CN113310047A - 一种引射式燃气点火系统 - Google Patents
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Abstract
一种引射式燃气点火系统，包括燃气喷射段、引射段、混合气点火段、点火控制装置，燃气喷射段与引射段入口通过多点支撑连接，引射段出口与混合气点火段入口连接，混合气点火段配置二次混风孔，通过配置于混合气点火段的点火器和火焰监控装置实现点火控制。燃气引射区域设置为开放式腔室，采用类似文丘里结构的燃气引射和混合方式，采用二次混风孔的设置等措施，大大提高了燃烧气的混合比例和混合效率，提高了点火效率和火焰的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及燃烧器技术领域，特别是一种引射式燃气点火系统。
背景技术
为保证使用安全，各类燃烧器、特别是大型燃烧器均需配置点火装置。点火装置的稳定性直接决定燃烧器的运行稳定性和点火成功率。在使用中，我们发现点火装置多存在结构复杂、火焰强度小、稳定性差等问题，特别是当燃烧器为正压系统时，点火成功率及运行稳定性较差。
发明内容
本发明提供一种引射式燃气点火系统，具有点火稳定性强、火焰强度高、使用寿命长、更换维护简单等特点。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种引射式燃气点火系统，包括燃气喷射段、引射段、混合气点火段、点火控制装置，其特征在于，燃气喷射段与引射段入口通过多点支撑连接，且引射段入口采用向外界开放式的腔室，引射段出口与混合气点火段入口连接，混合气点火段配置二次混风孔，通过配置于混合气点火段的点火器和火焰监控装置实现点火控制。
所述的燃气喷射段由喷射段底座、燃气管路、燃气喷头构成，喷射段底座焊接或一体成型于燃气管路外侧，燃气喷头安装于燃气管路出口尾端。
所述的燃气喷头的喷孔结构可选为直喷孔、拉法尔喷孔、锥形喷孔。
所述的燃气管路入口与外围的燃气输送管道连接，燃气管路出口与燃气喷头连接。优选连接形式为螺纹或法兰连接。
所述的喷射段底座与引射段入口通过多个实心支撑结构连接，且在燃气喷头与引射段入口之间形成一个开放的腔室；所述的实心支撑结构为钢制圆柱、方柱，支撑结构与喷射段底座、引射段入口之间为焊接、铸造或锚固。
所述的引射段实现燃气对空气的引射和两种气体的混合。引射段具有很短的收缩室和较长的扩散室，其中，扩散室与收缩室的长度比不小于1.5：1，收缩室为收缩喇叭口结构，扩散室为扩张喇叭筒结构。燃气以较高的气速射流通过收缩室，空气通过燃气喷射形成的引射作用进入引射段，并在扩散室与燃气实现有效混合。
所述的引射段与燃气喷头同轴心设置；混合气点火段与引射段形成一定的夹角a，夹角a不小于0°且不大于90°。
所述的点火控制装置由点火器、火焰监控装置构成，通过点火过程中对火焰或温度的监控实现点火的确认。
所述的火焰监控装置为火焰探测器、温度传感器的一种或多种监控。所述的火焰探测器为离子火焰探针、光谱式火焰探测器。优选通过光谱式火焰检测器及温度传感器双重监控实现稳定的监控。
所述的点火器为高压点火器、高能点火器的一种。
所述的混合气点火段通过点火控制装置实现混合气的点火，并将火焰输送至燃烧器内部。点火器安装于混合气点火段的侧壁，并通过法兰或螺纹连接与混合气点火段连接为一个整体。
所述的混合气点火段设置二次混风孔，混风孔设置于点火器后端，沿点火段径向均匀开孔，开孔角度与气流方向形成一定的夹角，夹角不大于90°。
所述的火焰监控装置设置于点火段混风孔的后侧区域，特别的，温度传感器设置于火焰区域。当火焰监控装置为光谱式火焰检测器时，可选设置于点火段轴向延伸处。
所述的点火段入口与引射段出口连接；点火段出口与燃烧器连接。优选连接形式为螺纹或法兰连接。
本发明所述的各个不同的功能段均通过可拆卸连接的形式固定，如法兰或螺纹连接，以便于更方便的拆卸或更换。
本发明具有如下有益效果：
(1) 将燃气引射区域设置为开放式腔室，采用类似文丘里结构的燃气引射和混合方式，采用二次混风孔的设置等措施，大大提高了燃烧气的混合比例和混合效率，提高了点火效率和火焰的稳定性；
(2) 采用多重的点火监控方式保证了点火系统的稳定性；
(3) 不同功能段采用可拆卸连接方式提高了点火系统的可更换性。
附图说明
图1一种典型的引射式燃气点火系统的构成示意图。
图2实施例1中的引射式燃气点火系统的结构图。
图3实施例2中的引射式燃气点火系统的结构图。
图4实施例中引射式燃气点火系统的燃气喷射段局部放大图。
图5实施例1中的A-A剖视图。
附图中的序号分别代表：1为点火燃气，2为空气，3为燃气喷射段，4为引射段，5为二次混风孔，6为混合气混合气点火段，7为点火器，8为火焰探测器，9为温度传感器，10为控制模块；31为实心支撑结构，32为燃气喷头，33为燃气管路，34为螺纹法兰，35为喷射段底座。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明，附图及实施例不作为本发明文件的限制性说明。
实施例1如图1、2、4、5所示，实施例1提供一种引射式燃气点火系统的构成、结构及局部放大图。
点火气体1为天然气。
燃气喷射段由喷射段底座35、燃气管路33、燃气喷头32构成，喷射段底座35一体成型于燃气管路33外侧，燃气喷头32安装于燃气管路33出口尾端。燃气喷头的喷孔结构为锥形喷孔。
燃气管路33入口与燃气输送管道连接，燃气管路33出口与燃气喷头32连接。连接形式为螺纹连接。
喷射段底座35与引射段4入口通过多个实心支撑结构31连接，且在燃气喷头与引射段入口之间形成一个开放的腔室36；实心支撑结构为钢制方柱，支撑结构与喷射段底座、引射段入口之间为铸造成型的一体结构。
引射段4实现燃气对空气的引射和两种气体的混合。收缩室41为收缩喇叭口结构，扩散室42为扩张喇叭筒结构。燃气1以较高的气速射流通过收缩室41，空气2通过燃气喷射形成的引射作用进入扩散室42，在扩散室42与燃气1实现有效混合。
引射段4与燃气喷头32同轴心设置；混合气点火段与引射段形成一定的夹角a，夹角a为45°。
点火控制装置由点火器7、温度传感器9、紫外火焰探测器8构成。点火器7为高能点火器。
点火器7安装于混合气点火段6的侧壁，并通过螺纹连接与混合气点火段6连接为一个整体。
混合气点火段6均匀设置四个二次混风孔5，混风孔5设置于点火器7后端，沿点火段径向均匀开孔，开孔角度与气流方向形成45°夹角。
温度传感器9设置于二次混风孔5的后侧区域；紫外火焰检测器8设置于点火段轴向反向延伸处。
点火段6入口与引射段4出口连接；点火段6出口与燃烧器连接。连接形式为螺纹连接。
本实施例1所述的引射式燃气点火系统工作过程如下，点火系统收到控制模块10的点火信号后，控制点火器7持续放电；燃气1受控进入点火系统，并在引射段收缩室41将空气2引射进入引射段4，经扩散室42的充分混合，送入混合气点火段6实现燃气点火；点火器7持续放电至温度传感器9监控到温度达到设定温度、且火焰检测器8监控到稳定的火焰信号。控制模块10监控火焰正常后，反馈信号至点火器7停止放电。
控制模块10监控火焰正常后，反馈信号至主燃烧器，主燃烧器进入工作状态。
主燃烧器正常工作后，反馈信号至点火系统，点火系统关闭或常开。
当点火系统常开时，监控火焰信号，当火焰、温度异常时，控制模块10反馈至主燃烧器，主燃烧器停止工作。
利用本发明所述的引射式燃气点火系统，具有较强的火焰长度和火焰稳定性，点火成功率高，系统稳定性强。同时本实施例所述的引射式燃气点火系统应用于正压型燃烧器时，具有较好的实施效果。
实施例2如图1、3、4、5所示，实施例2提供一种引射式燃气点火系统的构成、结构及局部放大图。
实施例2与实施例1不同在于：燃气喷头32的喷孔结构为拉法尔喷孔；混合气点火段6与引射段4同轴设置；点火控制装置由点火器7、温度传感器9构成。
本实施例2所述的引射式燃气点火系统工作过程如下，点火系统收到控制模块10的点火信号后，控制点火器7持续放电；燃气1受控进入点火系统，并在引射段收缩室41将空气2引射进入引射段4，经扩散室42的充分混合，送入混合气点火段6实现燃气点火；点火器7持续放电至温度传感器9监控到温度达到设定温度。控制模块10监控温度正常后，反馈信号至点火器7停止放电。停止放电后，温度持续监控一定时间，反馈温度正常信号至控制模块10。
控制模块10收到点火正常信号后，反馈信号至主燃烧器，主燃烧器进入工作状态。点火器监控点火段温度信号，当温度异常时，控制模块10反馈至燃烧器，主燃烧器停止工作。
利用本发明所述的引射式燃气点火系统，具有较强的火焰长度和火焰稳定性，点火成功率高，系统稳定性强，可长期稳定运行，作为长明灯使用。
本发明提供一种较优的实施方式，但并不作为本发明的限制性说明。本发明所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种引射式燃气点火系统，包括燃气喷射段、引射段、混合气点火段、点火控制装置，其特征在于，燃气喷射段与引射段入口通过多点支撑连接，且引射段入口采用向外界开放式的腔室，引射段出口与混合气点火段入口连接，混合气点火段配置二次混风孔，通过配置于混合气点火段的点火器和火焰监控装置实现点火控制。
2.根据权利要求1所述的引射式燃气点火系统，其特征在于，所述的燃气喷射段由喷射段底座、燃气管路、燃气喷头构成；喷射段底座焊接或一体成型于燃气管路外侧，燃气喷头安装于燃气管路出口尾端；燃气管路入口与外围的燃气输送管道连接。
3.根据权利要求1所述的引射式燃气点火系统，其特征在于，所述的喷射段底座与引射段入口通过多个实心支撑结构连接，且在燃气喷头与引射段入口之间形成一个开放的腔室；所述的实心支撑结构为钢制圆柱、方柱，支撑结构与喷射段底座、引射段入口之间为焊接、铸造或锚固。
4.根据权利要求2所述的引射式燃气点火系统，其特征在于，所述的燃气喷头的喷孔结构为直喷孔、拉法尔喷孔或锥形喷孔。
5.根据权利要求1所述的引射式燃气点火系统，其特征在于，所述的引射段具有很短的收缩室和较长的扩散室，其中，扩散室与收缩室的长度比不小于1.5：1，收缩室为收缩喇叭口结构，扩散室为扩张喇叭筒结构。
6.根据权利要求1所述的引射式燃气点火系统，其特征在于，所述的点火控制装置由点火器、火焰监控装置构成，其中，所述的点火器为高压点火器、高能点火器，所述的火焰监控装置为火焰探测器、温度传感器的一种或多种，所述的火焰探测器为离子火焰探针、光谱式火焰探测器。
7.根据权利要求6所述的引射式燃气点火系统，其特征在于，所述的火焰监控装置通过火焰检测器及温度传感器双重监控实现点火系统的稳定监控。
8.根据权利要求1所述的引射式燃气点火系统，其特征在于，所述的混合气点火段设置二次混风孔，混风孔设置于点火器后端，沿点火段径向均匀开孔，开孔角度与气流方向形成一定的夹角，夹角不大于90°。
9.根据权利要求1所述的引射式燃气点火系统，其特征在于，引射段与燃气喷头同轴心设置；混合气点火段与引射段形成一定的夹角a，夹角a不小于0°且不大于90°。
10.根据权利要求1所述的引射式燃气点火系统，其特征在于，所述的各个不同的功能段均通过可拆卸连接的形式固定，其中，可拆卸方式为法兰或螺纹连接。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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