[发明专利]一种利用余热的组合式微型燃烧器

说明书

本发明公开一种利用余热的组合式微型燃烧器，由四个结构相同的平板式微型燃烧器，尾气室和排气室构成；四个所述平板式微型燃烧器按二竖二横口字形布置相连接围成中间方筒形排气室，所述尾气室与四个所述平板式微型燃烧器和排气室相连通。其中所述平板式微型燃烧器内等分成进气口室，下部燃烧室，混合室和上部燃烧室。燃料从四个平板式微型燃烧器进入发生燃烧反应，随后汇聚在尾气室，通过排气室内往燃料进口方向排出。本发明利用尾气的余热提高内部燃料的温度并预热未燃气体，很大程度上带来更高、更均匀的辐射壁面温度分布，提高燃料的利用率，从而提高了微型热光电系统的效率。

技术领域：

本发明公开了一种利用余热的组合式微型燃烧器，属于能源燃烧利用领域。

背景技术：

燃烧燃料从而产生能量是生产生活中采用的最为广泛的能源利用方式。世界上有90％的能源是直接或间接地通过燃烧而得以利用。但在某些场合，由于加工技术限制，燃料燃烧就不能发挥用武之地，比如手机、笔记本电脑等可携带电子设备，目前人们主要是依靠电池来给他们提供能源。化学电池由于体积小，携带方便等特点，在这些场合有很大的利用空间，但是其缺点也显而易见，因为其能量密度低，可连续工作时间短，需要经常地更换电池或充电。所以人们就开始尝试采用微燃烧器内的燃烧来获得能量。微燃烧器与电池相比具有：价格低廉，保存期限长，能够提供稳定的电压，再次添加燃料方便和比起一次性电池来对环境友好等优点。因此微燃烧器成为一种很有潜力的储能设备。

微型热光电系统是利用碳氢燃料在微型燃烧器内燃烧产生的热能对燃烧器外壁面进行加热，高温壁面辐射出的能量足够高的光子撞击低频带隙光电池产生电能。跟其他装置相比，它结构简单，优势也非常明显，主要体现在：首先，预混合燃烧方式的采用将在同样的驻留时间下大大提高燃烧完全程度；其次，由于该系统是利用高温壁面的辐射能量进行光电转化，微尺度下燃烧器面容比大的特点就能显著增加系统的整体效率；最后，由于没有运动部件，加工和装配非常容易，也不存在由摩擦导致的泄露和零部件失效等问题。

专利号为CN201510525405.1，专利名称为一种内置十字隔板式微型燃烧器，通过在一个微型平板式燃烧器入口添加一个十字隔板使得燃料在燃烧室内部的燃烧更加充分和稳定，该专利确实起到一定效果但是也存在一定缺陷，例如该燃烧器由于入口处存在十字隔板，会导致有部分热量被十字隔板吸收，使得该处燃烧器壁面温度偏低，并且该燃烧器是直通式平板，大量尾气被直接排出，造成了大量能量损失。

发明内容：

本发明的目的是根据微尺度燃烧的热点以及微型热光电系统的工作要求，克服上述现有技术存在的问题和平足，提出一种比现有微型燃烧器燃烧效率更高，能量利用率更高的一种利用余热的微型燃烧器。

本发明通过内部平板式微型燃烧器中的下部燃烧室可以将燃烧产生的热量均匀传递给肋板和燃烧器，又通过上部燃烧室内的多孔材料可以更好的储热，减少燃烧热量的损失。最后通过将燃烧尾气汇聚在尾气室，将全部尾气向燃料进口方向排出，有效的利用燃烧的废气进一步加热燃烧器壁面以及预热未燃气体，提高了燃料的燃烧效率和能量的利用率，从而提高了热光电系统的效率。并且燃烧器内部的多孔材料可以根据需要更换，提高了燃烧器整体适用性。

本发明通过数值模拟计算发现：使用本发明中的燃烧器可以很大程度上提高燃烧器入口壁面的温度，并且减少了出口壁面的温度损失，从而提高了燃烧器壁面整体的温度。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种利用余热的组合式微型燃烧器，由四个结构相同的平板式微型燃烧器1，尾气室2和排气室3构成；四个所述平板式微型燃烧器1按二竖二横口字形布置相连接围成中间方筒形排气室3，所述尾气室2与四个所述平板式微型燃烧器1和排气室3相连通。