CN103742906B - 采用电子点火装置的套筒式瓦斯燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用电子点火装置的套筒式瓦斯燃烧器，包括燃烧室、瓦斯输入管道和电子点火装置，燃烧室包括内筒体和外筒体，内筒体的底部与瓦斯输入通道相连通，外筒体以同轴方式安装于内筒体外部并将内筒体包裹在内，两者之间形成一燃烧过渡腔；内筒体采用耐高温金属材料制成，筒身上设置有多个均匀细密分布的逸气孔眼，外筒体的筒身为多层结构，本发明结构紧凑，防回火效果好，使用安装方便，造价较为低廉，具有良好的推广应用价值。

Description

采用电子点火装置的套筒式瓦斯燃烧器

技术领域

本发明涉及煤矿安全领域，特别涉及一种用于安全燃烧低浓度煤矿瓦斯的瓦斯燃烧器。

背景技术

煤矿瓦斯又叫煤层气，是指赋存与生气源岩中的自储式天然可燃气体，它的主要成分是甲烷，是一种优质的能源，可以用作燃料和化工原料。煤矿瓦斯还是一种强烈的温室效应气体，GWP值（全球变暖潜能值）相当于二氧化碳的21倍，我国每年瓦斯总涌出量约为77亿立方米，其中绝大部分直接排放到了大气中，对环境造成了严重的危害。此外，煤矿瓦斯是一种易燃易爆气体，当它与空气或氧气混合达到一定浓度后在一定的诱发能量的作用下，即可燃烧或者爆炸，给煤矿开采带来了安全隐患目前，大多数矿井抽出的瓦斯气体均采用管道输送，管道的输出端连接用户，由于大部分抽出的瓦斯浓度低于30%，管道内的瓦斯遇火容易燃烧产生爆炸，即存在一定的安全隐患。

因此在对低浓度瓦斯进行燃烧处理的时候，需要特别强调其安全性，保证其安全平稳的燃烧，因此，研究出一种能够防止回火、确保低浓度瓦斯能够安全燃烧的装置是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用电子点火装置的套筒式瓦斯燃烧器，通过采用套筒式架构，在保证瓦斯安全平稳燃烧的同时，还能起到阻火作用，从而保证了瓦斯气体燃烧的安全性；同时本装置还采用了双通道电子点火装置，能够保证燃烧器在不同情况下都能够实现顺利点火操作。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

该种采用电子点火装置的套筒式瓦斯燃烧器，包括燃烧室、瓦斯输入管道和电子点火装置，所述燃烧室包括内筒体和外筒体，所述内筒体的底部与瓦斯输入通道相连通，所述外筒体以同轴方式安装于内筒体外部并将内筒体包裹在内，两者之间形成一燃烧过渡腔；

所述内筒体采用耐高温金属材料制成，筒身上设置有多个均匀细密分布的逸气孔眼，所述外筒体的筒身为多层结构，筒身的上、下端面采用密封盖紧固密封并将内筒体封闭在内，外筒体筒身从内到外依次为阻火层、分流层和燃烧层，所述阻火层和燃烧层采用多层金属纤维织物制成；

所述分流层上设置有众多均匀分布的用于连通阻火层和燃烧层的分流孔眼，整体采用耐高温金属材料制成；

所述电子点火装置设置在燃烧器的外部，所述电子点火装置的点火端位于内筒体外壁与外筒体内壁之间的燃烧过渡腔内。

所述电子点火装置包括控制器、瓦斯浓度传感器、外部燃料供给管道、外部燃料供给阀、瓦斯供给管道、瓦斯供给阀和电子点火器，所述外部燃料供给管道用于连接电子点火器和外部燃料供给源，所述外部燃料供给阀设置在外部燃料供给管道上，所述瓦斯供给管道用于连接瓦斯输入通道和电子点火器，所述瓦斯供给阀设置在瓦斯供给管道上，所述瓦斯浓度传感器设置在瓦斯输入通道内，所述瓦斯浓度传感器与内筒体底部之间的这一段瓦斯输入通道上设置有瓦斯主控阀，而瓦斯供给管道与瓦斯输入通道的连接点位于瓦斯主控阀之后的瓦斯输入通道上，所述电子点火器的点火端位于燃烧过渡腔内，所述瓦斯浓度传感器、外部燃料供给阀、瓦斯供给阀、瓦斯主控阀均通过控制器进行控制。

特别地，所述外筒体的筒身还包括设置在最里层的支架层，所述支架层为耐高温金属材料制成的栅栏状结构。

特别地，所述分流层为不锈钢板制成。

特别地，所述支架层为不锈钢板制成。

特别地，所述燃烧筒的内筒体外形为圆柱体。

特别地，所述燃烧筒的外筒体外形为圆柱体。

本发明的有益效果是：

1.本发明采用套筒式双腔体结构，在内腔体的外壁和外腔体的内壁之间设置了燃烧过渡腔，同时内腔体采用耐高温金属材质制成，上面密闭逸气通孔，从而能够起到一定的阻火作用，同时，通过燃烧过渡腔的设置，也能使瓦斯气体在向外逸出的同时，其气体分布和流动趋于均匀，便于点火燃烧；另外，本发明的外筒体采用多层结构，其最外层的燃烧层采用多层金属纤维织物制成，通过利用金属纤维织物的特殊多孔结构和良好的热传导性，有效地防止回火，同时外筒体上还设置有阻火层，该阻火层也是采用多层金属纤维织物或金属纤维烧结毡制成，当瓦斯燃烧产生的火焰穿过阻火层时，阻火层能将火焰再次冷却至火焰熄灭温度，使火焰自动熄灭，进一步防止回火，保障燃烧安全；另外，外筒体上的分流层能够使瓦斯气体在各个燃烧面上的气体分布和流动进一步趋于均匀，防止气体燃烧过于集中导致某些局部区域出现超高温点，从而影响燃烧层的使用寿命；

2.本发明采用双通道的电子点火结构，能够保证装置在不同情况下的点火顺利，防止因为瓦斯浓度过低而导致不能点火的问题出现。确保了瓦斯燃烧的顺利进行。

3.本发明结构紧凑，使用安装方便，造价较为低廉，具有良好的推广应用价值。

附图说明

下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的燃烧室结构示意图；

图2为本发明的电子点火装置连接示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图所示，本发明的采用电子点火装置的套筒式瓦斯燃烧器包括燃烧室1、瓦斯输入管道2和电子点火装置3，燃烧室1包括内筒体4和外筒体5，内筒体4的底部与瓦斯输入通道2相连通，外筒体5以同轴方式安装于内筒体4外部并将内筒体包裹在内，两者之间形成一燃烧过渡腔；本实施例中，燃烧筒的内筒体和外筒体外形均为圆柱体。

内筒体4采用耐高温金属材料制成，筒身上设置有多个均匀细密分布的逸气孔眼，外筒体5的筒身为多层结构，筒身的上、下端面采用密封盖紧固密封并将内筒体4封闭在内，本实施例中，外筒体5筒身从内到外依次为支架层6、阻火层7、分流层8和燃烧层9，本实施例中，阻火层7和燃烧层9采用多层金属纤维织物制成，支架层为不锈钢制成的栅栏状结构，对阻火层起到支撑作用。

分流层8上设置有众多均匀分布的用于连通阻火层和燃烧层的分流孔眼，整体采用耐高温金属材料制成，本实施例中采用不锈钢材料制成。

电子点火装置3设置在燃烧器的外部，电子点火装置的点火端位于内筒体外壁与外筒体内壁之间的燃烧过渡腔内。

如图2所示，电子点火装置包括控制器10、瓦斯浓度传感器11、外部燃料供给管道12、外部燃料供给阀13、瓦斯供给管道14、瓦斯供给阀15和电子点火器16，外部燃料供给管道12用于连接电子点火器16和外部燃料供给源，外部燃料供给阀13设置在外部燃料供给管道12上，瓦斯供给管道14用于连接瓦斯输入通道和电子点火器16，瓦斯供给阀15设置在瓦斯供给管道14上，瓦斯浓度传感器11设置在瓦斯输入通道内，瓦斯浓度传感器11与内筒体底部之间的这一段瓦斯输入通道上设置有瓦斯主控阀17，而瓦斯供给管道14与瓦斯输入通道的连接点位于瓦斯主控阀之后的瓦斯输入通道上，电子点火器的点火端位于燃烧过渡腔内，瓦斯浓度传感器、外部燃料供给阀、瓦斯供给阀、瓦斯主控阀均通过控制器10进行控制。

该电子点火装置的工作过程如下：燃烧器启动前，外部燃料供给阀、瓦斯供给阀、瓦斯主控阀均处于关闭状态，燃烧器启动时，瓦斯浓度传感器将此时管道内的瓦斯浓度信号实时传递至控制器，当瓦斯浓度稳定且高于30％时，此时可以直接利用瓦斯作为点火启动燃料，控制器开启瓦斯供给阀，电子点火器开始点火，启动成功后，关闭瓦斯供给阀，并开启瓦斯主控阀，开始正常运转；如果不满足浓度条件，控制器利用外部燃料作为启动燃料，控制器开启外部燃料供给阀，点火器开始点火，启动成功后，关闭外部燃料供给阀并开启瓦斯主控阀，整套装置开始正常运转。

通过采用双通道供给电子点火系统，大大提高了点火的成功率，避免了因为瓦斯浓度过低难以顺利点火的问题。在实际使用中，外部燃料可以采用液化石油气，点火器可以采用点火电极。

另外，本发明的外筒和内筒的筒身外形可以根据实际需要确定，事实上类似锥体形状、纺锤状、棱柱体等形状都是可以同时或单独使用在内筒体和外筒体上的，只是制成圆柱体状易于制造，同时具有较大的燃烧面积，有利于瓦斯的燃烧均匀。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，熟悉该领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，均不脱离本技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.采用电子点火装置的套筒式瓦斯燃烧器，其特征在于：包括燃烧室、瓦斯输入管道和电子点火装置，所述燃烧室包括内筒体和外筒体，所述内筒体的底部与瓦斯输入通道相连通，所述外筒体以同轴方式安装于内筒体外部并将内筒体包裹在内，两者之间形成一燃烧过渡腔；

所述内筒体采用耐高温金属材料制成，所述内筒体筒身上端面具有上端盖，筒身及上端盖上均设置有多个均匀细密分布的逸气孔眼，所述外筒体的筒身为多层结构，筒身的上、下端面采用密封盖紧固密封并将内筒体封闭在内，外筒体筒身从内到外依次为阻火层、分流层和燃烧层，所述阻火层和燃烧层采用多层金属纤维织物制成；

所述分流层上设置有众多均匀分布的用于连通阻火层和燃烧层的分流孔眼，整体采用耐高温金属材料制成；

所述电子点火装置设置在燃烧器的外部，所述电子点火装置的点火端位于内筒体外壁与外筒体内壁之间的燃烧过渡腔内；

所述电子点火装置包括控制器、瓦斯浓度传感器、外部燃料供给管道、外部燃料供给阀、瓦斯供给管道、瓦斯供给阀和电子点火器，所述外部燃料供给管道用于连接电子点火器和外部燃料供给源，所述外部燃料供给阀设置在外部燃料供给管道上，所述瓦斯供给管道用于连接瓦斯输入通道和电子点火器，所述瓦斯供给阀设置在瓦斯供给管道上，所述瓦斯浓度传感器设置在瓦斯输入通道内，所述瓦斯浓度传感器与内筒体底部之间的这一段瓦斯输入通道上设置有瓦斯主控阀，而瓦斯供给管道与瓦斯输入通道的连接点位于瓦斯主控阀之后的瓦斯输入通道上，所述电子点火器的点火端位于燃烧过渡腔内，所述瓦斯浓度传感器、外部燃料供给阀、瓦斯供给阀、瓦斯主控阀均通过控制器进行控制。

2.根据权利要求1所述的采用电子点火装置的套筒式瓦斯燃烧器，其特征在于：所述外筒体的筒身还包括设置在最里层的支架层，所述支架层为耐高温金属材料制成的栅栏状结构。

3.根据权利要求1所述的采用电子点火装置的套筒式瓦斯燃烧器，其特征在于：所述分流层为不锈钢板制成。

4.根据权利要求2所述的采用电子点火装置的套筒式瓦斯燃烧器，其特征在于：所述支架层为不锈钢板制成。

5.根据权利要求1所述的采用电子点火装置的套筒式瓦斯燃烧器，其特征在于：所述燃烧筒的内筒体外形为圆柱体。

6.根据权利要求1所述的采用电子点火装置的套筒式瓦斯燃烧器，其特征在于：所述燃烧筒的外筒体外形为圆柱体。