CN109869718B - 一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器 - Google Patents
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Abstract
一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器,主要由支撑柜、混合燃气进口、电子点火装置、多孔介质小球、燃烧器、支撑杆、电动驱动器和支撑底座组成。燃烧器倾斜放置,并按一定速度进行轴向旋转,使燃烧器内部的多孔介质小球发生移动,可以避免填充床内部气体流动不均匀和温度分布不均匀,使火焰稳定燃烧,避免火焰倾斜等现象的发生,使燃烧更充分,降低污染物的排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃烧器,特别涉及一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器,属于燃烧设备技术领域。
背景技术
目前,我国经济正处于快速发展的阶段,不仅消耗大量的能源,同时环境污染也日趋严重,这对经济发展的制约将会越来越明显。因此,拓宽能源供给渠道的多样化、挖掘和开发使用低热值的能源、同时寻求有利于环境保护的高效洁净燃烧技术,无疑会成为解决上述问题的有力支持。
多孔介质预混燃烧是一种新颖独特的燃烧方式,较常规的燃烧方式有燃烧效率高、负荷调节比大、能拓展贫可燃极限、污染排放低等无可比拟的优越性,已经成为一个新兴的研究热点,正受到越来越广泛的研究和关注,国内外学者对多孔介质燃烧器的研究做了大量研究工作,主要集中在对燃烧器采用渐变型、多段式结构或者往复式结构进行研究。公开号为CN101158469B的“一种分段式多孔陶瓷介质气体燃料燃烧器”,设置大小两种孔径的多孔介质,并在底部设置多孔介质板,可以有效防止回火现象,扩宽贫可燃极限。公开号为CN107166387A的“一种燃烧区孔隙阶跃式多孔介质燃烧器”,通过在径向设置不同孔密度的多孔介质层,可以使燃烧更充分,大大降低NOx和CO的排放。公开号为106642103A的“一种气体燃料用多孔介质燃烧器”,通过多层多孔介质间隔布置,且上游的多孔介质孔径大于下游的多孔介质孔径,可以有效防止回火,减少NOx的生成。
当多孔介质燃烧器垂直固定布置的,在燃烧器内部温度分布不均时,会导致火焰产生倾斜现象,任其发展会使燃烧温度下降,甚至熄火。
因此,目前亟需一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器,通过轴向转动,使燃烧器内温度分布均匀,抑制火焰倾斜现象,本发明就是在这种背景下提出的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器,通过倾斜布置和轴向转动,使燃烧温度分布更加均匀,燃烧稳定,降低污染物排放量,拓宽贫可燃极限。
为了实现上述目的,本发明是通过以下技术方案实现的:一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器,主要由支撑柜、混合燃气进口、电子点火装置、多孔介质小球、燃烧器、支撑杆、电动驱动器和支撑底座组成。燃烧器安装在支撑柜上倾斜摆放,利用支撑杆对其支撑,电动驱动器带动燃烧器沿轴向旋转。在燃烧器底部设置电子点火装置。
所述的燃烧器为圆柱形结构,倾斜角度30~90°。
所述的燃烧器沿轴向顺时针旋转,旋转速度为2-6/s。
所述的多孔介质小球,采用耐高温氧化铝陶瓷制成,孔隙率为36%-45%。
本发明的主要原理是:将燃烧器倾斜放置并沿轴向旋转,由于燃烧器壁面与多孔介质小球之间、小球之间的摩擦作用,带动小球旋转和移动,从而改变燃烧器内部的气体流动特性,使气体均匀流动,以使燃烧器内的温度分布均匀,有效抑制火焰倾斜的发生。
与现有技术相比,本发明具有的优点及效果是:(1)本发明在燃烧器内部填充多孔介质小球,燃烧后产生的热量通过导热和辐射作用,形成热回流,对预混气体进行预热,扩宽了贫可燃极限。(2)燃烧器倾斜放置,并按一定速度进行旋转,从而迫使燃烧器内部的多孔介质小球发生移动,可以避免内部由于气体流动特性不稳定而导致的燃烧温度分布不均,火焰倾斜现象,使火焰稳定,燃烧更充分,降低污染物的排放。
附图说明
图1为一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器的结构示意图。
其中,1、支撑柜 2、混合燃气进口 3、电子点火装置 4、多孔介质小球 5、燃烧器外壁 6、支撑杆一 7、支撑杆二 8、电动驱动器 9、支撑底座。
具体实施方式
根据图1详细说明本发明的具体结构。本发明由支撑柜、混合燃气进口、电子点火装置、多孔介质小球、燃烧器、支撑杆、电动驱动器和支撑底座组成。首先将支撑柜1和支撑杆一6焊接在一起。根据倾斜角度30-90°的角度要求,将支撑柜1的底边和支撑底座9焊接连接,利用支撑杆二7进行固定。将燃烧器放置在支撑柜上,利用支撑杆二6对其支撑,在支撑杆一6上安装电动驱动器8,使燃烧器按顺时针方向沿轴向进行旋转,旋转的速度根据多孔介质小球4的直径、当量比以及气体流速确定,旋转速度控制在2-6/s。在燃烧器中填充多孔介质小球4,小球采用氧化铝陶瓷制成,孔隙率为36%-45%之间。在燃烧器底部安装电子点火装置3。燃烧器5采用钢玉管或带有内衬的金属管制成。
本发明的工作过程如下:启动电动驱动器,使燃烧器进行旋转,甲烷和空气的混合气体从支撑柜底部进入燃烧器,电子点火装置点火后,在燃烧器内部进行燃烧。由于多孔介质小球无序排列,在燃烧器内部会存在气流和固体温度分布不均匀的现象。通过燃烧器旋转,燃烧器壁面和多孔介质小球摩擦、小球之间的摩擦,因而带动小球旋转,这样可以改变燃烧器内部的气体流动特性,加强气流之间的扰动,避免气体动力特性不稳定问题,使燃烧更加充分。同时通过小球的运动,使得燃烧器内部的温度分布更加均匀,有效抑制火焰倾斜的发展,使火焰稳定,燃烧更充分,降低污染物的排放。
Claims (4)
1.一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器,其特征在于:包括支撑柜、混合燃气进口、电子点火装置、多孔介质小球、燃烧器、支撑杆、电动驱动器和支撑底座,多孔介质小球填充在燃烧器内,燃烧器安装在支撑柜上并倾斜摆放,倾斜角度30°-90°,利用支撑杆对其支撑,电动驱动器带动燃烧器沿轴向旋转,在燃烧器底部设置电子点火装置。
2.根据权利要求1所述的一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器,其特征在于,所述的燃烧器(5)为圆柱形结构。
3.根据权利要求1所述的一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器,其特征在于,所述的燃烧器(5)沿轴向顺时针旋转,旋转速度为2-6/s。
4.根据权利要求1所述的一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器,其特征在于,所述的多孔介质小球(4),采用耐高温氧化铝陶瓷制成,孔隙率为36%-45%。
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