CN210921381U - 一种燃烧器及新能源燃烧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种燃烧器及新能源燃烧机，所述燃烧器包括主壳体、燃料管路、点火装置，所述主壳体内部具有空腔，所述空腔顶部设置涡轮，所述主壳体外部设置有与空腔连通的空气管路，所述燃料管路、点火装置由外至内贯穿主壳体，并延伸至涡轮的上部空间；本实用新型所述的一种燃烧器及新能源燃烧机，通过在所述燃烧机上设置与之相配合的燃烧器，使得新能源燃料在燃烧过程，与助燃空气能够进行均匀混合，有利于确保新能源燃料充分燃烧，提高其燃烧效率以及燃料利用率，同时也有利于降低燃烧尾气中有害物质的生成量。

Description

一种燃烧器及新能源燃烧机

技术领域

本实用新型涉及燃烧技术领域，特别涉及一种燃烧器及新能源燃烧机。

背景技术

能源是人类经济活动中最重要的要素。能源是自然的资源，它来自于太阳的辐射。煤、石油、天然气是远古时代存储于生物中的太阳能，它们主要是碳氢化合物。水和空气在太阳能的作用下可产生巨大的势能和动能，把这种势能和动能变为电力就可成为一切机器的动力。水力和风力可直接转化为电力，这种转化不会产生环境污染物。燃烧煤、石油、天然气放出巨大的热量，从而产生动力；然而燃烧过程却产生大量环境污染物：一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、碳黑颗粒物等，这些环境污染物破坏了人类的生存环境和危害人们的健康；而且这些能源是不可再生的，随着能源耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些能源将要枯竭。因此，在能源与环境问题日益突出的大背景下，寻找清洁可再生的新能源代替传统化石能源受到世界各国的关注。

对于新能源而言，一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等。在各种新能源的研究中，氢能以氢气完全清洁的燃烧方式以及可以再生的优势成为研究者的首选。但目前，由于氢能源的发展由于制造氢气的价格昂贵而受到制约，而使得现有技术中的燃烧系统仍采用传统能源进行燃烧，不仅热值、放热效率较低，而且容易污染环境。

现有技术中，常规应用于工业的燃烧炉，主要包括燃烧炉主体，主体内部形成燃烧室，燃烧室上端为火焰开口，下端连接气源或燃料源。使用时，打开阀门，燃料输送至燃烧室内，燃料和空气在燃烧室内混合后燃烧，燃烧的火焰经火焰开口辐射到工业炉中待加热的物料上，对物料进行加热或熔融。传统的工业燃烧炉采用的燃料为煤、天然气等不可再生能源。为了启动燃烧以及维持燃烧，往往在燃烧室内设置燃烧器，但现有技术中的燃烧器不仅结构复杂，而且如果将现有技术中的燃烧器应用在具有高热值的新能源燃料的燃烧过程中，往往会存在燃烧不充分的问题，导致燃料利用率较低，燃烧尾气中的有害物质较多，容易污染环境等情况发生。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种燃烧器及新能源燃烧机，以解决现有技术中的燃烧器存在的燃烧不充分等问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种燃烧器，所述燃烧器包括主壳体、燃料管路、点火装置，所述主壳体内部具有空腔，所述空腔顶部设置涡轮，所述主壳体外部设置有与空腔连通的空气管路，所述燃料管路、点火装置由外至内贯穿主壳体，并延伸至涡轮的上部空间。

进一步的，所述点火装置与燃料管路相邻设置，所述涡轮同时套设在燃料管路、点火装置的外部，所述空气管路通过空腔与涡轮的叶轮组件配合。

进一步的，所述点火装置包括主点火管路，所述主点火管路的一端设置在主壳体的外部，主点火管路的另一端贯穿主壳体并延伸至涡轮的上部空间，所述主点火管路中设置火花塞、燃气管线。

进一步的，所述主点火管路上设置空气管线。

进一步的，所述燃烧器包括燃气管路，所述燃气管路的一端设置在主壳体的外部，所述燃气管路的另一端贯穿主壳体并延伸至涡轮的上部空间。

进一步的，所述燃料管路套设在燃气管路的外部，且燃料管路与燃气管路一同贯穿主壳体并延伸至涡轮的上部空间。

进一步的，所述燃烧器包括火焰检测装置，所述火焰检测装置包括火焰检测器、火焰检测管路，所述火焰检测器设置在主壳体外部，所述火焰检测管路的一端与火焰检测器的检测口连接，所述火焰检测管路的另一端贯穿主壳体并延伸至涡轮的上部空间。

进一步的，所述火焰检测装置与燃料管路相邻设置，且所述涡轮同时套设在燃料管路、点火装置、火焰检测装置的外部。

一种新能源燃烧机，包括所述的燃烧器。

进一步的，所述燃烧机包括燃烧室、原料液室、新能源制备室，所述原料液室设置在燃烧室内部和/或套设在燃烧室的外部，所述新能源制备室的蒸汽入口与原料液室的蒸汽出口连通，所述新能源制备室套设在燃烧室的外部。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种燃烧器及新能源燃烧机具有以下优势：

本实用新型所述的一种燃烧器及新能源燃烧机，通过在所述燃烧机上设置与之相配合的燃烧器，使得新能源燃料在燃烧过程，与助燃空气能够进行均匀混合，有利于确保新能源燃料充分燃烧，提高其燃烧效率以及燃料利用率，同时也有利于降低燃烧尾气中有害物质的生成量。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种新能源燃烧机的轴测图；

图2为本实用新型实施例所述的一种新能源燃烧机去掉顶部封头后的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例在图2中A处的局部放大图；

图4为本实用新型实施例所述的一种燃烧器的轴测图；

图5为本实用新型实施例所述的一种燃烧器在另一视角下的轴测图；

图6为本实用新型实施例所述的一种燃烧器的内部结构示意图。

附图标记说明：

燃烧机1，燃烧室11，原料液室12，蒸汽室13，催化室14，第一滤板141，第二滤板142，温度检测装置143，储气室15，燃烧器16，主壳体160，空腔1601，火焰检测装置161，火焰检测器1611，火焰检测管路1612，点火装置162，主点火管路1621，火花塞1622，燃气管线1623，空气管线1624，涡轮163，补液管路2，燃料管路3，蒸汽管路4，空气管路5，燃气管路6。

具体实施方式

下文将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本公开的实用新型概念。然而，这些实用新型概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文中所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开内容更详尽和完整，并且向本领域的技术人员完整传达其包括的范围。也应注意这些实施例不相互排斥。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1

由于现有技术中的燃烧系统仍采用传统能源进行燃烧，不仅热值、放热效率较低，而且容易污染环境。为了解决这一问题，本实施例提出一种新能源燃烧机，在新能源燃烧机的燃烧过程中，利用水和/或醇作为原料液，制备至少含有氢气的可燃气体，并将所述可燃气体作为燃料进行燃烧，以维持新能源燃烧机的燃烧过程；具体的：

如附图1-6所示，所述燃烧机1包括：

燃烧室11，为燃烧过程提供燃烧空间；所述燃烧室11上设置燃烧出口，用于排出燃烧机1在燃烧过程中产生的烟气；所述燃烧室11中设置燃烧器16，用于进行燃料或可燃气体的燃烧；

原料液室12，为原料液提供存储空间；所述原料液室12设置在燃烧室11内部和/或套设在燃烧室11的外部，在燃烧室11内燃烧放热的情况下，通过热量传导、传递、辐射等方式，对原料液室12中的原料液进行加热、蒸发，形成原料蒸汽；所述原料液室12的入口设置补液管路2，用于向原料液室12中补充原料液，所述原料液室12上设置蒸汽出口，用于排出原料液室12中产生的原料蒸汽；

新能源制备室，所述新能源制备室上设置蒸汽入口，所述新能源制备室的蒸汽入口与原料液室12的蒸汽出口连通，且所述新能源制备室套设在燃烧室11的外部，使得原料蒸汽能够进入新能源制备室，并在新能源制备室中将原料蒸汽制备为可燃气体，同时在燃烧室11内燃烧放热的情况下，通过热量传导、传递、辐射等方式，为新能源制备室中发生的反应提供热量；所述新能源制备室上设置出气接口，所述出气接口与燃烧器16连通，从而新能源制备室制备出的可燃气体，通过出气接口进入燃烧器16中进行燃烧，以维持燃烧机1的燃烧过程。

其中，所述新能源制备室中设置有催化剂，原料蒸汽通过催化剂进行催化反应；对于不同的原料而言，所述原料液可以是水，则制备的可燃气体为氢气、氧气的混合气体；所述原料液也可以是水、醇类的混合物，例如水与乙醇的混合液、水与丙醇的混合液，或者水与丙三醇的混合液等等，制备的可燃气体为氢气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体；所述原料液也可以是醇类，如甲醇、乙醇、丙醇、丙三醇等等，制备的可燃气体为氢气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体；

对于新能源制备室内设置的催化剂而言，根据不同的原料液组分选用现有技术中对应的催化剂，鉴于催化剂均为现有技术，在此不进行赘述。

从而本实施例中提出的新能源燃烧机，将水和/或醇作为原料液，制备出至少含有氢气的可燃气体，并将所述可燃气体作为新能源燃料进行燃烧，其中，所述新能源燃料主要利用氢能的燃烧放热，不仅具有热值高、放热效率高的优点，而且与利用传统能源物质进行燃烧相比，极大地减少了有害烟气的排放量，降低了对环境的污染。

对于所述燃烧器16而言，为了解决现有技术中燃烧器存在的燃烧不充分、结构复杂等问题，本实施例还对燃烧器16进行了相应的改进：

所述燃烧器16包括主壳体160、燃料管路3、点火装置162，所述主壳体160内部具有空腔1601；具体的，主壳体160为一端闭合，另一端敞口的壳体结构，所述主壳体160与燃烧室11的炉壁结构连接，且所述主壳体160在燃烧室11内部的一端为敞口，主壳体160远离燃烧室11的一端为闭合结构，从而在燃烧器16的安装位置处，使燃烧室11维持一个密封的状态。

所述空腔1601顶部设置涡轮163，所述主壳体160外部设置有与空腔1601连通的空气管路5，所述燃料管路3、点火装置162由外至内贯穿主壳体160，并延伸至涡轮163的上部空间。所述点火装置162对燃烧过程进行引燃，所述涡轮163带动空气、燃料进行混合、燃烧；从而助燃空气流经空气管路5、空腔1601，进入燃烧室11；燃料管路3中燃料输送至涡轮163的上部空间，在涡轮163的带动下，燃料与助燃空气混合，通过点火装置162引燃，并维持燃烧过程。从而本实施例通过在所述燃烧机1上设置与之相配合的燃烧器16，使得新能源燃料在燃烧过程，与助燃空气能够进行均匀混合，有利于确保新能源燃料充分燃烧，提高其燃烧效率以及燃料利用率，同时也有利于降低燃烧尾气中有害物质的生成量。

具体的，所述空气管路5的一端与风机连接，所述空气管路5的另一端与空腔1601连通，用于在燃烧器16运行过程中输送助燃空气；所述燃料管路3的一端与新能源制备室的出气接口连接，所述燃料管路3的另一端通入燃烧器16并与燃烧室11连通，用于在燃烧器16运行过程中，将新能源制备室中生成的新能源燃料输送至燃烧器16进行燃烧；

作为优选方案，所述点火装置162与燃料管路3相邻设置，且所述涡轮163同时套设在燃料管路3、点火装置162的外部，所述空气管路5通过空腔1601与涡轮163的叶轮组件配合，从而使得新能源燃料从涡轮163的中心位置进入燃烧室11，助燃空气从涡轮163的叶轮位置以旋流的状态进入燃烧室11，从而使得助燃空气携带着新能源燃料进行旋流燃烧过程，使得助燃空气与新能源燃料均匀混合，有利于确保新能源燃料充分燃烧，提高其燃烧效率以及燃料利用率，同时也有利于降低燃烧尾气中有害物质的生成量。

所述点火装置162包括主点火管路1621，所述主点火管路1621的一端设置在主壳体160的外部，主点火管路1621的另一端贯穿主壳体160并延伸至涡轮163的上部空间，所述主点火管路1621中设置火花塞1622、燃气管线1623，从而在点火过程中，燃气管线1623向主点火管路1621通入燃气，通过火花塞1622点燃燃气，主点火管路1621朝向燃烧室11喷射出火舌，从而引燃燃烧室11内的新能源燃料。

所述主点火管路1621上还设置有空气管线1624，用于在点火过程中向主点火管路1621中通入助燃空气，以确保点火装置162能够快速且正常的进行点火引燃。

实施例2

由于新能源制备室中发生的催化反应，往往需要达到一定的温度条件才能进行，从而本申请通过利用燃烧室11内的燃烧过程，将一部分热量传递至新能源制备室，使得新能源制备室能够维持所需的反应温度条件。

但考虑到燃烧系统在启动时，或可燃气体产量出现波动时，可能导致产热不足以使催化室满足催化反应温度，从而如附图4-5所示，本实施例在实施例1的基础上，对所述燃烧系统进行改进：

所述燃烧器16还包括燃气管路6，所述燃气管路6的一端设置在主壳体160的外部，所述燃气管路6的另一端贯穿主壳体160并延伸至涡轮163的上部空间，从而使得燃烧机1能够通过额外燃烧常规的燃气来确保其内部的温度，确保新能源制备室能够较为稳定地维持在催化反应所需的温度范围内。

具体的，本实施例利用天然气作为一种具体的实施方式，但并不局限于此；所述燃气管路6也可以与其他燃气气源连通，例如煤气、沼气、石油气等燃料气的气源，相应的，燃气管路6也可以称为煤气管路、沼气管路或石油气管路等等。

为了便于管路的布置以及节省空间，在靠近燃烧器16的方向上，所述燃料管路3套设在燃气管路6的外部，且燃料管路3与燃气管路6一同贯穿主壳体160并延伸至涡轮163的上部空间。

实施例3

如附图3-6所示，本实施例在实施例1或实施例2的基础上，对燃烧器16做进一步介绍。

所述燃烧器16还包括火焰检测装置161，所述火焰检测装置161包括火焰检测器1611、火焰检测管路1612，所述火焰检测器1611为市面上购置的常规火焰检测器，设置在主壳体160外部，所述火焰检测管路1612的一端与火焰检测器1611的检测口连接，所述火焰检测管路1612的另一端贯穿主壳体160并延伸至涡轮163的上部空间，从而使得火焰检测器1611能够通过火焰检测管路1612对燃烧室11内部的火焰情况进行实时监控。

同样的，所述火焰检测装置161与燃料管路3相邻设置，且所述涡轮163同时套设在燃料管路3、点火装置162、火焰检测装置161的外部。

实施例4

如附图2所示，本实施例在实施例1-3任一实施例的基础上，对燃烧机1的结构进行具体介绍。

所述燃烧机1还包括蒸汽管路4，所述蒸汽管路4的进口端与原料液室12的蒸汽出口连接，所述蒸汽管路4的出口端与新能源制备室的蒸汽入口连接；

所述新能源制备室包括依次连通的蒸汽室13、催化室14、储气室15，所述蒸汽室13上设置蒸汽入口，用于接收并容纳原料蒸汽，所述催化室14内填充催化剂，原料蒸汽经过催化剂发生反应生成可燃气体，所述储气室15对生成的可燃气体进行接收、容纳，所述储气室15上设置出气接口，用于将可燃气体导出储气室15。

进一步的，所述出气接口与燃烧器16的燃料管路3连接，从而使得新能源制备室中制得的新能源燃料，能够直接通过出气接口，进入燃料管路3后，流经燃烧器11，流入燃烧室11中进行燃烧。

所述催化室14中设置温度检测装置143，用于对催化室14中的温度进行实时监控，避免因催化室14内的温度过高，而导致催化剂高温失活的情况发生，同时避免因催化室14内的温度过低，无法维持新能源燃料的正常生产的情况发生。

所述蒸汽室13与催化室14之间设置第一滤板141，使得蒸汽室13中的原料蒸汽能够较为分散且均匀地进入催化室14内，与催化剂充分接触，提高催化反应效率及可燃气体产量；所述催化室14与储气室15之间设置第二滤板142，对气流进行过滤，以避免气流携带催化剂颗粒流出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃烧器，其特征在于，所述燃烧器(16)包括主壳体(160)、燃料管路(3)、点火装置(162)，所述主壳体(160)内部具有空腔(1601)，所述空腔(1601)顶部设置涡轮(163)，所述主壳体(160)外部设置有与空腔(1601)连通的空气管路(5)，所述燃料管路(3)、点火装置(162)由外至内贯穿主壳体(160)，并延伸至涡轮(163)的上部空间。

2.根据权利要求1所述的一种燃烧器，其特征在于，所述点火装置(162)与燃料管路(3)相邻设置，所述涡轮(163)同时套设在燃料管路(3)、点火装置(162)的外部，所述空气管路(5)通过空腔(1601)与涡轮(163)的叶轮组件配合。

3.根据权利要求1所述的一种燃烧器，其特征在于，所述点火装置(162)包括主点火管路(1621)，所述主点火管路(1621)的一端设置在主壳体(160)的外部，主点火管路(1621)的另一端贯穿主壳体(160)并延伸至涡轮(163)的上部空间，所述主点火管路(1621)中设置火花塞(1622)、燃气管线(1623)。

4.根据权利要求3所述的一种燃烧器，其特征在于，所述主点火管路(1621)上设置空气管线(1624)。

5.根据权利要求1所述的一种燃烧器，其特征在于，所述燃烧器(16)包括燃气管路(6)，所述燃气管路(6)的一端设置在主壳体(160)的外部，所述燃气管路(6)的另一端贯穿主壳体(160)并延伸至涡轮(163)的上部空间。

6.根据权利要求5所述的一种燃烧器，其特征在于，所述燃料管路(3)套设在燃气管路(6)的外部，且燃料管路(3)与燃气管路(6)一同贯穿主壳体(160)并延伸至涡轮(163)的上部空间。

7.根据权利要求1所述的一种燃烧器，其特征在于，所述燃烧器(16)包括火焰检测装置(161)，所述火焰检测装置(161)包括火焰检测器(1611)、火焰检测管路(1612)，所述火焰检测器(1611)设置在主壳体(160)外部，所述火焰检测管路(1612)的一端与火焰检测器(1611)的检测口连接，所述火焰检测管路(1612)的另一端贯穿主壳体(160)并延伸至涡轮(163)的上部空间。

8.根据权利要求7所述的一种燃烧器，其特征在于，所述火焰检测装置(161)与燃料管路(3)相邻设置，且所述涡轮(163)同时套设在燃料管路(3)、点火装置(162)、火焰检测装置(161)的外部。

9.一种新能源燃烧机，其特征在于，所述燃烧机(1)包括权利要求1-8任一项权利要求所述的燃烧器。

10.根据权利要求9所述的一种新能源燃烧机，其特征在于，所述燃烧机(1)包括燃烧室(11)、原料液室(12)、新能源制备室，所述原料液室(12)设置在燃烧室(11)内部和/或套设在燃烧室(11)的外部，所述新能源制备室的蒸汽入口与原料液室(12)的蒸汽出口连通，所述新能源制备室套设在燃烧室(11)的外部。

Images