[发明专利]一种金属纤维后混式燃烧器及应用该燃烧器的锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉行业的气体燃烧器领域，具体是一种金属纤维后混式燃烧器及燃气锅炉。

背景技术

国外在20世纪80年代开始研究金属纤维燃烧器，金属纤维燃烧器是一种全预混蓝焰式燃烧器，以特种金属纤维作为燃烧表面，燃烧强度最大可以达到10000kw/m²。这种燃烧技术是近几年才逐渐推广应用的新型燃烧技术，在国外广泛应用不同的领域。

金属纤维燃烧器属于预混气体表面燃烧。预先混合均匀的燃气空气混合物流向燃烧器头部，在透气性均匀的金属纤维织物表面层进行燃烧。燃烧以两种方式进行，既红外热辐射方式和蓝焰方式。红外热辐射方式是可燃混合物在织物内部进行燃烧，金属纤维织物被加热至白炽状态，一部分热量以辐射方式释放，火焰长度几乎为0。蓝焰方式是可燃混合物在织物上方燃烧，火焰承蓝色浮在表面上，热量以对流方式释放，火焰长度也比传统模式短得多。如果该技术应用于锅炉上，同等功率锅炉的炉膛可大幅度缩小体积。

由于金属纤维织物的均匀透气性和燃气与空气的均匀预混，燃烧十分稳定和温度分布均匀，没有局部高温存在，因此抑制了NOx的生成，预混又有足够的空气供给，故CO的排放也低。是目前最环保的燃烧方式。

燃烧器采用铁-铬-铝纤维作为燃烧表面基材，其使用的最高温度可达1300℃，由于其1000℃以上仍具有优良的抗氧化性能和热强度，所以金属纤维燃烧器除具有燃烧效率高外，还具有耐热冲击、低压降、安全无回火、反应迅速、热惯性小、冷却快、经久耐用、有害气体释放少等优势。与传统的燃烧器比较，具有：燃烧均匀、热效率高、噪声小、有害气体释放少、火焰短可减小锅炉体积等特点。但是，目前金属纤维燃烧器成型产品与同等普通燃烧器相比价格高出数倍，我国市场难以承受

金属纤维燃烧器根据混合模式分前预混和后预混两种模式。前预混模式需配套防爆型调速风机，配套风机将面临超高的成本，无法推广。后混式燃烧模式目前流行采用文丘里管进行混合，需要较长的混合部分，所以外形也很大，无法起到缩小锅炉整体体积的效果。

为了解决以上问题，本发明做了有益改进。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是一种体积小巧、并使燃气空气混合物充分预混的锅炉用金属纤维后混式燃烧器，该燃烧器的火焰均匀分布在燃烧器表面；而且本发明还提供了一种应用所述燃烧器的燃气锅炉。

（二）技术方案

本发明是通过以下技术方案实现的：一种金属纤维后混式燃烧器，包括燃烧头、风机和混合器；所述混合器内设有燃气旋流装置；工作时，燃气与风机送入混合器中的空气均流入混合器内，通过燃气旋流装置进行充分混合后，进入燃烧头燃烧。

其中，所述混合器上设有燃气入口；所述燃气旋流装置包括至少两个旋流片，其中一个旋流片紧贴所述燃气入口倾斜设置，从而使混合器内的燃气和空气形成旋流而充分混合。

进一步，所述旋流片均倾斜设置，且该旋流片均由中空的圆环拉伸而成。

此外，该燃烧器还包括燃气主路和燃气支路，所述燃气支路包括设有一级电磁阀的第一燃气支路和设有二级电磁阀的第二燃气支路；燃气依次通过燃气主路和燃气支路流入混合器。

而且，还包括燃气汇流管，所述第一燃气支路和第二燃气支路均通过该燃气汇流管与所述混合器连通。

进一步，所述燃烧头外表面设有金属纤维毡。

此外，该燃烧器设有点火装置，所述点火装置包括点火管和点火针，所述点火管出口处分布至少两个气孔。

其中，所述点火装置设有离子棒，该离子棒用于检测该点火装置的点火状态和燃烧器的主火焰状态。

进一步来说，所述离子棒设有横段和外直段，所述横段用于检测点火装置的点火状态，所述外直段用于检测燃烧器的主火焰状态。

本发明还提供一种燃气锅炉，使用上述的金属纤维后混式燃烧器。

（三）有益效果

与现有技术和产品相比，本发明有如下优点：

1.本发明能使后混式燃烧模式金属纤维燃烧器置于锅炉外的部分体积小巧；火焰在金属纤维的表面分布更均匀；提升了点火的可靠性；增大了燃烧头部的轴径比；

2.本发明的锅炉体积小，安装占地面积减小，并可减少锅炉的耗材及成本。

附图说明

图1是本发明的燃烧头的外部结构示意图；

图2是本发明的混合器结构示意图；

图3为本发明提供的燃气锅炉示意图；

图4是本发明的燃气管路的结构示意图；