全預混金屬三維結構編織物表面燃燒器及其中的燃燒頭的製作方法

2023-05-02 06:04:56

本實用新型涉及鍋爐燃燒器技術領域，提供一種全預混金屬三維結構編織物表面燃燒器，還提供其中的燃燒頭。

背景技術：

鍋爐煤改氣工程實施後，顆粒物、二氧化硫、煙氣黑度等鍋爐大氣汙染物排放基本達標，但是鍋爐氮氧化物的排放沒有得到有效改善，而這正是造成冬季霧霾的主要原因之一。

鍋爐氮氧化物的生成屬熱力氮氧化合過程，是燃料在燃燒過程中，空氣中的氮在高溫下氧化生成氮氧化物，氮氧化物的生成量取決於火焰溫度、氧濃度和高溫區域範圍，溫度越高，氧濃度和高溫區域範圍越大，氮氧化物的生成量就越大。而傳統常規的燃氣鍋爐燃燒器體現的是高溫、高氧和大範圍高溫區且燃燒動力消耗過大的運行狀態，不可避免的產生高氮排放。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於改進現有技術的不足，提供一種減少燃燒動力消耗、降低汙染物排放的燃氣、空氣完全預混、金屬三維結構編織物表面燃燒的燃燒器。

本實用新型的另一個目的在於提供所述燃燒器中的燃燒頭。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種全預混金屬三維結構編織物表面燃燒器，包括一燃燒頭，該燃燒頭連接一風機的出風口，該風機的入風口連接一混合器的出氣口，該混合器具有一個空氣進口，還有一個燃氣進口，該燃氣進口連接燃氣管道，在該燃氣管道上設有一控制閥；在所述燃燒頭處設置有點火裝置；

其中的燃燒頭為一筒體，在該筒體的側壁上分布若干穿孔成鏤空狀，在該筒體的外壁上覆蓋有三維結構的編織物層，該編織物層是由耐熱不鏽鋼絲編織而成。

該空氣進口使用中可以與大氣相連通。

所述燃燒器中還可以包括一程控器，該程控器為一微處理器，該程控器的信號輸入和/或輸出端通過信號輸入輸出線連接所述風機、控制閥和點火裝置的信號輸入和/或輸出端，以控制所述風機的啟閉以及風速大小，控制所述控制閥的啟閉和開啟度，控制點火裝置點火。

所述控制閥為具有流量調節功能的電磁多功能組合閥。

該程控器還結合一檢測裝置，該檢測裝置為一信號反饋傳輸系統，與所述程控器連接，用於檢測採集並傳輸燃氣和空氣流量及壓力，採集傳輸點火狀況、燃燒狀態及火焰溫度；該信號反饋傳輸系統包括設置在燃氣管道和空氣進口處的流量傳感器和設置在燃燒頭處的溫度傳感器，控制：

a.在所述燃氣管道和空氣進口處設有流量計與該處的流量傳感器關聯，該流量計測得的燃氣流量和空氣流量通過流量傳感器傳到微處理器中，與預設的燃氣和空氣的流量比進行比對，從而調節所述燃氣管路上設置的所述控制閥，以此保證過量空氣係數較小；

b.在所述燃燒頭處設置溫度傳感器，該溫度傳感器傳送燃燒頭的溫度到微處理器中，反映燃燒狀態，並與預設的燃燒狀態進行比對，從而比調燃氣和/或空氣的流量和/或壓力，即調節運行負荷至最佳狀態。

本實用新型還提供上述燃燒器中使用的燃燒頭，該燃燒頭為一筒體，在該筒體的側壁上分布若干穿孔成鏤空狀，在該筒體的外壁上覆蓋有三維結構的編織物層，該編織物層是由耐熱不鏽鋼絲編織而成。

關於燃燒頭，具體地：

所述三維結構的編織物的厚度優選為3-5mm。

所述耐熱不鏽鋼絲的直徑優選為50-100微米。

所述編織物的孔隙率為40%-50%。

本實用新型提供的全預混金屬三維結構編織物表面燃燒器及其其中的燃燒頭，通過在燃燒頭筒體側壁上開孔和在筒壁外表面上覆蓋編織物層，燃燒頭的側面作為燃燒面，在輻射燃燒方式下，具有更充分的過氣性，覆蓋三維結構的編織物具有一定的柔韌性，可以加工成任何形狀，覆蓋固定在任何形式的燃燒頭表面。編織物層的熱傳導性能優良，燃燒時使得燃燒頭的各區域溫度均勻，金屬表面溫度較低，不存在大範圍高溫區，即可抑制氮氧化物的生成。另外，本實用新型提供的燃燒器，通過程控器可以有效地控制過量空氣係數，不會引起本身和鍋爐等工件過分氧化，延長了使用壽命；亦可有效抑制氮氧化物的生成。通過程控器和檢測裝置以及混合器，可以實現高精度燃氣、空氣預混，混合均勻充分，也能夠減小過量空氣係數，可實現低功率運行並提高熱效率；運行噪音小，超低汙染物排放，是理想的節能環保產品。

下面通過附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

附圖說明

圖1為本發明提供的全預混金屬三維結構編織物表面燃燒器的分解結構示意圖。

圖2為圖1所述燃燒器中的燃燒頭的結構示意圖。

圖3a和圖3b為燃燒頭上覆蓋的兩種三維結構編織物的示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，全預混金屬三維結構編織物表面燃燒器，包括一燃燒頭1，該燃燒頭連接一風機2的出風口，該風機的入風口連接一混合器3的出氣口，該混合器3具有一個空氣進口，還有一個燃氣進口，該燃氣進口連接燃氣管道，在該燃氣管道上設有一控制閥4，其為電磁控制閥；在所述燃燒頭1處設置有點火裝置11；

燃燒頭1為一筒體，在該筒體的側壁上分布若干穿孔成鏤空狀，在該筒體的外壁上覆蓋有三維結構的編織物層12，該編織物層12是由耐熱不鏽鋼絲編織而成。

燃燒器中還可以包括一程控器，該程控器為一微處理器，該程控器的信號輸入和/或輸出端通過信號輸入輸出線連接風機2、控制閥4和點火裝置11的信號輸入和/或輸出端，以控制風機2的啟閉以及風速大小，控制控制閥的啟閉和開啟度，控制點火裝置點火；該程控器還結合一檢測裝置，該檢測裝置為一信號反饋傳輸系統，與所述程控器連接，用於檢測採集並傳輸燃氣和空氣流量及壓力，採集傳輸點火狀況、燃燒狀態及火焰溫度。

該信號反饋傳輸系統包括設置在燃氣管道和空氣進口處的流量傳感器和設置在燃燒頭處的溫度傳感器13，控制：

在燃氣管道和空氣進口處設有流量計與該處的流量傳感器關聯，該流量計測得的燃氣流量和空氣流量通過流量傳感器傳到微處理器中，與預設的燃氣和空氣的流量比進行比對，從而調節燃氣管路上設置的控制閥4，以此保證過量空氣係數較小。

該控制閥可以為燃氣多功能組合閥，該多功能組合閥可以帶有流量調節的功能，該多功能組合閥與微處理器連接，即可實現燃氣的調節。

通過燃氣流量的調節，可以控制燃燒頭的燃燒面的溫度，也可以控制燃氣與空氣的比例，實現過量空氣係數的控制。

在所述燃燒頭處設置溫度傳感器，該溫度傳感器傳送燃燒頭的溫度到微處理器中，反映燃燒狀態，並與預設的燃燒狀態進行比對。如果溫度過高，則可以通過燃氣多功能組合閥的流量調節功能，減小燃氣輸送量。

混合器上的空氣進口處的流量傳感器和燃氣管路上的流量傳感器的信號輸送到微處理器中，如果其比值即過量空氣係數不在設定的範圍內，則可以通過燃氣多功能組合閥，調節燃氣的流量來調節。

本實用新型還提供上述燃燒器中使用的燃燒頭如圖2所示，該燃燒頭為一筒體，在該筒體的側壁上分布若干穿孔成鏤空狀，在該筒體的外壁上覆蓋有三維結構的編織物層，該編織物層是由耐熱不鏽鋼絲編織而成，該編織物如圖3a和圖3b所示。

關於燃燒頭，具體地：

所述三維結構的編織物的厚度優選為3-5mm。

所述耐熱不鏽鋼絲的直徑優選為50-100微米，例如為80微米。

所述編織物的孔隙率為40%-50%。