道连接，且燃气通道与燃烧器模块连接；燃烧器集成模块至少含有一套点火烧嘴与检测烧嘴，一套点火烧嘴与检测烧嘴具有两组点火烧嘴与检测烧嘴；两组点火烧嘴与检测烧嘴一端固定于空气通道内、另一端分别延伸至空气通道的两侧的燃烧器模块，两组点火烧嘴与检测烧嘴的连接电缆通过空气通道引出至空气通道外部，变压器设于空气通道外部且与连接电缆连接；
2.根据权利要求1所述的组合式泡沫陶瓷多孔介质燃烧器，其特征在于：点火烧嘴与检测烧嘴和变压器与控制系统连接，控制系统还连接有压力传感器和温度检测传感器，控制系统通过bcu进行通讯和控制。
3.根据权利要求1所述的组合式泡沫陶瓷多孔介质燃烧器，其特征在于：两组点火烧嘴与检测烧嘴一端固定于空气通道内、另一端分别延伸至空气通...
【专利技术属性】
技术研发人员：许学成，陈元元，李本文，陈格，张钰松，邹雨萌，胡靖，王俊尧，杨文博，李文文，谢文浩，唐露，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：
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