CN111912110A - 一种燃烧器、燃气换热设备和燃烧控制方法 - Google Patents

一种燃烧器、燃气换热设备和燃烧控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于燃烧器技术领域，具体涉及一种燃烧器、燃气换热设备和燃烧控制方法。该燃烧器包括燃烧室、二次空气进气通道、燃烧器本体、挡风组件和进风组件；燃烧器安装在燃烧室与二次空气进气通道之间；挡风组件安装在二次空气进气通道内用于减少流向燃烧器本体的空气量；进风组件与燃烧室连通用于增加远离燃烧器本体的燃烧室一端的空气量。该燃气换热设备包括换热设备本体，及上述的燃烧器；燃烧器安装在换热设备本体上。该燃烧控制方法包括启动燃气换热设备；获取燃烧器点火燃烧时所需的第一功率P；若第一功率P达到燃烧器启动功率阈值P0，则控制燃烧器点火燃烧。本发明能够有效的解决目前的燃气热水器存在的废气中氮氧化物较多的问题。

Description

一种燃烧器、燃气换热设备和燃烧控制方法
技术领域
本发明属于燃烧器技术领域，具体涉及一种燃烧器、燃气换热设备和燃烧控制方法。
背景技术
目前的燃气换热设备，例如燃气热水器等，采用的燃烧器为大气式普通燃烧器，而大气式普通燃烧器工作时，燃烧温度很高，燃烧不够充分，从而导致废气中含有一氧化碳和氮氧化物等，其排入大气中，对人体带来较大伤害。另外，大气式普通燃烧器工作火焰不够稳定。
发明内容
为了解决目前的燃烧器存在的废气中氮氧化物较多的问题，本发明提供一种燃烧器。
本发明还提供了一种采用上述燃烧器的燃气换热设备。
本发明还提供一种上述的燃气换热设备的燃烧控制方法。
本发明的一种燃烧器，包括燃烧室、二次空气进气通道、燃烧器本体、挡风组件和进风组件；
所述燃烧器安装在燃烧室与二次空气进气通道之间；所述挡风组件安装在所述二次空气进气通道内用于减少流向所述燃烧器本体的空气量；所述进风组件与所述燃烧室连通用于增加远离所述燃烧器本体的所述燃烧室一端的空气量。
对本发明的燃烧器的进一步改进之处在于，所述进风组件与远离所述燃烧器本体的所述燃烧室的一端连通。
对本发明的燃烧器的进一步改进之处在于，所述挡风组件包括挡风板；所述挡风板上设有第二通气孔，所述挡风板安装在所述二次空气进气通道内。
对本发明的燃烧器的进一步改进之处在于，所述挡风组件还包括第二风机；所述第二风机的出风口与所述二次空气进气通道连通用于将空气压入所述第二通气孔。
对本发明的燃烧器的进一步改进之处在于，所述进风组件包括第一通气孔；所述第一通气孔开设在远离所述燃烧器本体的所述燃烧室的侧壁上。
对本发明的燃烧器的进一步改进之处在于，所述进风组件还包括封装件；所述封装件安装在所述燃烧室的侧壁上以形成进气通道；所述进气通道与所述第一通气孔连通用于将空气引向所述第一通气孔。
对本发明的燃烧器的进一步改进之处在于，所述进风组件还包括第一风机；所述第一风机的出风口与所述进气通道连通用于将空气压入所述第一通气孔。
对本发明的燃烧器的进一步改进之处在于，所述第一通气孔的数量为多个；每个所述第一通气孔的直径为1mm～3mm。
本发明的一种燃气换热设备，包括换热设备本体，及上述的燃烧器；所述燃烧器安装在所述换热设备本体上。
本发明还提供了一种燃气换热设备的燃烧控制方法，该方法包括如下步骤：
启动燃气换热设备；
获取所述燃烧器点火燃烧时所需的第一功率P；
若第一功率P达到燃烧器的启动功率阈值P0，则控制所述燃烧器点火燃烧。
对本发明的燃气热水器的燃烧控制方法的进一步改进之处在于，所述若第一功率P达到燃烧器启动功率阈值P0，则控制所述燃烧器点火燃烧具体包括：
若第一功率P达到燃烧器的启动功率阈值P0，则控制所述第二风机启动；控制所述第一风机启动，同时控制所述燃烧器本体点火燃烧。
与现有技术相比，采用上述方案本发明的有益效果为：
因为挡风组件安装在二次空气进气通道内用于减少流向燃烧器本体的空气量，所以燃烧器本体燃烧时，邻近燃烧器本体的空气量减少，实现燃料的过浓燃烧，进而导致较少的燃气能被点火燃烧，所以降低了氮氧化物的生成量。
又因为进风组件与燃烧室连通用于增加远离燃烧器本体的燃烧室一端的空气量，所以燃烧器本体点火燃烧时，火焰上方的空气含量较多，实现燃料的过淡燃烧。在火焰底部没有被完全燃烧的燃料则在上升的过程与燃烧室上部的空气混合重新被点燃燃烧，这样不仅确保燃气能够充分的燃烧，降低废气中氮氧化物的含量；同时还能够稳定火焰。
因为本发明的燃气换热设备包括上述的燃烧器，所以本发明的燃气换热设备至少能够降低废气中氮氧化物的含量，稳定火焰。
本发明的燃烧控制方法，因为采用的是上述的燃气换热设备，所以其至少具有能够降低废气中氮氧化物的含量；同时还能够稳定火焰的优点。
附图说明
图1是本发明提供的一种燃气换热设备去掉前面板后在一种视觉下的结构示意图；
图2是本发明提供的一种燃气换热设备去掉前面板后在另一种视觉下的结构示意图；
图3是本发明提供的一种燃气换热设备去掉外壳后的结构示意图；
图4是图3所示结构的部分剖视结构示意图；
图5是图4的部分放大示意图；
图6是图5在另一种视觉下的结构示意图；
图7是本发明提供的一种燃气换热设备的燃烧控制方法的一种流程图；
图8是本发明提供的一种燃气换热设备的燃烧控制方法的另一种流程图；
图中：1、燃烧室；2、二次空气进气通道；3、燃烧器本体；4、挡风组件；5、进风组件；41、挡风板；42、第二风机；51、第一通气孔；52、封装件；53、第二风机。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点等，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本公开提供了一种燃烧器，如图3-图6所示，包括燃烧室1、二次空气进气通道2和燃烧器3本体；
二次空气进气通道2与燃烧室1连通，燃烧器本体3安装在燃烧室1与二次空气进气通道2之间。
二次空气从二次空气进气通道2流向燃烧器本体3，为燃烧器本体3的点火燃烧补充空气，因为在燃烧室1内的燃烧过程中，容易发生局部高温点，且燃烧不均匀，所以导致一氧化碳、氮氧化物的成分含量增加。
为了降低废气中氮氧化物和的含量，本公开的燃烧器还包括挡风组件4和进风组件5，如图4所示；挡风组件4安装在二次空气进气通道2内用于减少流向燃烧器本体3的空气量；进风组件5与燃烧室1连通用于增加远离燃烧器本体3的燃烧室1一端的空气量。
因为挡风组件4安装在二次空气进气通道2内用于减少流向燃烧器本体3的空气量，所以燃烧器本体3燃烧时，邻近燃烧器本体3的空气量减少，实现燃料的过浓燃烧，进而导致较少的燃气能被点火燃烧，所以降低了氮氧化物的生成量。
又因为进风组件5与燃烧室1连通用于增加远离燃烧器本体3的燃烧室1一端的空气量，所以燃烧器本体3点火燃烧时，火焰上方的空气含量较多，实现燃料的过淡燃烧。在火焰底部没有被完全燃烧的燃料则在上升的过程与燃烧室1上部的空气混合重新被点燃燃烧，这样不仅确保燃气能够充分的燃烧，降低废气中氮氧化物的含量；同时还能够稳定火焰。
进一步的，进风组件5与远离燃烧器本体3的燃烧室1的一端连通。
进一步的，如图5和图6所示，挡风组件4包括挡风板41；挡风板41上设有第二通气孔，挡风板41安装在二次空气进气通道2内。
如果没有挡风板41，那么二次空气则无障碍的从二次空气进气通道2流向燃烧器本体3，但是在二次空气进气通道2内安装挡风板41后，挡风板41就会减少流向燃烧器本体3的空气量，使燃烧室1的底部的空气含量较少，实现燃料的浓燃烧。
进一步的，挡风组件4还包括第二风机42；第二风机42的出风口与二次空气进气通道2连通用于将空气压入所述第二通气孔。
因为应用本公开的燃烧器的燃气换热设备的功率不同，导致燃烧器本体3点火燃烧时所需的空气量也不同。若燃气换热设备的功率较大，此时燃烧器本体3点火燃烧需要的二次空气量就较多，所以在确保燃料过浓燃烧的前提下，使二次空气进气通道2与第二风机42的出风口连通以适应大功率的燃气热水器。
进一步的，进风组件5包括第一通气孔51；第一通气孔51开设在远离燃烧器本体3燃烧室1的侧壁的一端。
燃气换热设备机壳内的空气从第一通气孔51直接进入燃烧室1以增加燃烧室1内的空气含量，实现燃料的过淡燃烧。
优选的，燃烧器本体3位于燃烧室1的下部，第一通气孔51开设在燃烧室1的侧壁的上部。
进一步的，进风组件5还包括封装件52；封装件52安装在燃烧室1的侧壁上以形成进气通道；进气通道与第一通气孔51连通用于将空气引向第一通气孔51，以确保空气较快的进入到燃烧室1内。
进一步的，进风组件5还包括第一风机53；第一风机53的出风口与进气通道连通用于将空气压入所述第一通气孔51。
因为燃气换热设备机壳内的空气含量有限，对于大功率的燃气换热设备而言，仅仅靠燃气换热设备机壳内的空气无法满足燃烧要求，所以进气通道还与第一风机53的出风口连通，用于将空气压入第一通气孔51，以增加燃烧室1内的空气含量，实现在燃料过淡燃烧的前提下，确保燃烧器的燃烧功率满足燃气换热设备的大功率要求。
进一步的，第一通气孔51的数量为多个；每个第一通气孔51的直径为1mm～3mm。
多个第一通气孔51可以都开设在燃烧室1的同一个侧壁上，也可以分别开设在不同的侧壁上。优选的，第一通气孔51的直径为2mm。
本公开还提供了一种燃气换热设备，如图1和图2所示，包括换热设备本体，及上述的燃烧器；所述燃烧器安装在所述换热设备本体上。
本公开的燃气换热设备可以是燃气热水器等通过燃气对冷水进行加热的设备。
本公开还提供了一种燃气热水器的燃烧控制方法，如图7所示，该方法包括如下步骤：
启动燃气换热设备；
获取燃烧器点火燃烧时的的第一功率P；
若第一功率P达到燃烧器启动功率阈值P0，则控制所述燃烧器点火燃烧。
在本实施例中，结合燃气热水器控制系统的内部算法，根据进水温度，出水温度，预设温度计算燃烧器点火时所需的第一功率P。
进一步的，若第一功率P达到燃烧器启动功率阈值P0，则控制燃烧器点火燃烧具体包括：
若第一功率P达到燃烧器启动功率阈值P0，则控制第二风机42启动；控制第一风机53启动，同时控制燃烧器本体3点火燃烧。
本实施例中通过第一风机53，第二风机42，以及燃烧器本体3的联动，实现了燃烧器的浓淡燃烧，降低的废气中氮氧化物的含量，同时提高了火焰的稳定性。
以换热设备为燃气热水器为例，具体说明采用本公开了燃烧器的燃气热水器的工作过程，如图8所示：
S1、启动燃气热水器，用户设定预设温度；
S2、电机启动，进水温度传感器检测进水温度，出水温度检测器检测出水温度；
S3、根据预设温度，进水温度，出水温度，并结合内部预设的算法计算燃气热水器的燃烧器本体3点火燃烧所需的第一功率P；
S4、判断第一功率P是否满足：P≥P0，其中P0为燃烧器的启动功率阈值；
若是，则第一风机53启动，第二风机42启动，同时燃烧器本体3点火燃烧，直至用户关闭燃气热水器；
若否，则燃气热水器关机。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的母体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种燃烧器，其特征在于，包括燃烧室(1)、二次空气进气通道(2)、燃烧器本体(3)、挡风组件(4)和进风组件(5)；
所述燃烧器本体(3)安装在燃烧室(1)与二次空气进气通道(2)之间；所述挡风组件(4)安装在所述二次空气进气通道(2)内用于减少流向所述燃烧器本体(3)的空气量；所述进风组件(5)与所述燃烧室(1)连通用于增加远离所述燃烧器本体(3)的所述燃烧室(1)一端的空气量。
2.根据权利要求1所述燃烧器，其特征在于，所述进风组件(5)与远离所述燃烧器本体(3)的所述燃烧室(1)的一端连通。
3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述挡风组件(4)包括挡风板(41)；所述挡风板(41)上设有第二通气孔，所述挡风板(41)安装在所述二次空气进气通道(2)内。
4.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，所述挡风组件(4)还包括第二风机(42)；所述第二风机(42)的出风口与所述二次空气进气通道(2)连通用于将空气压入所述第二通气孔。
5.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述进风组件(5)包括第一通气孔(51)；所述第一通气孔(51)开设在远离所述燃烧器本体(3)的所述燃烧室(1)的侧壁上。
6.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述进风组件(5)还包括封装件(52)；所述封装件(52)安装在所述燃烧室(1)的侧壁上以形成进气通道；所述进气通道与所述第一通气孔(51)连通用于将空气引向所述第一通气孔(51)。
7.根据权利要求6所述的燃烧器，其特征在于，所述进风组件(5)还包括第一风机(53)；所述第一风机(53)的出风口与所述进气通道连通用于将空气压入所述第一通气孔(51)。
8.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述第一通气孔(51)的数量为多个；每个所述第一通气孔(51)的直径为1mm～3mm。
9.一种燃气换热设备，其特征在于，包括换热设备本体，及权利要求1-8任一项所述的燃烧器；所述燃烧器安装在所述换热设备本体上。
10.一种权利要求9所述的燃气换热设备的燃烧控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
启动燃气换热设备；
获取所述燃烧器点火燃烧时所需的第一功率P；
若第一功率P达到燃烧器的启动功率阈值P0，则控制所述燃烧器点火燃烧。
11.根据权利要求10所述的燃气换热设备的燃烧控制方法，其特征在于，所述若第一功率P达到燃烧器的启动功率阈值P0，则控制所述燃烧器点火燃烧具体包括：
若第一功率P达到燃烧器的启动功率阈值P0，则控制所述第二风机(42)启动；控制所述第一风机(53)启动，同时控制所述燃烧器本体(3)点火燃烧。
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