CN102444893A - 气体燃料多孔介质表面燃烧器 - Google Patents

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徐有宁
史俊瑞
薛治家
黄新章
王树群
马金凤
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Abstract

本发明涉及一种适用于气体燃料的气体燃料多孔介质表面燃烧器，采用套管式结构，燃气喷嘴和空气喷嘴同轴设置；燃烧器本体包括多孔区域I和多孔区域II，多孔区域I和多孔区域II分别设有球体I和球体II。本发明燃气和空气在多孔介质中扩散和混合，具有扩散程度可调的优点。燃烧稳定，同时克服了预混燃烧容易回火，扩散燃烧火焰长和燃烧强度不高的缺点。而且，由于部分火焰驻定于多孔小球内，因此对空气和燃烧具有预热的效果，燃烧温度高，CO排放低，同时可以燃烧热值较低的气体。

Description

气体燃料多孔介质表面燃烧器
技术领域
 本发明涉及一种燃烧器，尤其涉及一种适用于气体燃料的气体燃料多孔介质表面燃烧器，属于燃烧设备技术领域。
背景技术
预混气体多孔介质中燃烧容易回火，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101135441的“一种矿井通风瓦斯燃烧及热能利用装置”可以燃烧低热值的瓦斯气体。公告号为100389286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1740639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。
但目前，仍存在着气体燃料燃烧不稳定、功率调节范围小、易回火的问题，而且污染物排放量大。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种气体燃料多孔介质表面燃烧器，解决了现有技术中气体燃料燃烧不稳定、功率调节范围小、易回火的问题，而且本发明污染物排放低。
本发明所采用的技术方案是：采用套管式结构，燃气喷嘴和空气喷嘴同轴设置；燃烧器本体包括多孔区域I和多孔区域II，多孔区域I和多孔区域II分别设有球体I和球体II。
所述的燃气喷嘴为内环，空气喷嘴为外环。
所述的球体II的直径大于球体I的直径。
所述的球体I设置在燃气喷嘴的上方。
所述的球体II设置在内环和外环之间。
本发明具有的优点及有益效果是：与传统的自由和受限的自由空间中扩散燃烧不同，燃气和空气在多孔介质中扩散和混合，具有扩散程度可调的优点。燃烧稳定，同时克服了预混燃烧容易回火，扩散燃烧火焰长和燃烧强度不高的缺点。而且，由于部分火焰驻定于多孔小球内，因此对空气和燃烧具有预热的效果，燃烧温度高，CO排放低，同时可以燃烧热值较低的气体。
本发明的工作原理及技术特点为，采用火焰主体在多孔介质表面燃烧的燃烧方式，特别是通过调节球体的布置和尺寸，使得燃料和空气的混合程度可调。在多孔区域II，球体II主要起到均衡气流的作用。而在多孔区域I，球体I主要起到燃料和空气更好地扩散和混合，并起到热量回流、预热空气和燃料的作用。其技术特点是：燃气和空气同轴流入燃烧器内，不易产生气流和火焰偏斜。同时通过控制球体的布置长度和尺寸以及燃气和空气的流速，使得火焰主体驻定于多孔球体表面，不易产生回火。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步描述。
图1为本发明结构示意图。
图中：1、空气，2、燃气，3、球体I,4、耐高温钢丝网，5、球体II，6、燃烧空间，7、燃烧器本体。
具体实施方式
    实施例
采用套管式结构，包括多孔区域I和多孔区域II，多孔区域I和多孔区域II分别设有球体I3和球体II5，球体II5的直径大于球体I3的直径，燃气2由储气罐或燃料管道供给，空气1由压气机供给，燃气和空气喷嘴均为钢管，并同轴布置，燃气喷嘴为内环，空气喷嘴为外环，并通过管道与燃烧器外壳相连接，在内环和外环之间设置球体II5，用于均衡空气气流，在燃气喷嘴上方设置球体I3，主要起到增强燃料和空气混合的性能。通过调节球体的布置，实现火焰主体在燃烧器表面，部分火焰稳定在多孔介质内的燃烧方式。耐高温钢丝网4放在燃料喷嘴上方。
本发明在燃烧器不同区域，布置长度和尺寸不同的耐高温小球，不同区域的小球所起的作用不同，通过空气燃气和空气的流速，将燃烧器主体火焰控制在多孔介质表面。通过燃气和空气喷嘴尺寸和形状的匹配、以及燃烧器本体尺寸和形状的配合，使得火焰稳定燃烧。通过燃气和空气流量的匹配，实现火焰稳定燃烧。

Claims (5)

1.气体燃料多孔介质表面燃烧器，其特征在于采用套管式结构，燃气喷嘴和空气喷嘴同轴设置；燃烧器本体包括多孔区域I和多孔区域II，多孔区域I和多孔区域II分别设有球体I和球体II。
2.根据权利要求1所述的气体燃料多孔介质表面燃烧器，其特征在于所述的燃气喷嘴为内环，空气喷嘴为外环。
3.根据权利要求1所述的气体燃料多孔介质表面燃烧器，其特征在于所述的球体II的直径大于球体I的直径。
4.根据权利要求1所述的气体燃料多孔介质表面燃烧器，其特征在于所述的球体I设置在燃气喷嘴的上方。
5.根据权利要求1所述的气体燃料多孔介质表面燃烧器，其特征在于所述的球体II设置在内环和外环之间。
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