CN111396869A - 一种低热值燃气燃烧器及燃烧技术 - Google Patents

Abstract

一种低热值燃气燃烧器，包括生物质气燃烧器本体、鼓风机、手动阀门、滑动可调电阻，手动阀门、鼓风机安装在燃烧器本体的外管处；还具有控制电路、气压感应探头；气压感应探头包括筒体、上盖、弹簧、活塞、隔离板，上盖的上端进气管和生物质气管侧端的开孔连接在一起；隔离板安装在筒体的内部；筒体的内下一侧有支撑板，可调电阻绝缘安装在支撑板前端；活塞下端有导向杆，弹簧套在导向杆外侧并位于活塞下端，导向杆下端和可调电阻的调节手柄安装在一起；控制电路安装在元件盒内并和可调电阻、鼓风机连接。低热值燃气燃烧器的燃烧技术，能有效保证不同生物质气流量下、鼓风机为燃烧器本体的外筒体内输入相匹配的空气量，保证了生物质气燃烧效率。

Description

一种低热值燃气燃烧器及燃烧技术

技术领域

本发明涉及燃烧器设备及其应用技术领域，特别是一种低热值燃气燃烧器及燃烧技术。

背景技术

生物质气是以有机生物质(比如木材、作物秸秆等等)为原料经高温裂解等生产的可燃气体，其具有燃烧效率优于原有机生物质，且减少了环境污染的特点，因此在生产领域等中应用较为广泛。生物质气属于低热值可燃气体，生物质气需要足够合适的空气比例才能达到好的燃烧效果，不然会导致热效率降低，对其有效应用造成一定制约。为了生物质气达到好的燃烧效果，生物质器燃烧器一般需要在外筒体外侧并联一个鼓风机、鼓风机为生物质气燃烧提供充足的空气，鼓风机和生气质进气管(生物质气经气泵泵入储气罐内储存再输入生物质进气管内、或直接经气泵泵入生物质进气管，具有合适的压力)并联在燃烧器外筒体侧端，应用中生物质气和空气同步从燃烧器外筒体前端喷出被点火枪点燃，然后释放出热能作用于受热器(比如锅炉加热)。

在实际情况下，受到各种因素影响，生物质气的供气并不是处于恒定的、处于动态变化的状态下(比如生物质气制气设备制气量不稳定，用气用户增多或减少)，有可能气量变大，也有可能随时气量变小。由于鼓风机使用前需要根据实时生物质气量、将调速手柄调节在了需要的位置，也就是说鼓风机为了满足实时的生物质气量有效燃烧，其转速已经预先调节到位，进入燃烧器进气管内的空气量是固定的，这样会导致一个问题，就是当生物气量恒定时、尚能满足生物质气有效燃烧所需空气量，但是当生物质气量变小时，很可能因为空气量过大不但导致生物质气不能有效燃烧，还极有可能导致空气吹灭燃烧的生物质气，反之，当生物质量量变大时，很可能因为空气量过小不但导致生物质气不能有效燃烧，并极有可能导致生物质气因空气过少而熄灭。基于上述，现有的生物质气燃烧器需要人工值守，或者安装报警探头，当报警器在燃烧器熄灭或火力减小报警时，然后管理人员根据实时气量相应调节鼓风机的转速(也就是调节进入燃烧器内的空气量)。由于需要人工调节空气量，因此这种方式特别在气源不稳的地方使用时更为不便。

发明内容

为了克服现有的生物质气燃烧器，因结构所限无法自动根据生物质气流量同步调节鼓风机的转速，人为调节鼓风机的空气流量会给操作人员带来不便的弊端，本发明提供了在应用中，气压感应探头能有效根据生物质气的流量实时调节可调电阻的电阻值，进而，控制电路能实时改变输入至鼓风机的电压大小，生物质气流量大、鼓风机转速高空气流量大，生物质气流量低、鼓风机转速低空气流量低，从而达到不需要人为管理，能尽可能保证生物质气和空气的比例，尽可能保证了生物质气燃烧效率的一种低热值燃气燃烧器及燃烧技术。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种低热值燃气燃烧器，包括生物质气燃烧器本体、鼓风机、手动阀门、滑动可调电阻，手动阀门安装在燃烧器本体的生物质气管和生物质供气管之间，鼓风机的排气管安装在燃烧器本体的空气管下；其特征在于还具有控制电路、气压感应探头；所述气压感应探头包括筒体、上盖、弹簧、活塞、隔离板，上盖位于筒体上且上端有进气管，进气管另一端和生物质气管侧端的开孔连接在一起；所述隔离板安装在筒体的内部；所述筒体的内下一侧有支撑板，可调电阻绝缘安装在支撑板前端；所述活塞的下端有导向杆，弹簧套在导向杆外侧并位于活塞下端，导向杆套在隔离板的开孔内，导向杆下端和可调电阻的调节手柄安装在一起；所述控制电路安装在元件盒内；所述鼓风机电源输入一端和交流电源一极电性连接，鼓风机另一电源输入端和控制电路的电源输出端电性连接，控制电路的电源输入端和交流电源另一极连接；所述可调电阻的两个接线端分别和控制电路两个信号输入端电性连接。

进一步地，所述进气管和生物质气管内部相通，活塞是橡胶材质外径大于筒体的内径。

进一步地，所述导向杆的长度小于筒体的高度。

进一步地，所述控制电路包括电阻、双向二极管、双向可控硅、瓷片电容，其间经电路板布线连接，第一只电阻一端和双向可控硅第二主电极连接，第二只电阻一端和瓷片电容一端连接，第二只电阻另一端和双向二极管一端连接，双向二极管另一端和双向可控硅控制极连接，双向可控硅第一主电极和瓷片电容另一端连接。

一种低热值燃气燃烧器的燃烧技术，其特征在于分为如下流程，A:生物质气和空气同步从燃烧器本体外筒体前端喷出进入炉膛内、然后被点火枪点燃；B:生物质气同步进入气压感应探头的筒体内，并克服弹簧的弹性作用力推动活塞下行、活塞经导向杆推动可调电阻的调节手柄下行，可调电阻的电阻值慢慢变小；C：在控制电路及可调电阻、气压感应探头的作用下，不同生物质气流量下、鼓风机M为燃烧器本体的外筒体内输入相匹配比例的空气量，生物质气量大时鼓风机输出的空气量相对越大，生物质气量小时鼓风机输出的空气量相对越小。

进一步地，所述生物质气流量越大、压力相对越大，活塞推动可调电阻的调节手柄下行距离更大、可调电阻的电阻变得越小，生物质气流量越小、压力相对越小，活塞推动可调电阻的调节手柄下行距离相对越小、可调电阻的电阻相对越大。

本发明有益效果是：本发明使用前和现有生物质气燃烧器完全一致，生物质气燃烧器本体的外筒体安装在炉膛前侧。本发明应用中，生物质气和空气进入燃烧器本体的外筒体内后，生物质气会同步进入气压感应探头的筒体内，并克服弹簧的弹性作用力推动活塞下行、活塞经导向杆推动可调电阻的调节手柄下行，可调电阻的电阻值慢慢变小，生物质气流量越大、压力越大，活塞推动可调电阻的调节手柄下行距离更大、反之相对较小，这样在控制电路作用下，当气流量越大时输入至鼓风机的电压越高、鼓风机转速越高空气流量越大，当气流量越小时输入至鼓风机的电压越低、鼓风机转速越低空气流量越小。通过上述，本发明不需要人为管理，就能有效保证不同生物质气流量下、鼓风机为燃烧器本体的外筒体内输入相匹配的空气量，从而达到尽可能保证生物质气和空气的比例合适，尽可能保证了生物质气的燃烧效率。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明低热值燃气燃烧器的平面结构示意图；

图2是本发明低热值燃气燃烧器的电路图。

图3是本发明低热值燃气燃烧器的燃烧技术流程框图。

具体实施方式

图1中所示，一种低热值燃气燃烧器，包括具有点火枪5等的生物质气燃烧器本体1、具有调速开关的鼓风机2、手动阀门3、滑动可调电阻4，手动阀门3(根据需要可关闭生物质气进入外筒体101内)安装在燃烧器本体外筒体101右上端外侧生物质气管102和生物质供气管之间，鼓风机2的排气管安装在燃烧器本体外筒体101右下端外侧的空气管103下，点火枪5横向位于生物质气燃烧器本体的外筒体101内，生物质气燃烧器本体1左端安装在锅炉的炉膛6前侧下端；还具有控制电路7、气压感应探头8；所述气压感应探头8包括下端为封闭式结构的柱形筒体81、上盖82、弹簧83、活塞84、隔离板85，筒体81的上端外侧具有外螺纹，上盖82的中部上端有一根和其下端内部相通的进气管86，进气管86另一端和生物质气管102右侧端的开孔焊接在一起；所述隔离板85通过外侧外螺纹旋入筒体81内中部的内螺纹，把隔离板85安装在筒体81的内中部，筒体81内螺纹部分内径小于筒体81内部上下端内径；所述筒体81的内下右侧中部有一只一体成型的支撑板87，可调电阻4垂直焊接在一只电路板前端，电路板后端用胶垂直粘接在支撑板87前端；所述活塞84的下端中部安装有一根垂直分布的导向杆88(导向杆88上端有外螺纹，导向杆88上端套在活塞84中部开孔内并经两只螺母固定)，弹簧83套在导向杆88外侧并位于活塞84下端，导向杆88由上至下套在隔离板85中部开孔内，导向杆88下端中部有一个开孔，导向杆88下端经开孔和可调电阻4的左侧端调节手柄固定安装在一起，活塞84、弹簧83由上至下位于筒体81上端内、且位于隔离板85上端；所述上盖82通过下内部内螺纹旋入筒体81上端外螺纹安装在筒体81上，和可调电阻连接的导线从筒体后侧下端中部开孔向外引出；所述控制电路7安装在电路板上，电路板安装在元件盒9内，元件盒9安装在电气控制箱内。进气管86和生物质气管102内部相通，活塞84是橡胶材质外径略大于筒体81的内径0.2mm(活塞84厚度7mm、直径5.8mm,活塞84上下端有直径5.5mm的固定圆垫板)。导向杆88的长度小于筒体81的高度2cm。

图2所示，控制电路包括电阻R及R1、双向二极管ST、双向可控硅VS、瓷片电容C，其间经电路板布线连接，第一只电阻R一端和双向可控硅VS第二主电极连接，第二只电阻R1一端和瓷片电容C一端连接，第二只电阻R1另一端和双向二极管ST一端连接，双向二极管ST另一端和双向可控硅VS控制极连接，双向可控硅VS第一主电极和瓷片电容C另一端连接。220V交流电源一极和鼓风机M电源输入一端经导线连接，鼓风机M另一电源输入端和控制电路的电源输出端双向可控硅VS第二主电极经导线连接，控制电路的电源输入端双向可控硅VS第一主电极和220V交流电源另一极经导线连接；所述可调电阻RP的两个接线端分别和控制电路两个信号输入端电阻R另一端、瓷片电容C1另一端经导线连接。

图1、2、3中所示，一种低热值燃气燃烧器的燃烧技术如下，本发明使用前和现有生物质气燃烧器完全一致，生物质气燃烧器本体1安装在锅炉的炉膛6前侧下端,鼓风机M开机后，鼓风机M经空气管103为燃烧器本体1的外筒体101内输入空气，生物质气经生物质气管102进入外筒体101内，生物质气和空气同步从燃烧器外筒体101左前端喷出、然后被点火枪5点燃(点燃生物质气后点火枪5失电不工作)，燃烧后燃气释放出热能作用于锅炉。实际情况下，生物质气和空气进入燃烧器本体的外筒体101内后，生物质气会同步进入气压感应探头的筒体81内，并克服弹簧83的弹性作用力推动活塞84下行、活塞84经导向杆88推动可调电阻4(RP)的调节手柄下行，可调电阻RP的电阻值慢慢变小，生物质气流量越大、压力相对越大，活塞84推动可调电阻RP的调节手柄下行距离更大、可调电阻RP的电阻变得越小，生物质气流量越小、压力相对越小，活塞84推动可调电阻RP的调节手柄下行距离相对越小、可调电阻RP的电阻相对越大，这样在控制电路作用下，当气流量越大时输入至鼓风机M的电压越高、鼓风机M转速越高空气流量越大，当气流量越小时输入至鼓风机M的电压越低、鼓风机M转速越低空气流量越小。通过上述，本发明不需要人为管理，就能有效保证不同生物质气流量下、鼓风机M为燃烧器本体的外筒体内输入相匹配比例的空气量，生物质气量大时鼓风机输出的空气量相对越大，生物质气量小时鼓风机输出的空气量相对越小，从而达到能尽可能保证生物质气和空气的比例合适，尽可能保证了生物质气的燃烧效率。

图1、2、3中所示，一种低热值燃气燃烧器的燃烧技术如下，电阻R及R1、可调电阻RP、瓷片电容C、双向可控硅VS、双向二极管ST组成移相触发电路，控制电路得电工作后，在220V交流电源输出的电源处于某半周时，电流经电阻R、可调电阻RP向瓷片电容C充电，瓷片电容C两端电压上升，当瓷片电容C上充的电压经电阻R1降压限流后、高于双向二极管ST的触发值时，双向二极管ST导通另一端输出电源触发双向可控硅VS的控制极，双向可控硅VS导通，然后双向可控硅VS在交流电压处于零点时截止，在移相触发电路中，双向可控硅VS的触发导通脚由可调电阻RP、电阻R的阻值决定，当可调电阻RP的阻值相对小时(瓷片电容C充电时间变快)，双向可控硅VS触发导通角变小，那么，由220V电源一极、鼓风机M其中一个电源输入端及另一个电源输入端、双向二极管第二主电极及第一主电极、220V交流电源另一极组成的闭合通路电压越高，这样，鼓风机M的转速越高；当可调电阻RP的阻值相对大时(瓷片电容C充电时间变慢)，双向可控硅VS触发导通角变大，那么，由220V电源一极、鼓风机M其中一个电源输入端及另一个电源输入端、双向二极管第二主电极及第一主电极、220V交流电源另一极组成的闭合通路电压越低，那么鼓风机M的转速越低。通过上述，控制电路就能有效实现生物质气流量越大，活塞84推动可调电阻RP的调节手柄下行距离更大、可调电阻RP的电阻变得越小，鼓风机M相对转速变得较高，输出的空气流量相对越大，生物质气流量越小，活塞84推动可调电阻RP的调节手柄下行距离相对越小、可调电阻RP的电阻变得相对越大，鼓风机M相对转速变得较低，输出的空气流量相对越小，尽可能保证生物质气和空气的比例合适，尽可能保证了生物质气的燃烧效率。本发明第一次使用时，当生物质气充足、且在炉膛内燃烧时，可以调节鼓风机M的自身调速旋钮使空气和生物质气比例合适，达到好的燃烧效果，后续控制电路、气压感应探头8就能自动调节空气和生物质气的比例，不再需要进行任何操作，由于本发明的可调电阻RP的阻值变化是一个连续渐变的过程，因此，进入燃烧器本体1内的空气流量也是渐渐平滑过度变大或变小，这样能有效保证生物质气和空气的合适比例。可调电阻RP阻值270K、电阻R及R1阻值分别是1K、240Ω、瓷片电容C规格是0.1μF/400V、双向可控硅VS型号是BTA41/800B，双向二极管ST型号是P4SMAJ24CA；鼓风机M是工作电压交流220V、功率100W的鼓风机(燃烧器本体如果燃烧生物质气量大、可根据需要选用功率更大的鼓风机)。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种低热值燃气燃烧器，包括生物质气燃烧器本体、鼓风机、手动阀门、滑动可调电阻，手动阀门安装在燃烧器本体的生物质气管和生物质供气管之间，鼓风机的排气管安装在燃烧器本体的空气管下；其特征在于还具有控制电路、气压感应探头；所述气压感应探头包括筒体、上盖、弹簧、活塞、隔离板，上盖位于筒体上且上端有进气管，进气管另一端和生物质气管侧端的开孔连接在一起；所述隔离板安装在筒体的内部；所述筒体的内下一侧有支撑板，可调电阻绝缘安装在支撑板前端；所述活塞的下端有导向杆，弹簧套在导向杆外侧并位于活塞下端，导向杆套在隔离板的开孔内，导向杆下端和可调电阻的调节手柄安装在一起；所述控制电路安装在元件盒内；所述鼓风机电源输入一端和交流电源一极电性连接，鼓风机另一电源输入端和控制电路的电源输出端电性连接，控制电路的电源输入端和交流电源另一极连接；所述可调电阻的两个接线端分别和控制电路两个信号输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种低热值燃气燃烧器，其特征在于，进气管和生物质气管内部相通，活塞是橡胶材质外径大于筒体的内径。

3.根据权利要求1所述的一种低热值燃气燃烧器，其特征在于，导向杆的长度小于筒体的高度。

4.根据权利要求1所述的一种低热值燃气燃烧器，其特征在于，控制电路包括电阻、双向二极管、双向可控硅、瓷片电容，其间经电路板布线连接，第一只电阻一端和双向可控硅第二主电极连接，第二只电阻一端和瓷片电容一端连接，第二只电阻另一端和双向二极管一端连接，双向二极管另一端和双向可控硅控制极连接，双向可控硅第一主电极和瓷片电容另一端连接。

5.根据权利要求1所述的一种低热值燃气燃烧器的燃烧技术，其特征在于，分为如下流程，A:生物质气和空气同步从燃烧器本体外筒体前端喷出进入炉膛内、然后被点火枪点燃；B:生物质气同步进入气压感应探头的筒体内，并克服弹簧的弹性作用力推动活塞下行、活塞经导向杆推动可调电阻的调节手柄下行，可调电阻的电阻值慢慢变小；C：在控制电路及可调电阻、气压感应探头的作用下，不同生物质气流量下、鼓风机M为燃烧器本体的外筒体内输入相匹配比例的空气量，生物质气量大时鼓风机输出的空气量相对越大，生物质气量小时鼓风机输出的空气量相对越小。

6.根据权利要求5所述的一种低热值燃气燃烧器的燃烧技术，其特征在于，生物质气流量越大、压力相对越大，活塞推动可调电阻的调节手柄下行距离更大、可调电阻的电阻变得越小，生物质气流量越小、压力相对越小，活塞推动可调电阻的调节手柄下行距离相对越小、可调电阻的电阻相对越大。

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