CN110017480A - 多孔介质表面燃烧器 - Google Patents

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徐洪涛
彭波峰
高强
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    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes

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Abstract

本发明涉及一种多孔介质表面燃烧器，包括燃烧头、风机，所述燃烧头为Al2O3小球堆积成多孔介质的燃烧头，作为燃烧区域，所述燃烧头通过文丘里混合器连接风机，由风机提供燃烧需要的空气，文丘里混合器将空气与燃气预混，所述文丘里混合器连接燃气伺服马达，通过燃气伺服马达调节进入文丘里混合器的燃气量。本发明不仅能够降低氮氧化物的排放，保护环境，而且Al2O3小球作为新型非金属多孔介质材料，具有良好的耐高温和耐腐蚀性能，可以降低燃烧器的维修成本。

Description

多孔介质表面燃烧器
技术领域
本发明涉及一种以Al2O3小球堆积成多孔介质的新型表面燃烧器，属于多孔介质表面燃烧器领域。
背景技术
在我国改革开放初期，重点关注经济的发展，现今，随着经济的稳步提升，环境问题受到了人们越来越多的关注。我国能源结构是以煤炭、石油和天然气等化石能源为主，化石能源的利用的第一阶段都是燃烧，而燃烧始终会带来或多或少的环境问题。当前已有相关污染物综合排放标准出台，比如，对于NOx而言，一般规定，新建工业锅炉NOx排放不得超过30mg/m3，已建锅炉NOx的排放不能超过80mg/m3，低氮燃烧意义重大。对于燃气锅炉，一般采用烟气再循环技术，对微小型功率燃气锅炉(小于7MW)而言，主要采用多孔介质燃烧技术来降低燃气锅炉尾气排放。
多孔介质表面燃烧器因其结构简单、燃烧效率高、稳定性强和低污染等优点而被应用于多个领域。目前，市场上的多孔介质表面燃烧器大多采用金属纤维毡材料，然而在实际运行中，金属纤维毡在高温环境下易被氧化和腐蚀，使用寿命较短，因此需要定期更换金属纤维毡，而且更换成本较高。
发明内容
本发明针对上述传统多孔介质表面燃烧器所存在的能源成本与环境问题，提出了一种以Al2O3小球作为非金属多孔介质材料的新型表面燃烧器。
本发明采取的技术方案如下：
一种多孔介质表面燃烧器，包括燃烧头、风机，所述燃烧头为Al2O3小球堆积成多孔介质的燃烧头，作为燃烧区域，所述燃烧头通过文丘里混合器连接风机，由风机提供燃烧需要的空气，文丘里混合器将空气与燃气预混，所述文丘里混合器连接燃气伺服马达，通过燃气伺服马达调节进入文丘里混合器的燃气量。
进一步，所述燃烧头上分层布置Al2O3小球堆积。
进一步，当分层布置Al2O3小球时，每一层Al2O3小球数量一致，保证对于圆柱形多孔介质燃烧头的外层，孔隙率更大，有利于预混气体的燃烧。
进一步，当分层布置Al2O3小球时，多层Al2O3小球对应布置，或交叉布置。
进一步，所述风机与文丘里混合器通过法兰连接，或者通过相应的连接件连接，或者焊接。
进一步，所述燃烧头与文丘里混合器通过法兰连接，或者通过相应的连接件连接，或者焊接。
本发明的有益效果是：
本发明以Al2O3小球为多孔介质的燃烧器不仅能够降低氮氧化物的排放，保护环境，而且Al2O3小球作为新型非金属多孔介质材料，具有良好的耐高温和耐腐蚀的性能，可降低燃烧器的维修成本，具有较高的经济性。
附图说明
图1是本发明的以Al2O3小球堆积成多孔介质的表面燃烧器结构示意图；
图2是图1的主视图；
图3是燃烧头中多层Al2O3小球对应布置示意图；
图4是燃烧头中多层Al2O3小球交叉布置示意图；
图中，1-燃烧头，2-文丘里混合器，3-燃气伺服马达，4-风机，5-Al2O3小球。
具体实施方式
以下参考说明书附图，对本发明做更加详细的描述。
如图1，2所示，本发明的新型多孔介质表面燃烧器，包括以Al2O3小球为多孔介质的燃烧头1，文丘里混合器2，燃气伺服马达3和风机4。
以Al2O3小球堆积成的多孔介质燃烧头主要是提供一个燃烧区域；文丘里混合器主要是将空气与燃气预混；风机4与文丘里混合器2相连接，主要是提供燃烧需要的空气；燃气伺服马达3与文丘里混合器2连接，主要是用于调节进入文丘里混合器2的燃气量。
如图3，4所示，燃烧头上1分层布置Al2O3小球堆积。当分层布置Al2O3小球时，每一层Al2O3小球数量一致，保证对于圆柱形多孔介质燃烧头的外层，孔隙率更大，有利于预混气体的燃烧。当分层布置Al2O3小球时，多层Al2O3小球对应布置(图3)，或交叉布置(图4)。风机4与文丘里混合器2通过法兰连接，或者通过相应的连接件连接，或者焊接。燃烧头1与文丘里混合器2通过法兰连接，或者通过相应的连接件连接，或者焊接。
首先，风机4将空气送入文丘里混合器2中，与此同时，往文丘里混合器2中通入燃气，并且借助燃气伺服马达3控制燃气的量，也就是过量空气系数。
在文丘里混合器2中，空气与燃气进行预混。在文丘里混合器2中预混完毕的混合气体被送到以Al2O3小球为多孔介质的燃烧头1部分进行燃烧。
以Al2O3小球为多孔介质的燃烧头1部分，燃气流动受到小球的扰动，燃烧更加充分，氮氧化物生成量更少。
以Al2O3小球堆积而成的多孔介质燃烧头1主要是提供一个燃烧区域。这种新型的以Al2O3小球为多孔介质燃烧头的燃烧器不仅能够降低氮氧化物的排放，保护环境，而且Al2O3小球作为新型非金属多孔介质材料，具有良好的耐高温和耐腐蚀的性能，代替传统的金属纤维毡作为多孔介质表面燃烧器的头部还可以降低燃烧器的维修成本，具有较高的经济性。

Claims (6)

1.一种多孔介质表面燃烧器，包括燃烧头(1)、风机(4)，其特征在于：所述燃烧头(1)为Al2O3小球堆积成多孔介质的燃烧头(1)，作为燃烧区域，所述燃烧头(1)通过文丘里混合器(2)连接风机(4)，由风机(4)提供燃烧需要的空气，文丘里混合器(2)将空气与燃气预混；所述文丘里混合器(2)连接燃气伺服马达(3)，通过燃气伺服马达(3)调节进入文丘里混合器(2)的燃气量。
2.根据权利要求1所述的多孔介质表面燃烧器，其特征在于：所述燃烧头(1)上分层布置Al2O3小球堆积。
3.根据权利要求2所述的多孔介质表面燃烧器，其特征在于：当分层布置Al2O3小球时，每一层Al2O3小球数量一致，保证对于圆柱形多孔介质燃烧头的外层，孔隙率更大，有利于预混气体的燃烧。
4.根据权利要求2所述的多孔介质表面燃烧器，其特征在于：当分层布置Al2O3小球时，多层Al2O3小球对应布置，或交叉布置。
5.根据权利要求1所述的多孔介质表面燃烧器，其特征在于：所述风机与文丘里混合器通过法兰连接，或者通过相应的连接件连接，或者焊接。
6.根据权利要求1所述的多孔介质的表面燃烧器，其特征在于：所述燃烧头与文丘里混合器通过法兰连接，或者通过相应的连接件连接，或者焊接。
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