[实用新型]一种脉冲式等容气体燃烧器驱动头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体燃烧器驱动头，更具体的说，它涉及一种脉冲式等容气体燃烧器驱动头。

背景技术

在现有的天然气燃烧器、燃烧机中所采用的燃烧方式均为等压式燃烧。

（1）等压扩散燃烧存在着燃料与空气混合不完全、不均匀的痼疾，火焰包络中存在着温度极高的核心，燃烧不完全且Nox生成量大，即便是采用“高温空气燃烧技术”提高了燃烧效率，但随着助燃空气预热温度提升，在强化了燃烧反应温度的同时，也强化了高温型Nox的生成。形成了高效燃烧、高Nox排放的悖论。

（2）等压预混燃烧能够达到高效燃烧的目的，但不能降低高温型Nox的生成，且存在着功率调节比小、易回火的痼疾。尤其是针对气体燃料的系统，易回火特性是一种安全隐患，需要用多种性能、能耗代价予以预防，但仍不能完全杜绝。

当前最流行的“金属丝网燃烧器”有效的解决了高效燃烧与低Nox排放的矛盾，但没有杜绝“预混燃烧易回火”的根本方法。排放与综合能耗间的悖论仍然存在。其中“多孔介质”（金属丝网）对燃气流的阻力增大，迫使系统风机功耗加大、燃料气供应压力增大的能耗负面特性尤为突出，且随着燃烧器单体功率加大，电耗及综合能耗越发突出。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种脉冲式等容气体燃烧器驱动头，来解决以上这些问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种脉冲式等容气体燃烧器驱动头，其特征在于：包括驱动头外壳，与驱动头外壳固定连接的驱动头内壳，设置在驱动头内壳上的天然气冷却腔体、阀驱动电机，设置在天然气冷却腔体内的若干条天然气管道，穿过天然气冷却腔体贴合在天然气冷却腔体一端面上的空气阀轴向板组件，设置在空气阀轴向板组件上的点火器，设置在驱动头内壳左端开口处向上凸起的空气导流板，穿过驱动头外壳、驱动头内壳与所有天然气管道相连通的天然气总管道，以及穿过驱动头外壳、驱动头内壳与天然气冷却腔体相连通的冷却水进口和冷却水出口，所述驱动头外壳与驱动头内壳之间形成一条空气导流通道，所述空气导流通道出气口处设有若干相互间隔的空气导流孔，所述天然气管道出口设置在天然气冷却腔体与空气阀轴向板组件贴合的侧面上，所述天然气管道的出口处设有若干天然气毛细管束喷嘴，所述空气阀轴向板组件上设有若干与空气导流孔、天然气管道出口相配合的缺口和第二缺口，所述空气阀轴向板组件与天然气冷却腔体、驱动头外壳、驱动头内壳连接处密封处理，所述阀驱动电机与空气阀轴向板组件传动连接，控制空气阀轴向板组件的转动。

优选为，空气阀轴向板组件包括从动齿轮、连接轴和空气阀轴向板，所述空气阀轴向板通过连接轴与从动齿轮相连接，所述从动齿轮与阀驱动电机相连接，通过阀驱动电机带动从动齿轮转动，所述点火器设置在空气阀轴向板中间位置，所述缺口与第二缺口分别设置在空气阀轴向板上。

优选为，空气导流板形状为圆锥面。

优选为，天然气管道为十二个。

优选为，天然气管道的出口处有四百二十二个天然气毛细管束喷嘴。

优选为，四百二十二个天然气毛细管束喷嘴呈十三列六十八排扇形排列。

本实用新型具有下述优点：本发明与现有技术相比具有：

（1）安全：我们发明的天然气冷却腔体+毛细管束结构是将燃料气通过“天然气冷却腔体微喷管束”组合体后进入预混段腔室，天然气冷却腔体中的循环水带走管束壁面的热量，形成燃料与预混气间的大温差，降低反应温度、形成熄灭区；毛细管直径取低于火焰猝熄值，毛细管长径比远大于猝熄距离，毛细管内壁产生的低温附面层对火焰波产生滞止。以上综合措施及结构，使本预混区上游燃料喷嘴不具备产生回火的条件。故做到系统安全。

（2）高效：根据燃烧学理论，对于化学恰当比燃/气混合物,Humphrey（汉佛莱）热循环（等容燃烧）效率比Brayton（布雷顿）热循环（等压燃烧）效率高30%——50%。我们发明的组合结构是一种以可调时隙动作的极近似等容循环的脉冲式多孔介质燃烧器对燃气流的驱动结构——目的是在强化多孔介质燃烧器低氮特性的基础上，利用多孔介质的气动阻尼性状，形成近似于等容循环的燃烧状态，使其燃烧效率进一步提高。同时有效利用等容燃烧的自增压特性，提高系统的循环效率，降低辅机能耗，达到系统综合能耗降低的目的。