周期换向的浸没火焰多孔介质燃烧器制造技术

周期换向的浸没火焰多孔介质燃烧器，涉及一种燃烧设备，燃烧器整体结构呈对称状，燃烧器本体为刚玉管或带有内衬的金属管，燃烧器内填充布置不同规格、不同长度的多孔介质，多孔介质之间留有空气段，通过两对换向阀使得预混气体周期性的通过燃烧器，将火焰控制在燃烧器内。本发明专利技术与传统的往复流多孔介质燃烧器不同，该燃烧器通过不同多孔介质的优化组合和结构改进，使得燃烧器在很大的功率范围和半周期内工作该燃烧器适用于低热值气体燃料稳定燃烧、功率调节范围大、且不回火、污染物排放低的多孔介质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种燃烧设备，特别是涉及一种周期换向的浸没火焰多孔介质燃烧器。
技术介绍
传统的燃烧器很难用于燃烧低热值的燃气。即使是单向的多孔介质燃烧器，其扩展贫可燃极限的能力仍然非常有限。为了扩展贫可燃极限，人们尝试了各种燃烧技术，其中预混气体多孔介质燃烧器是非常有前途的一种燃烧器。预混气体多孔介质燃烧器虽然可用于低热值燃料的燃烧，但燃烧过程中容易回火，甚至发生火焰吹出管外，引起爆炸等危险。 气体燃料扩散燃烧设备不回火，在工业中应用较为广泛，但具有燃烧火焰长，燃烧强度不高等缺点。针对多孔介质燃烧器的这些缺陷，人们对气体燃料多孔介质燃烧器进行了一定的改进。公开号为CN1848657的“往复流动下多孔介质超绝热燃烧温差发电方法及其装置”可以燃烧低热值的瓦斯气体，还可以用于温差发电，但由于燃烧器内布置的多孔介质单一，其功率范围较小，燃烧器工作范围小。同时，当多孔介质的导热系数较大时，燃烧器内近似梯形分布的温度梯度变小，用于温差发电时效率降低。〈公告号 > 为CN100389286的“利用多孔介质实现极少量油点火的煤粉点火燃烧器”，主要用于可靠地对各种煤粉锅炉进行点燃、 稳燃和助燃，节油率高，能节约大量燃油费用。〈公开号 > 为CN1740639的“往复式多孔介质燃烧高温空气发生系统及其方法”，其设计理念在于通过周期性的换向，实现热量的交替蓄积和循环利用。但由于往复流动下，切换的周期较短(一般为几十秒)，因此需要增加投资， 同时换向阀等的寿命需要考虑。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种周期换向的浸没火焰多孔介质燃烧器，该燃烧器通过不同多孔介质的优化组合和结构改进，使得燃烧器在很大的功率范围和半周期内工作，该燃烧器适用于低热值气体燃料稳定燃烧、功率调节范围大、且不回火、污染物排放低的多孔介质。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的周期换向的浸没火焰多孔介质燃烧器，燃烧器整体结构呈对称状，燃烧器本体为刚玉管或带有内衬的金属管，燃烧器内填充布置不同规格、不同长度的多孔介质，多孔介质之间留有空气段，通过两对换向阀使得预混气体周期性的通过燃烧器，将火焰控制在燃烧器内。所述的周期换向的浸没火焰多孔介质燃烧器，所述燃烧器内填充布置不同规格、 不同长度的多孔介质，在燃烧区，填充孔隙率较大、孔隙直径大的多孔介质，在非燃烧区域， 填充孔隙率较小、孔径较小的多孔介质。所述的周期换向的浸没火焰多孔介质燃烧器，所述燃烧器燃料由储气罐或燃料管道供给，空气由压气机供给。本专利技术的优点与效果是本专利技术与传统的往复流多孔介质燃烧器不同，该燃烧器通过不同多孔介质的优化组合和结构改进，使得燃烧器在很大的功率范围和半周期内工作。同时，由于留有空气段，可以使得燃烧器内两侧梯形温度梯度较大，保证温差发电时较高的热电转换效率。通过优化的多孔介质布置，减少了燃烧区域的多孔介质布置，有利于减少燃烧器启动时所需的外来热源的加热量；同时，空气段有利于气体燃料的燃烧，减少污染物CO的排放。燃烧器主要用于低热值燃料的燃烧，因此燃烧温度不高，NOx的排放符合污染物排放标准。附图说明图I为燃烧器整体剖面示意图。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。图中标号说明1.燃料或空气；2.燃烧产物；3.空腔a ；4.空腔b ；5.空腔c ；6.泡沫陶瓷I ;7.泡沫陶瓷II ；8.泡沫陶瓷III ；9.燃烧器外壳。该燃烧器为左右对称结构，通过周期性的换向，实现燃气交替从左右两侧进入到燃烧器中。以前半周期为例，燃气从左侧进入燃烧器，首先通过多孔介质，即泡沫陶瓷I 6; 泡沫陶瓷II 7;泡沫陶瓷III 8;在该处燃料或空气I得到预热，随后进入空腔和多孔介质。随工况变化，燃气可能在不同的空腔内燃烧，不同的空腔即为空腔a 3;空腔b 4;空腔 c 5，或者在大孔径的多孔介质中燃烧。随后，燃烧产物2通过多孔介质，将热量蓄积在多孔介质中。然后，通过换向，燃料/空气从右侧进入，尾气从左端流出。本专利技术燃烧器本体即燃烧器外壳9采用耐高温的刚玉管或内衬带有绝热材料的钢管，燃料由储气罐或燃料管道供给，空气由压气机供给，将不同的多孔介质填充到燃烧器中，并留有空气段，填充的多孔介质和空气段均对称布置。通过换向阀，燃气交替进入燃烧器内燃烧。整体燃烧器结构对称，燃烧器内布置不同规格、不同长度的多孔介质，多孔介质之间留有空气段，通过两对换向阀，使得预混气体周期性的通过燃烧器，将火焰控制在燃烧器内。不同区域的多孔介质所起的作用不同。在多孔介质之间留有空气段，可以保证火焰稳定燃烧，同时可以提高燃烧器的功率，增大燃烧器的工作范围和半周期。多孔介质和空气段为优化配合，能增大燃烧器的工作范围。在燃烧器内阶段性地填入结构不同的多孔介质， 在多孔介质直接留有空腔。在不同的区域填充不同的多孔介质，在燃烧区域，填充孔隙率较大、空隙直径大的多孔介质，用于气体稳定燃烧和提高燃烧温度。在非燃烧区域，填出孔隙率较小、孔径较小的多孔介质，用于气体和多孔介质热量交换，实现气体预热和蓄热的交替进行。而在多孔介质间隙留有空腔，主要是利用燃烧器内的结构突变，使得火焰稳定在多孔介质与空气的交界面上。因此，可以扩大燃烧器的工作范围，增大燃烧器的功率和半周期。 燃烧器两侧填充的多孔介质，除了用于实现气固之间的热交换，由于布置的是当量直径小于火焰传播的窒息直径，因此可防止火焰被吹出管外和防止回火。燃气和空气通过两对可靠的换向阀，实现燃气周期性地通过燃烧器。权利要求1.周期换向的浸没火焰多孔介质燃烧器，其特征在于，燃烧器整体结构呈对称状，燃烧器本体为刚玉管或带有内衬的金属管，燃烧器内填充布置不同规格、不同长度的多孔介质， 多孔介质之间留有空气段，通过两对换向阀使得预混气体周期性的通过燃烧器，将火焰控制在燃烧器内。2.根据权利要求I所述的周期换向的浸没火焰多孔介质燃烧器，其特征在于，所述燃烧器内填充布置不同规格、不同长度的多孔介质，在燃烧区，填充孔隙率较大、孔隙直径大的多孔介质，在非燃烧区域，填充孔隙率较小、孔径较小的多孔介质。3.根据权利要求I所述的周期换向的浸没火焰多孔介质燃烧器，其特征在于，所述燃烧器燃料由储气罐或燃料管道供给，空气由压气机供给。全文摘要周期换向的浸没火焰多孔介质燃烧器，涉及一种燃烧设备，燃烧器整体结构呈对称状，燃烧器本体为刚玉管或带有内衬的金属管，燃烧器内填充布置不同规格、不同长度的多孔介质，多孔介质之间留有空气段，通过两对换向阀使得预混气体周期性的通过燃烧器，将火焰控制在燃烧器内。本专利技术与传统的往复流多孔介质燃烧器不同，该燃烧器通过不同多孔介质的优化组合和结构改进，使得燃烧器在很大的功率范围和半周期内工作该燃烧器适用于低热值气体燃料稳定燃烧、功率调节范围大、且不回火、污染物排放低的多孔介质。文档编号F23D14/46GK102937292SQ20121044457公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月9日 优先权日2012年11月9日专利技术者史俊瑞, 黄新章, 薛治家, 徐有宁, 王树群, 马金凤 申请人:沈阳工程学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
周期换向的浸没火焰多孔介质燃烧器，其特征在于，燃烧器整体结构呈对称状，燃烧器本体为刚玉管或带有内衬的金属管，燃烧器内填充布置不同规格、不同长度的多孔介质，多孔介质之间留有空气段，通过两对换向阀使得预混气体周期性的通过燃烧器，将火焰控制在燃烧器内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史俊瑞，黄新章，薛治家，徐有宁，王树群，马金凤，
申请(专利权)人：沈阳工程学院，
类型：发明
国别省市：