CN113566235B - 全预混燃气锅炉点火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开全预混燃气锅炉点火装置，包括第一点火装置与第二点火装置以及金属纤维燃烧器，所述金属纤维燃烧器的一端设有进气管口，所述金属纤维燃烧器的另一端设有出烟管口，所述第一点火装置包括设置在进气管口一侧的第一点火针与第一点火感应针，所述金属纤维燃烧器内部中空形成预燃室与燃烧室，通过在出烟管口一侧设置第二点火装置，点火时两端的点火装置同时点火，火焰的传递时间更短，点火成功率更高，并且可以通过感应点火针把火焰燃烧状况完整的反馈到锅炉的控制系统，而在燃烧室中设置缓流阻件，使得进气管口输入的燃气气流直接作用于阻流网，通过阻流网缓冲燃气气流的冲击力，避免气流过大而影响第一点火装置的点燃成功率。

Description

全预混燃气锅炉点火装置

技术领域

本发明属于燃气锅炉相关技术领域，具体涉及全预混燃气锅炉点火装置。

背景技术

燃用天然气或液化石油气的全预混燃气锅炉是通过直流变频风机把与空气预混好的天然气或气化石油气送入圆柱形的金属纤维燃烧器表面，通过点火电极点火，火焰感应针反馈信号的过程完成点火运行。锅炉在点火时，炉膛处于常温冷态，而燃烧器点火后的瞬间温度快速上到较高温度，炉内空气冷热激烈交变，激发产生振动的动能，同时点火后的瞬间，燃烧消耗大量空气使炉内形成负压，内外的压差使锅炉产生振动及噪声。

为此申请号为CN202020505426.3公开一种燃气锅炉炉膛，包括炉膛本体和预热合件。本实用新型是在传统的燃气锅炉炉膛本体的燃烧腔内安装一套可提供热风的预热合件，将预热合件的热风盘设计成凹面球状且在凹球面上密集布设若干个凸面球状带有密集风孔的风嘴头。在锅炉燃烧器点火前，热风源可给热风盘提供高温热风，通过风嘴头的密集风孔向炉膛本体的燃烧腔内提供紊乱的散射热风，使燃烧腔内温度及空气密度快速升高。本实用新型对燃气炉膛进行改进，可在点火前对炉膛进行预热和补充空气，缩小点火瞬间的温差和压差，从而可有效控制燃气锅炉点火过程中的振动和噪声。

上述文件提出的技术方案虽具有一定有益性但仍存在以下问题：通过风嘴头的密集风孔将高温热风向炉膛本体的燃烧腔内提供紊乱的散射热风，而气流直接作用于点火针，这一情况下金属纤维燃烧器表面的可燃气体在点火过程中容易被风机的吹扫，进而使得点燃的火苗吹灭无法形成充分燃烧状态，使得出风管与排烟管端燃烧程度不一，另外由于重力作用，燃气气流冲击力度大时，燃气易在燃烧室上层聚集，燃气气流冲击力度小时，燃气易在燃烧室底层聚集，使得点燃的成功率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供全预混燃气锅炉点火装置，以解决上述背景技术中提出的燃烧程度不一与点燃成功率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：全预混燃气锅炉点火装置，包括第一点火装置与第二点火装置以及金属纤维燃烧器，所述金属纤维燃烧器的一端设有进气管口，所述金属纤维燃烧器的另一端设有出烟管口，所述第一点火装置包括设置在进气管口一侧的第一点火针与第一点火感应针，所述金属纤维燃烧器内部中空形成预燃室与燃烧室，所述预燃室的外侧设有包裹在金属纤维燃烧器外部的外套管，所述燃烧室的顶部连接有导热管，所述导热管的另一端与外套管连通，所述外套管的一端连接有引风机，通过所述引风机将燃烧室中产生的部分高热烟气引入外套管中，进而增加金属纤维燃烧器进气口温度，使燃气在预燃室中充分燃烧；

所述第二点火装置设置在出烟管口一侧，所述燃烧室中设有用于降低燃气气流冲击力度的缓流阻件，所述缓流阻件与第二点火装置之间设置有传动组件，所述进气管口进入的燃气气流在与缓流阻件接触后，缓解气流冲击，防止气流过大对第二点火装置造成熄灭，同时能够挤压缓流阻件，从而通过传动组件带动第二点火装置根据气流冲击力的大小转动，从而使第二点火装置对准燃气气流的沉落方向使其充分燃烧。

优选的，所述缓流阻件包括固定框，所述固定框的内框壁上固定连接有阻流网，所述固定框的两侧外壁上固定连接有限位滑块，所述限位滑块的外壁上固定连接有与阻流网方向垂直的固定杆，所述固定框的底壁中间位置固定连接有齿条。

优选的，所述燃烧室的两侧内壁上开设有导向滑槽，所述固定杆的外部套设有弹簧，所述弹簧的一端与导向滑槽内壁固定连接，所述弹簧的另一端与限位滑块固定连接。

优选的，所述传动组件包括第一轴杆与第二轴杆，所述第一轴杆的两端与燃烧室内壁转动连接，所述第一轴杆的中间位置固定连接有与齿条相啮合的主动齿轮，所述第二轴杆的两端与燃烧室内壁转动连接，所述第二轴杆的中间位置固定连接有从动轮，所述从动轮与主动齿轮通过链条传动连接，所述从动轮上固定连接有支座。

优选的，所述第二点火装置包括第二点火针、固定架板与第二点火感应针，所述固定架板呈L型结构且分为水平段与竖直段，所述固定架板的水平段与支座固定连接。

优选的，所述第二点火针与第二点火感应针均垂直固定在固定架板的竖直段上。

优选的，所述外套管的内壁上设有螺旋环绕在金属纤维燃烧器上的螺旋风道。

与现有燃气锅炉点火技术相比，本发明提供了全预混燃气锅炉点火装置，具备以下有益效果：

1、本发明通过在出烟管口一侧设置第二点火装置，点火时两端的点火装置同时点火，火焰的传递时间更短，点火成功率更高，并且可以通过感应点火针把金属纤维燃烧器的火焰燃烧状况完整的反馈到锅炉的控制系统，而在燃烧室中设置缓流阻件，使得进气管口输入的燃气气流直接作用于阻流网，通过阻流网缓冲燃气气流的冲击力，避免气流过大而影响第一点火装置的点燃成功率；

2、本发明在当缓流阻件受到较大燃气气流的冲击时，通过传动组件带动第二点火装置上的第二点火针与第二点火感应针根据气流冲击力的大小转动，使第二点火装置对准燃气气流的沉落方向使其充分燃烧，使燃气气流在变化时，燃气均能够在金属纤维燃烧器内部充分燃烧，进而提高燃气利用率，节约能源的同时，提高燃烧效率；

3、本发明燃烧室的顶部连接有导热管，导热管的另一端与外套管连通，外套管的一端连接有引风机，而外套管的内壁上设有螺旋环绕在金属纤维燃烧器上的螺旋风道，通过引风机将燃烧室中产生的部分高热烟气引入外套管中，通过外套管与金属纤维燃烧器之间的螺旋风道，延长烟气的流通路径，使高温烟气与预燃室外表面充分接触，进而增加金属纤维燃烧器进气口温度，使燃气在预燃室中充分燃烧。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1为本发明提出的全预混燃气锅炉点火装置在气流较小时的初始状态结构示意图；

图2为本发明提出的全预混燃气锅炉点火装置在气流较大时的第二状态结构示意图；

图3为本发明提出的缓流阻件结构示意图；

图4为本发明提出的图1中A处局部放大结构示意图；

图5为本发明提出的图1中B处局部放大结构示意图；

图6为本发明提出的图1中C处局部放大结构示意图；

图中：1、金属纤维燃烧器；2、第二点火装置；3、出烟管口；4、燃烧室；5、引风机；6、螺旋风道；7、预燃室；8、外套管；9、第一点火感应针；10、进气管口；11、第一点火针；12、导热管；13、缓流阻件；14、传动组件；15、导向滑槽；16、弹簧；131、固定框；132、阻流网；133、限位滑块；134、固定杆；135、齿条；141、链条；142、从动轮；143、第二轴杆；144、支座；145、主动齿轮；146、第一轴杆；201、第二点火针；202、固定架板；203、第二点火感应针。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：全预混燃气锅炉点火装置，包括第一点火装置与第二点火装置2以及金属纤维燃烧器1，金属纤维燃烧器1的一端设有进气管口10，金属纤维燃烧器1的另一端设有出烟管口3，第一点火装置包括设置在进气管口10一侧的第一点火针11与第一点火感应针9，通过第一点火针11点燃进气管口10处通入的燃气，由第一点火感应针9感应第一点火针11点火时及点火后的气体燃烧状况，金属纤维燃烧器1内部中空形成预燃室7与燃烧室4，通过在预燃室7与燃烧室4的进气管口10与出烟管口3处分别设置第一点火装置与第二点火装置2，实现两端的同时点火，使火焰的传递时间更短，进而提高点火成功率。

需要注意的是，预燃室7的外侧设有包裹在金属纤维燃烧器1外部的外套管8，燃烧室4的顶部连接有导热管12，导热管12的另一端与外套管8连通，外套管8的一端连接有引风机5，而外套管8的内壁上设有螺旋环绕在金属纤维燃烧器1上的螺旋风道6，通过引风机5将燃烧室4中产生的部分高热烟气引入外套管8中，通过外套管8与金属纤维燃烧器1之间的螺旋风道6，延长烟气的流通路径，使高温烟气与预燃室7外表面充分接触，进而增加金属纤维燃烧器1进气口温度，使燃气在预燃室7中充分燃烧。

值得了解的是，第二点火装置2设置在出烟管口3一侧，燃烧室4中设有用于降低燃气气流冲击力度的缓流阻件13，缓流阻件13包括固定框131，固定框131的内框壁上固定连接有阻流网132，固定框131的两侧外壁上固定连接有限位滑块133，限位滑块133的外壁上固定连接有与阻流网132方向垂直的固定杆134，固定框131的底壁中间位置固定连接有齿条135，燃烧室4的两侧内壁上开设有导向滑槽15，固定杆134的外部套设有弹簧16，弹簧16的一端与导向滑槽15内壁固定连接，弹簧16的另一端与限位滑块133固定连接，进气管口10输入的燃气气流直接作用于阻流网132，通过阻流网132缓冲燃气气流的冲击力，避免气流过大而影响第一点火装置的点燃成功率。

需要留意的是，缓流阻件13与第二点火装置2之间设置有传动组件14，传动组件14包括第一轴杆146与第二轴杆143，第一轴杆146的两端与燃烧室4内壁转动连接，第一轴杆146的中间位置固定连接有与齿条135相啮合的主动齿轮145，第二轴杆143的两端与燃烧室4内壁转动连接，第二轴杆143的中间位置固定连接有从动轮142，从动轮142与主动齿轮145通过链条141传动连接，从动轮142上固定连接有支座144，在当阻流网132受到进气管口10输入燃气气流的冲击作用时，能够带动固定框131向出烟管口3一侧滑动，进而通过齿条135与主动齿轮145的啮合作用，使主动齿轮145转动，通过主动齿轮145与链条141传动作用下带动从动轮142转动，进而改变支座144的角度。

值得关注的是，第二点火装置2包括第二点火针201、固定架板202与第二点火感应针203，固定架板202呈L型结构且分为水平段与竖直段，固定架板202的水平段与支座144固定连接，第二点火针201与第二点火感应针203均垂直固定在固定架板202的竖直段上，进气管口10进入的燃气气流在与缓流阻件13接触后，缓解气流冲击，防止气流过大对第二点火装置2造成熄灭，同时能够挤压缓流阻件13，从而通过传动组件14带动第二点火装置2上的第二点火针201与第二点火感应针203根据气流冲击力的大小转动，从而使第二点火装置2对准燃气气流的沉落方向使其充分燃烧。

本发明的工作原理及使用流程如下：在使用时，由进气管口10通入一定燃烧比例空气与燃气的混合气体，通过第一点火装置的第一点火针11进行点燃，并通过第一点火感应针9感应第一点火针11点火时及点火后的气体燃烧状况，由于气流的作用下，进气管口10输入的燃气气流直接冲击阻流网132，通过阻流网132缓冲燃气气流的冲击力，避免气流过大而影响第一点火装置的点燃成功率，而在阻流网132受到较大气流作用时(燃气受到重力影响较小，从而主要集中在上层区域)，能够带动固定框131向出烟管口3一侧滑动，进而通过齿条135与主动齿轮145的啮合作用，使主动齿轮145逆时针转动，通过主动齿轮145与链条141传动作用下带动从动轮142同步转动，进而带动第二点火装置2上的第二点火针201与第二点火感应针203逆时针转动(图2中第二状态)，而对准上层区域的燃气进行点燃，使燃气充分燃烧，在当气流减小时，由于受到弹簧16的弹力作用，能够使固定框131向原位置运动(图1中第一状态)，进而可使第二点火装置2，恢复原位置对底层燃气进行点燃，使燃气充分燃烧；

在燃烧过程中，通过引风机5将燃烧室4中产生的部分高热烟气引入外套管8中，通过外套管8与金属纤维燃烧器1之间的螺旋风道6，延长烟气的流通路径，使高温烟气与预燃室7外表面充分接触，进而增加金属纤维燃烧器1进气口温度，使燃气在预燃室7中更加容易被第一点火针11点燃进而充分燃烧。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.全预混燃气锅炉点火装置，包括第一点火装置与第二点火装置(2)以及金属纤维燃烧器(1)，所述金属纤维燃烧器(1)的一端设有进气管口(10)，所述金属纤维燃烧器(1)的另一端设有出烟管口(3)，所述第一点火装置包括设置在进气管口(10)一侧的第一点火针(11)与第一点火感应针(9)，其特征在于：所述金属纤维燃烧器(1)内部中空形成预燃室(7)与燃烧室(4)，所述预燃室(7)的外侧设有包裹在金属纤维燃烧器(1)外部的外套管(8)，所述燃烧室(4)的顶部连接有导热管(12)，所述导热管(12)的另一端与外套管(8)连通，所述外套管(8)的一端连接有引风机(5)，通过所述引风机(5)将燃烧室(4)中产生的部分高热烟气引入外套管(8)中，进而增加金属纤维燃烧器(1)进气口温度，使燃气在预燃室(7)中充分燃烧；

所述第二点火装置(2)设置在出烟管口(3)一侧，所述燃烧室(4)中设有用于降低燃气气流冲击力度的缓流阻件(13)，所述缓流阻件(13)与第二点火装置(2)之间设置有传动组件(14)，所述进气管口(10)进入的燃气气流在与缓流阻件(13)接触后，缓解气流冲击，防止气流过大对第二点火装置(2)造成熄灭，同时能够挤压缓流阻件(13)，从而通过传动组件(14)带动第二点火装置(2)根据气流冲击力的大小转动，从而使第二点火装置(2)对准燃气气流的沉落方向使其充分燃烧，所述缓流阻件(13)包括固定框(131)，所述固定框(131)的内框壁上固定连接有阻流网(132)，所述固定框(131)的两侧外壁上固定连接有限位滑块(133)，所述限位滑块(133)的外壁上固定连接有与阻流网(132)方向垂直的固定杆(134)，所述固定框(131)的底壁中间位置固定连接有齿条(135)，所述燃烧室(4)的两侧内壁上开设有导向滑槽(15)，所述固定杆(134)的外部套设有弹簧(16)，所述弹簧(16)的一端与导向滑槽(15)内壁固定连接，所述弹簧(16)的另一端与限位滑块(133)固定连接，所述传动组件(14)包括第一轴杆(146)与第二轴杆(143)，所述第一轴杆(146)的两端与燃烧室(4)内壁转动连接，所述第一轴杆(146)的中间位置固定连接有与齿条(135)相啮合的主动齿轮(145)，所述第二轴杆(143)的两端与燃烧室(4)内壁转动连接，所述第二轴杆(143)的中间位置固定连接有从动轮(142)，所述从动轮(142)与主动齿轮(145)通过链条(141)传动连接，所述从动轮(142)上固定连接有支座(144)，所述第二点火装置(2)包括第二点火针(201)、固定架板(202)与第二点火感应针(203)，所述固定架板(202)呈L型结构且分为水平段与竖直段，所述固定架板(202)的水平段与支座(144)固定连接，所述第二点火针(201)与第二点火感应针(203)均垂直固定在固定架板(202)的竖直段上。

2.根据权利要求1所述的全预混燃气锅炉点火装置，其特征在于：所述外套管(8)的内壁上设有螺旋环绕在金属纤维燃烧器(1)上的螺旋风道(6)。

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