[发明专利]自卷吸二次风多引射预混多孔介质燃烧辐射器及燃烧方法在审

专利信息
申请号: 202011449548.6 申请日: 2020-12-11
公开(公告)号: CN112443839A 公开(公告)日: 2021-03-05
发明(设计)人: 方楠;王关晴;罗丹;陈翔翔;徐江荣 申请(专利权)人: 杭州电子科技大学
主分类号: F23D14/02 分类号: F23D14/02;F23D14/26;F23D14/46;F23D14/60;F23D14/62;F23D14/84;F23L9/00
代理公司: 浙江千克知识产权代理有限公司 33246 代理人: 周希良
地址: 310018 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 二次 风多引射预混 多孔 介质 燃烧 辐射器 方法
【说明书】:

发明涉及一种自卷吸二次风的多引射预混多孔介质燃气燃烧辐射器及其燃烧方法。本发明包括空气燃气旋转预混器,在空气燃气预混器外侧底部,设有切圆均布的文丘里引射器,在文丘里引射器入口端设有燃气入射器;在空气燃气预混器上端设有气流均匀分配器,气流均匀分配器上端设有多孔介质燃烧表面辐射器,多孔介质燃烧表面辐射器上端设置有放射状烟气余热回收辐射环;在空气燃气预混器底面中心,设有二次风入口,自卷吸二次风管设置于空气燃气预混器、气流均匀分配器、多孔介质燃烧辐射器中心轴线。本发明燃烧火焰稳定性强,燃烧效率,辐射换热强,烟气余热回收利用高,燃烧器负荷变化范围广,可直接实现NOx超低排放。

技术领域

本发明属于低氮燃烧与多孔介质燃烧技术领域,涉及一种自卷吸二次风多引射预混多孔介质燃烧辐射器及燃烧方法,适合用于民用燃气灶具。

背景技术

随着环境压力日益增大,国家对环保排放标准要求更加严格,2015年底国务院三部委提出“超低排放”限值规定,明确要求燃煤烟气中的氮氧化物排放浓度 NOx ≤ 50 mg/Nm3(O2= 6%),并逐渐推广到燃油和燃气的燃烧装置上,形成业内共识,在清洁能源选择和使用引起了广泛关注,因此,天然气作为一种优质、清洁、高效、绿色的气体燃料,开发利用比重日益增长。

然而,目前主流的民用燃气灶具,仍存在着是燃烧效率相对较低、热辐射效率低、NOx排放高等问题,燃烧装置需要进行改善。比如燃烧方式上仍然是以传统的扩散燃烧为主,存在燃烧火焰过长,局部区域温度过高,温度梯度过大,燃烧效果受混合效果影响显著等问题;其次,在预混方面,燃气灶配比空气和燃气的主要方式仍然是自然引射一次空气,利用空气和燃气的自然混合,并且为增强引射效果,减少阻力损失,不设置预混室,这样必然导致燃气在进入灶台燃烧前,混合效果差,燃烧不完全,产生较多CO,降低燃烧效率和热效率,因此,如何提高燃气引射空气效果,增强空气和燃气预混效果,是燃气引射吸卷空气混合的主要难点;再次,燃烧方式上仍然是以传统高速射流扩散燃烧为主,存在燃烧火焰过长,局部区域温度过高,温度梯度过大,喷嘴结构造成的生产工艺复杂化,成本较高,大体积造成的损失热量大,燃烧效果受混合效果影响显著,CO和NOx产生较多等问题。

另一方面,传统扩散燃烧后,燃烧热量主要被高温烟气带走,并通过对流换热方式传递给被加热体,热量传递效率受负荷变化、流动状态、结构参数影响明显,热辐射效率低。因此,根据以上分析存在的缺陷,应用燃气燃烧辐射器的民用灶具在空气分级、燃烧区域还原性分布、燃烧热辐射强度、余热回收等方面仍具有较大改善空间。

多孔介质燃烧是作为新一代新型燃烧技术,在燃烧气体燃料时具有燃烧效率高、燃烧强度大、燃烧稳定性强、辐射换热大,设备体积小、污染物排放低等强大优势,并具有广阔的民用领域的应用前景。因此,本发明将多孔介质燃烧与空气分级燃烧技术相结合,巧妙利用二次风自卷吸方式改善燃烧区域中的还原性气体区域分布,构建一种气体燃料的低氮燃烧辐射器,应用于民用燃气灶具中。

发明内容

本发明主要目的是基于自卷吸式空气分级与多孔介质渐扩燃烧相结合,提供一种燃烧强度高、辐射强度大、污染物排放低、负荷变化更宽、结构简单的自卷吸二次风多引射切圆预混多孔介质燃气燃烧辐射器,用于民用燃气灶具。

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