CN205878157U - 一种低质燃气燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低质燃气燃烧器，包括燃烧器外壳、预混室、燃气管道和空气管道，所述预混室与所述燃气管道和空气管道相连通，所述燃烧器外壳构成的空腔内，由上至下依次设有大孔多孔介质和小孔多孔介质；所述预混室内由上到下依次设有第二均流板、第一均流板和若干个折流板，所述第一均流板和第二均流板均包括底板和挡板，所述第一均流板的挡板与第二均流板的挡板呈错位分布，所述第一均流板和第二均流板之间留有空隙，所述折流板与外壳轴线呈倾斜角设计。本实用新型的燃烧器能实现低质燃气的高效燃烧及低污染燃烧。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃烧设备领域，尤其是一种低质燃气燃烧器。
背景技术
低质燃气是指可燃成分少，热值低，着火、稳燃及燃尽等燃烧特性较差的气体燃料的统称。我国低质燃气种类繁多，除自然界广泛存在的煤层气、页岩气外，在煤化工、石油化工、钢铁、冶金等工业生产过程中都会产生一些低质的气体燃料，其总量非常巨大。低质燃气的主要可燃成分为甲烷，其含量一般介于30％以下，由于燃烧放热量大部分被其中的不可燃成分吸收，而难以利用，一般对空直接排放，这不仅造成了资源的浪费，而且容易造成温室效应等环境事件。
因此，综合利用这些低质的燃气已引起国内、外专家和学者的关注，但相关研究仍处在实验室阶段。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种低质燃气燃烧器，能实现低质燃气的高效燃烧及低污染燃烧。
本实用新型的技术方案为：一种低质燃气燃烧器，包括燃烧器外壳、预混室、燃气管道和空气管道，所述预混室与所述燃气管道和空气管道相连通，所述燃烧器外壳构成的空腔内，由上至下依次设有大孔多孔介质和小孔多孔介质；所述预混室内由上到下依次设有第二均流板、第一均流板和若干个折流板，所述第一均流板和第二均流板均包括底板和挡板，所述第一均流板的挡板与第二均流板的挡板呈错位分布，所述第一均流板和第二均流板之间留有空隙，所述折流板与外壳轴线呈倾斜角设计。
优选地，所述大孔多孔介质的材质为氧化钇基氧化锆、氧化钙基氧化锆或碳化硅，通气孔的孔径为3～5mm，孔隙率为80～85％，孔径的排列方式为无序排列。
优选地，所述小孔多孔介质的材质为刚玉、氧化钙基氧化锆或碳化硅，通气孔的孔径为0.5～1mm，孔隙率为75～85％，孔径的排列方式为无序排列。
优选地，所述第一均流板与第二均流板之间的空隙为2～5mm。
优选地，所述折流板为2～8个，所述折流板间距为15～35mm。
优选地，所述折流板为长短相间、等间距排列。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：1.本实用新型的预混室内采用多个斜向、长短相间的折流板，使经过的预混气多角度、回旋式的混合，达到充分混合的效果，充分混合后的气体又经过错位分布的均流板实现充分均流和稳流，使低质燃气的燃烧效率提高；2.本实用新型采用多孔介质燃烧技术，且进一步分段式多孔介质，气体依次通过小孔多孔介质和大孔多孔介质，能显著提高燃尽程度，提高低质燃气燃烧的稳定性，并能有效降低CO和NOX的排放；3.本实用新型的部分烟气在向上流动进入上部空腔的过程中会产生回流，回流的烟气进入燃烧区和预热区使新加入的气体得到有效的预热，从而进一步提高低质燃气的燃烧效率；4.本实用新型的燃烧器能广泛应用于工业锅炉行业，具有较大的社会和经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的第二均流板结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。
如图1至图2所示，一种低质燃气燃烧器，包括燃烧器外壳1、预混室2、燃气管道3和空气管道4，其中预混室2与燃气管道3和空气管道4相连通。
在预混室内由上到下依次设有第二均流板5、第一均流板6和2～8个折流板7，折流板7最优为6个。其中第一均流板6包括底板61和挡板62，第二均流板5均包括底板51和挡板52，所述第一均流板6的挡板62与第二均流板5的挡板52呈错位分布；第一均流板6和第二均流板5之间留有2～5mm空隙，空隙最优为4mm。折流板7为长短相间、等间距排列，间距为15～35mm，间距最优为20mm，折流板7与外壳轴线均呈倾斜角设计。
预混室2内采用多个斜向、长短相间的折流板7，使经过的气体实现多角度、回旋式的混合，大大提高了混合的效果，使低质燃气的燃烧效率得到提高；充分混合后的气体又经过二个错位分布的均流板，大大提高了均流和稳流的效果，为进入多孔介质中充分燃烧做准备。
在燃烧器外壳1构成的空腔内，由上至下依次设有大孔多孔介质8和小孔多孔介质9。其中大孔多孔介质8的材质为氧化钇基氧化锆、氧化钙基氧化锆或碳化硅，通气孔的孔径为3～5mm，孔隙率为80～85％，孔径的排列方式为无序排列。小孔多孔介质9的材质为刚玉、氧化钙基氧化锆或碳化硅，通气孔的孔径为0.5～1mm，孔隙率为75～85％，孔径的排列方式为无序排列。
由于小孔多孔介质9孔径较小，孔隙率较小，因此小孔多孔介质9可起到蓄热体的作用，使经过的气体得到较好的预热；而当气体经过大孔多孔介质8时，由于其孔径相对较大，辐射作用穿透得较深远，温度升高较快，使预热后的气体进入大孔多孔介质8中能发生燃烧，燃尽程度大大提高。此外，由于大孔多孔介质8内温度分布均匀，能将最高温度保持在较低水平，因此能降低CO和NOX的排放，从而实现低污染燃烧。
一种低质燃气燃烧器的燃烧方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)低质燃气和空气分别通过燃气管道和空气管道进入预混室；
(2)在预混室内低质燃气和空气进行预混，其中经过多个长短相间的折流板，实现充分预混；
(3)充分预混后的气体经过预混室内的均流板，进行均流，其中经过第一均流板进行一次均流，然后经过第二均流板进行二次均流；
(4)充分均流后的气体进入小孔多孔介质预热区进行预热，同时能防止燃烧火焰回火现象的发生，预热后进入大孔多孔介质燃烧区进行燃烧，然后在上部空腔的导流作用下流出燃烧器，部分烟气在向上流动进入上部空腔的过程中会产生回流，回流的烟气进入燃烧区和预热区使新加入的气体得到有效的预热，从而实现有效提高低质燃气的燃烧效率和减少CO和NOX的排放。；
(5)燃烧后的热量通过多孔介质的高温辐射传热和产生的高温烟气直接对锅炉加热，上部空腔与锅炉相连。
上述的实施例仅为本实用新型的优选实施例，不能以此来限定本实用新型的权利范围，因此，依本实用新型申请专利范围所作的修改、等同变化、改进等，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种低质燃气燃烧器，包括燃烧器外壳、预混室、燃气管道和空气管道，所述预混室与所述燃气管道和空气管道相连通，其特征在于，所述燃烧器外壳构成的空腔内，由上至下依次设有大孔多孔介质和小孔多孔介质；所述预混室内由上到下依次设有第二均流板、第一均流板和若干个折流板，所述第一均流板和第二均流板均包括底板和挡板，所述第一均流板的挡板与第二均流板的挡板呈错位分布，所述第一均流板和第二均流板之间留有空隙，所述折流板与外壳轴线呈倾斜角设计。
2.根据权利要求1所述的一种低质燃气燃烧器，其特征在于，所述大孔多孔介质的材质为氧化钇基氧化锆、氧化钙基氧化锆或碳化硅，通气孔的孔径为3～5mm，孔隙率为80～85％，孔径的排列方式为无序排列。
3.根据权利要求1所述的一种低质燃气燃烧器，其特征在于，所述小孔多孔介质的材质为刚玉、氧化钙基氧化锆或碳化硅，通气孔的孔径为0.5～1mm，孔隙率为75～85％，孔径的排列方式为无序排列。
4.根据权利要求1所述的一种低质燃气燃烧器，其特征在于，所述第一均流板与第二均流板之间的空隙为2～5mm。
5.根据权利要求1所述的一种低质燃气燃烧器，其特征在于，所述折流板为2～8个，所述折流板间距为15～35mm。
6.根据权利要求5所述的一种低质燃气燃烧器，其特征在于，所述折流板为长短相间、等间距排列。
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