CN209991528U - 燃气燃烧取暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及取暖设备技术领域，公开了一种燃气燃烧取暖系统，包括取暖炉和换热装置。取暖炉上设有燃气进口、助燃气进口和排气口，取暖炉内设有燃烧器和燃烧腔，燃气进口进入的燃气和助燃气进口进入的助燃气经燃烧器点燃后在燃烧腔中燃烧。换热装置上设有尾气进口、冷气体进口、尾气出口和预热气体出口，尾气进口与取暖炉的排气口连通，冷气体进口连通有助燃气供气装置，预热气体出口与取暖炉的助燃气进口连通，尾气出口与室外大气连通。经燃烧炉燃烧后的高温尾气经换热装置与助燃气热交换，对助燃气进行预热，再将燃气和预热后高温助燃气一同输入燃烧腔，以此实现燃烧效率的提升，节约能源。

Description

燃气燃烧取暖系统

技术领域

本实用新型涉及取暖设备技术领域，具体涉及一种燃气燃烧取暖系统。

背景技术

近些年，在我国经济的高速发展进程中，能源利用率低、消费结构不合理、供需矛盾加剧等问题日益突出，生态环境恶化与经济发展的矛盾加剧，在很大程度上制约了经济持续快速健康发展。其次，能源浪费现象严重，我国的能源结构以煤为主，量大、面广的工业燃煤锅炉要消耗大量的煤炭，同时也是我国主要的煤烟型污染源。

因此，很多地方政府鼓励企业对燃煤锅炉煤进行天然气改造，天然气是一种洁净、环保的优质能源，几乎不含硫、粉尘和其他有害物质，燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料，造成温室效应较低，因而能从根本上改善环境质量，减轻环境污染。但是现有的天然气取暖炉主要存在以下问题：1)对于尾气利用方面做的并不好，燃烧的尾气仍然有很多热量(温度可达250℃)，都通过烟囱白白浪费，没有做到充分利用热量和余热。2)传统天然气取暖炉，采用空气自然混合燃烧，燃烧并不充分；燃烧不充分一方面造成CO中毒的安全隐患，另一方面造成能源浪费。3)传统的天然气燃烧取暖炉主要为消耗室内的大量空气，使得室内空气变浑浊而令人晕厥，产生了许多安全事故。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种燃气燃烧取暖系统，以解决现有取暖炉燃烧后的尾气未进行回收，造成能源浪费的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：燃气燃烧取暖系统，包括

取暖炉，取暖炉上设有燃气进口、助燃气进口和排气口，取暖炉内设有燃烧器和燃烧腔，燃气进口进入的燃气和助燃气进口进入的助燃气经燃烧器点燃后在燃烧腔中燃烧；以及

换热装置，换热装置上设有尾气进口、冷气体进口、尾气出口和预热气体出口，尾气进口与取暖炉的排气口连通，冷气体进口连通有助燃气供气装置，预热气体出口与取暖炉的助燃气进口连通，尾气出口与室外大气连通。

上述技术方案中，燃气从燃气进口进入燃烧腔内，助燃气从助燃气进口进入燃烧腔内，助燃气和燃气在燃烧腔内混合后经燃烧器点燃后在燃烧腔中燃烧。经燃烧炉燃烧后的高温尾气经换热装置与助燃气进行换热，对助燃气进行预热。助燃气与高温尾气进行热交换，吸收其热量，对助燃气预热；再将燃气和预热后高温助燃气一同输入燃烧腔，以此实现燃烧效率的提升，节约能源。

进一步，助燃气为空气，助燃气供气装置包括空气压缩机，使用时空气压缩机的进气口位于室外；或者助燃气供气装置包括空气泵，使用时空气泵的进气口位于室外。

相比助燃气为纯氧气，空气以获取成本低，而且空气经空气压缩机或空气泵加压后输送至燃烧腔内，一方面使得燃烧腔内的空气充足，利于燃气的充分燃烧，减少CO的产生；另一方面，预热后的空气在压力下快速的输送至燃烧炉中，减小其热量损失。将助燃气供气装置的进气口设在室外，使得取暖炉工作时不再消耗室内空气中的氧气，保证了屋内空气的清新，避免人们因吸入浑浊空气而晕厥的现象，以提高该取暖系统的安全性。

进一步，燃烧器内部设有第一气腔和第二气腔，助燃气进口与第一气腔连通，燃气进口与第二气腔连通；第一气腔的顶部设有若干助燃气出气孔，第二气腔的顶部设有若干燃气出气孔，燃气出气孔处设有喷嘴。

进入燃烧器气腔内的空气和燃气经分流后分别从助燃气出气孔和燃气出气孔排出至燃烧腔内，使空气和燃气混合更均匀，利于燃气的燃烧。

进一步，第一气腔和第二气腔均为圆环状，且第一气腔位于第二气腔的外环。相比空气在内环，燃气在空气的外环；本方案空气在外环，燃气在空气的内环，使得燃烧更充分。

进一步，第一气腔上的助燃气出气孔倾斜设置，其排出的气体朝向燃烧器中间；第二气腔上的燃气出气孔也倾斜设置，其排出的气体朝向燃烧器外周。由此空气从外环向燃烧器的中间排出，燃气从内环向燃烧器的外周喷出，使得燃气与空气相互碰撞，混合更均匀，利于燃气的燃烧。

进一步，燃烧器内部还设有与助燃气进口连通的圆环状的第三气腔，第三气腔位于第二气腔的内环，第三气腔的顶部也设有若干助燃气出气孔。增设第三气腔后，燃气的内环和外环均有空气，更利于燃气的燃烧。

进一步，换热装置包括矩形的外壳，外壳内设有回形管道，回形管道的一端与尾气进口连通，回形管道的另一端与尾气出口连通，冷气体进口和预热气体出口与外壳内回形管道外连通。高温的尾气经回形管道后排出，延长其在换热装置内停留的时间，使其有更多的热量被冷空气带走，提高换热效率。

进一步，取暖炉的排气口处设有C0探测器，燃气进口处设有电磁阀，C0探测器的输出端与控制器的C0信号输入端相连，控制器的电磁阀输出端与电磁阀的控制端相连。

CO探测器检测取暖炉排气口处尾气中CO的浓度，当取暖炉内燃气的燃烧不充分、不完全时，控制器控制电磁阀使燃气进口关闭，停止给取暖炉提供燃气，待助燃气流量增大后，再打开燃气进口使燃气进入取暖炉内，以取暖。

相比现有技术，本实用新型的有益效果如下：

(1)外界冷空气经换热装置吸收高温尾气的热量，进行预热，再将燃气和预热后高温助燃气一同输入燃烧腔，以此实现燃烧效率的提升，节约能源。

(2)由于空气压缩机或空气泵的作用，预热后的空气在压力的作用下快速导入燃烧腔内与天然气混合后燃烧，减少在输送过程中热量的损失。

(3)通过空气压缩机或空气泵的推进，天然气与空气的混合效果更好，燃烧更充分，提高了燃烧效率。

(4)燃烧过程中的空气来自室外，保证了屋内空气的清新和安全，避免人们因吸入浑浊的空气而晕厥，提高该取暖系统的安全系数。

附图说明

图1为本实用新型的燃气燃烧取暖系统的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中燃烧器的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：取暖炉1、助燃气进口11、燃气进口12、电磁阀13、排气口14、CO探测器15、燃烧器2、助燃气出气孔21、燃气出气孔22、燃烧腔3、换热装置4、尾气进口41、尾气出口42、冷气体进口43、预热气体出口44、助燃气供气装置5。

实施例基本如图1所示：燃气燃烧取暖系统，包括取暖炉1和换热装置4。取暖炉1位于室内，取暖炉1上设有燃气进口12、助燃气进口11和排气口14，取暖炉1内设有燃烧器2和燃烧腔3，燃气进口12进入的燃气和助燃气进口11进入的助燃气经燃烧器2点燃后在燃烧腔3中燃烧。本实施例中的燃气为天然气，当然也可为人工燃气、液化石油气、沼气或者煤制气等可气体燃料；助燃气为空气，当然也可为氧气。

如图1所示，换热装置4包括矩形的外壳，外壳内设有回形管道，回形管道的一端连通有尾气进口41，回形管道的另一端连通有尾气出口42，外壳上设有与外壳内部连通的冷气体进口43和预热气体出口44。换热装置4的尾气进口41通过管道与取暖炉1的排气口14连通；冷气体进口43通过管道连通有助燃气供气装置5，由助燃气供气装置5给取暖器1提供空气；预热气体出口44也通过管道与取暖炉1的助燃气进口11连通；尾气出口42通过管道与室外大气连通。因此取暖炉排出的尾气在回形管道内流动，需换热的空气在外壳内回形管道外流动。

助燃气供气装置5包括空气压缩机，空气压缩机的进气口通过管道与室外大气连通，使得取暖炉1不再消耗室内空气中的氧气，确保了室内空气的清新度。当然空气压缩机也可替换为空气泵，空气泵虽然体积小，但不具备储气功能；空气压缩机因具备储气功能，其供气压力比空气泵更稳定；各有优劣，可根据实际情况进行选择。

如图2所示，本实施例中，燃烧器2内部设有圆环状的第一气腔、第二气腔和第三气腔，且第一气腔位于第二气腔的外环，第二气腔位于第三气腔的外环。助燃气进口11通过管道与第一气腔和第三气腔连通，第一气腔和第三气腔的顶部设有若干均匀分布的助燃气出气孔21。燃气进口12也通过管道与第二气腔连通；第二气腔的顶部设有若干均匀分布的燃气出气孔22，每个燃气出气孔22处设有喷嘴。

更具体地，在本实施例中，第一气腔上的助燃气出气孔21倾斜设置，其排出的气体朝向燃烧器2中间；第三气腔上的助燃气出气孔21也倾斜设置，其排出的气体朝向燃烧器2外周。第二气腔上的燃气出气孔22竖向设置，使燃气向上排出。当然实际中也可不设置第三气腔，或者第三气腔上的助燃气出气孔21竖向设置，此时第二气腔上的燃气出气孔22倾斜设置，其排出的气体朝向燃烧器2外周。

具体实施过程如下：助燃气供气装置5中的空气压缩机或空气泵将室外的冷空气吸入并加压后输送至换热装置4内。取暖炉1内燃烧后的尾气通过排气口14进入换热装置4的回形管道内，其在回形管道中缓慢流动，与冷空气进行热量交换，使冷空气温度升高而预热空气。预热空气从换热装置4上的预热气体出口44排出后，结合图2可知，预热空气经管道输送后从助燃气进口11进入燃烧器2的第一气腔和第三气腔内，而后从助燃气出气孔21排出至燃烧腔3内；同时天然气从燃气进口12进入燃烧器2的第二气腔内，再从燃气出气孔22处的喷嘴喷出至燃烧腔3内。天然气与预热空气在燃烧腔3内混合后，经燃烧器2点燃后在燃烧室内燃烧。由于空气从内、外两个气腔中排出，天然气与空气充分接触，使得天然气燃烧更完全，取暖时燃气利用率高。取暖炉1内燃烧后的高温尾气又从排气口14排出至换热装置4的回形管道中，与进入换热装置4内的冷空气进行热交换，如此循环，在用取暖炉1取暖的同时合理利用燃烧后的高温尾气。

在本实施方式中，如图1所述，取暖炉1的排气口14处设有C0探测器15，在燃气进口12处设有电磁阀13，C0探测器15的输出端与控制器的C0信号输入端相连，控制器的电磁阀输出端与电磁阀13的控制端相连。具体地控制器包括比较器(还可以包括电源等)，比较器的第一输入端与C0探测器的输出端相连，比较器的第二输入端与阈值存储端相连，比较器的输出端与电磁阀的控制端相连。C0探测器15优选日本费加罗(FIGATO)的TGS5141型CO传感器，其可探测排气口14处的CO的浓度，具体比较器和电磁阀可采用现有型号和结构，电磁阀优选直流电磁阀(例如DC24V)，比较器的输出高电平与电磁阀的工作电压相匹配。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可作出若干变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本实用新型所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.燃气燃烧取暖系统，其特征在于：包括

取暖炉，所述取暖炉上设有燃气进口、助燃气进口和排气口，取暖炉内设有燃烧器和燃烧腔，燃气进口进入的燃气和助燃气进口进入的助燃气经燃烧器点燃后在燃烧腔中燃烧；以及

换热装置，所述换热装置上设有尾气进口、冷气体进口、尾气出口和预热气体出口，尾气进口与取暖炉的排气口连通，冷气体进口连通有助燃气供气装置，预热气体出口与取暖炉的助燃气进口连通，尾气出口与室外大气连通。

2.根据权利要求1所述的燃气燃烧取暖系统，其特征在于：所述助燃气为空气，所述助燃气供气装置包括空气压缩机，使用时空气压缩机的进气口位于室外；或者所述助燃气供气装置包括空气泵，使用时空气泵的进气口位于室外。

3.根据权利要求1所述的燃气燃烧取暖系统，其特征在于：所述燃烧器内部设有第一气腔和第二气腔，所述助燃气进口与第一气腔连通，所述燃气进口与第二气腔连通；第一气腔的顶部设有若干助燃气出气孔，第二气腔的顶部设有若干燃气出气孔，燃气出气孔处设有喷嘴。

4.根据权利要求3所述的燃气燃烧取暖系统，其特征在于：所述第一气腔和第二气腔均为圆环状，且第一气腔位于第二气腔的外环。

5.根据权利要求4所述的燃气燃烧取暖系统，其特征在于：所述第一气腔上的助燃气出气孔倾斜设置，其排出的气体朝向燃烧器中间；所述第二气腔上的燃气出气孔也倾斜设置，其排出的气体朝向燃烧器外周。

6.根据权利要求4所述的燃气燃烧取暖系统，其特征在于：所述燃烧器内部还设有与所述助燃气进口连通的圆环状的第三气腔，第三气腔位于第二气腔的内环，第三气腔的顶部也设有若干助燃气出气孔。

7.根据权利要求1～6中任何一项所述的燃气燃烧取暖系统，其特征在于：所述换热装置包括矩形的外壳，外壳内设有回形管道，回形管道的一端与所述尾气进口连通，回形管道的另一端与所述尾气出口连通，所述冷气体进口和预热气体出口与外壳内回形管道外连通。

8.根据权利要求1～6中任何一项所述的燃气燃烧取暖系统，其特征在于：所述取暖炉的排气口处设有C0探测器，燃气进口处设有电磁阀，所述C0探测器的输出端与控制器的C0信号输入端相连，控制器的电磁阀输出端与电磁阀的控制端相连。

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