CN102721060A - 高效节能陶瓷窑炉燃烧器 - Google Patents

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高效节能陶瓷窑炉燃烧器，基座由进风室和出风室组成，筒状壳体与出风室密封连接，杯状燃烧头密封固定在筒状壳体的前端，燃气管道置于筒状壳体内，燃气管道前端的燃气喷嘴对准杯状燃烧头的底部。本发明的燃气喷嘴在燃烧头后端与燃烧头有一段距离，使燃气和空气在燃烧头后端预先混合并形成混合浓度梯度，有效地杜绝了由于在筒内混合均匀而回火爆燃现象的产生。本发明通过电路自动控制风量达到燃气与空气的最佳配比，可比现有燃烧器节约燃气20%以上，具有巨大的节能减排、低碳环保社会和经济效益。

Description

高效节能陶瓷窑炉燃烧器
技术领域
本发明涉及以可燃气体为燃料的工业窑炉用燃烧器。
背景技术
燃烧器是向陶瓷窑炉提供热能的核心部件，燃气由燃烧器喷嘴喷射到窖内燃烧使窖内温度达到上千度以上，一条陶瓷窑炉视其长度安装数十或上百个燃烧器，燃烧器的燃烧状况是陶瓷窑炉节能的关键所在。陶瓷窑炉燃烧器主要结构包括一个燃气管道和供风管道，供风方式为自然通风或动力配风，现有陶瓷窑炉燃烧器供风管道喷嘴与燃气管道喷嘴平行设置或在燃烧头内相通，燃气及空气由各自管道前端的喷嘴喷出，燃气和空气在燃头外混合，称为后混合，这种结构的主要缺点一是混合不充分、不均匀，二是不能做到精确配比（燃气和风的最佳比例α=1～1.1），这样就造成空气不足时过剩燃气被分解为碳、氢、一氧化碳、二氧化碳和氮氧化合物，燃气利用率低，同时产生大量有害气体排放；当空气过量时，又会带走热量造成热损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能效率高的陶瓷窑炉燃烧器，如附图所示，本发明包括筒状壳体、燃气管道和杯状燃烧头，筒状壳体与一个基座连接， 杯状燃烧头中部安装有点火针，杯状燃烧头的底部和侧面有进气口，其特征在于基座由进风室和出风室组成，进风室和出风室之间有通风口，筒状壳体与出风室密封连接，筒状壳体构成供风管道，杯状燃烧头密封固定在筒状壳体的前端，燃气管道置于筒状壳体内，燃气管道前端的燃气喷嘴对准杯状燃烧头的底部。本发明的燃气喷嘴在燃烧头后端与燃烧头有一段距离，且燃气喷嘴处在供风管道内，这样的结构使燃气和空气在燃烧头后端预先混合，构成全预混方式，由于燃烧头前端面与燃气喷嘴间有一定的距离空间，因此燃气与空气在此段的混合浓度形成梯度，混合浓度自筒体中心向外壁方向逐渐降低，有效地杜绝了由于在筒内混合均匀而回火爆燃现象的产生，解决了全预混方式易引起回火爆燃的技术问题。
本发明可以根据燃气体流量电子控制配风，在出风室内设有一个通风口控制挡板，通风口控制挡板的转动轴穿过出风室腔壁，控制挡板转动轴的轴端安装一个传动齿轮，出风室外壁上固定一个电机，电机输出端的主动齿轮与传动齿轮相啮合，电机通过齿轮带动通风口控制挡板绕其轴转动调整通风口的大小从而控制进风室向出风室的出风量，一个挡板转动角度传感器安装在出风室外壁上，角度传感器上的被动齿轮与控制挡板的传动齿轮相距啮合，角度传感器的信号输出端接风量控制电路，一个燃气压力传感器安装在燃气管道上，压力传感器的信号输出端接风量控制电路。本发明利用燃气压力传感器测量燃气流量大小，再通过电路自动控制送风量达到燃气与空气的最佳配比，不管燃气如何变化，风和燃气的最佳比例变化做到α=1～1.1，确保配比精确。本发明经测试，比现有燃烧器燃烧温度高出200℃～300℃，节能降耗效果显著，节约燃气20%以上，排烟温度低30%以上，烟气中的氧含量低30%以上，同时有效地降低了尾气排放总量，降低了NOx和COx的排放。燃气成本占到陶瓷产品成本的30%，我国是陶瓷生产大国，本发明具有巨大的节能减排、低碳环保社会和经济效益。
附图说明
附图为本发明结构示意图。
图例：1、环形控制挡板， 2、角度传感器被动齿轮，3、角度传感器，4、燃气压力传感器，5、控制挡板转动轴，6、控制挡板传动齿轮， 7、电机，8、电路板，9、电机输出端主动齿轮， 10、进风室，11、环形挡板条形出风口，12、出风室，13、筒状壳体，14、燃气管道，15、燃气管道喷嘴，16、杯状燃烧头，17、点火针。
具体实施方式
如附图所示， 一个进风室和出风室构成燃烧器的基座，进风室和出风室内之间有通风口，供风管道通过接口接入进风室，出风室呈圆柱形，筒状壳体与出风室法兰密封连接，筒状壳体构成供风管道，燃气管道位于筒状壳体内，燃气管道后端接燃气阀门，燃气管道前端的燃气喷嘴对准杯状燃烧头的底部，燃气喷嘴前端面距杯状燃烧头底部20毫米，一个带底板的环形通风口控制挡板安装在出风室内，控制挡板的环形立边紧贴出风室的内壁，环形挡板上有一个条形出风口，挡板的底板中部有转动轴，转动轴穿过出风室腔壁，转动轴的轴端安装一个传动齿轮，出风室外壁作为部件安装平台，安装平台上固定电机和挡板转动角度传感器，电机输出端的主动齿轮与传动齿轮相啮合，电机通过传动齿轮带动通风口控制挡板绕其轴转动，根据燃气流量控制出风室的供风量，挡板转动角度传感器上的被动齿轮与控制挡板的传动齿轮相距啮合，挡板转动角度传感器的信号输出端接风量控制电路。燃气压力传感器安装在燃气管道上，压力传感器的信号输出端接风量控制电路。风量控制电路安装在基座后端的电路板上。

Claims (3)

1.高效节能陶瓷窑炉燃烧器，包括筒状壳体、燃气管道和杯状燃烧头，筒状壳体与一个基座连接， 杯状燃烧头中部安装有点火针，杯状燃烧头的底部和侧面有进气口，其特征在于基座由进风室和出风室组成，进风室和出风室之间有通风口，筒状壳体与出风室密封连接，筒状壳体构成供风管道，杯状燃烧头密封固定在筒状壳体的前端，燃气管道置于筒状壳体内，燃气管道前端的燃气喷嘴对准杯状燃烧头的底部。
2.根据权利要求1所说的高效节能陶瓷窑炉燃烧器，其特征在于出风室内设有一个通风口控制挡板，通风口控制挡板的转动轴穿过出风室腔壁，控制挡板转动轴的轴端安装一个传动齿轮，出风室外壁上固定一个电机，电机输出端的主动齿轮与传动齿轮相啮合，电机通过齿轮带动通风口控制挡板绕其轴转动调整通风口的大小从而控制进风室向出风室的出风量，一个挡板转动角度传感器安装在出风室外壁上，角度传感器上的被动齿轮与控制挡板的传动齿轮相距啮合，角度传感器的信号输出端接风量控制电路，一个燃气压力传感器安装在燃气管道上，压力传感器的信号输出端接风量控制电路。
3.根据权利要求2所说的高效节能陶瓷窑炉燃烧器，其特征在于出风室呈圆柱形，一个带底板的环形通风口控制挡板安装在出风室内，控制挡板的环形的立边紧贴出风室的内壁，环形挡板上有一个条形出风口。
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