一種低質燃氣燃燒器的制作方法

本實用新型涉及燃燒設備領域，尤其是一種低質燃氣燃燒器。

背景技術：

低質燃氣是指可燃成分少，熱值低，著火、穩燃及燃盡等燃燒特性較差的氣體燃料的統稱。我國低質燃氣種類繁多，除自然界廣泛存在的煤層氣、頁巖氣外，在煤化工、石油化工、鋼鐵、冶金等工業生產過程中都會產生一些低質的氣體燃料，其總量非常巨大。低質燃氣的主要可燃成分為甲烷，其含量一般介于30％以下，由于燃燒放熱量大部分被其中的不可燃成分吸收，而難以利用，一般對空直接排放，這不僅造成了資源的浪費，而且容易造成溫室效應等環境事件。

因此，綜合利用這些低質的燃氣已引起國內、外專家和學者的關注，但相關研究仍處在實驗室階段。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種低質燃氣燃燒器，能實現低質燃氣的高效燃燒及低污染燃燒。

本實用新型的技術方案為：一種低質燃氣燃燒器，包括燃燒器外殼、預混室、燃氣管道和空氣管道，所述預混室與所述燃氣管道和空氣管道相連通，所述燃燒器外殼構成的空腔內，由上至下依次設有大孔多孔介質和小孔多孔介質；所述預混室內由上到下依次設有第二均流板、第一均流板和若干個折流板，所述第一均流板和第二均流板均包括底板和擋板，所述第一均流板的擋板與第二均流板的擋板呈錯位分布，所述第一均流板和第二均流板之間留有空隙，所述折流板與外殼軸線呈傾斜角設計。

優選地，所述大孔多孔介質的材質為氧化釔基氧化鋯、氧化鈣基氧化鋯或碳化硅，通氣孔的孔徑為3～5mm，孔隙率為80～85％，孔徑的排列方式為無序排列。

優選地，所述小孔多孔介質的材質為剛玉、氧化鈣基氧化鋯或碳化硅，通氣孔的孔徑為0.5～1mm，孔隙率為75～85％，孔徑的排列方式為無序排列。

優選地，所述第一均流板與第二均流板之間的空隙為2～5mm。

優選地，所述折流板為2～8個，所述折流板間距為15～35mm。

優選地，所述折流板為長短相間、等間距排列。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：1.本實用新型的預混室內采用多個斜向、長短相間的折流板，使經過的預混氣多角度、回旋式的混合，達到充分混合的效果，充分混合后的氣體又經過錯位分布的均流板實現充分均流和穩流，使低質燃氣的燃燒效率提高；2.本實用新型采用多孔介質燃燒技術，且進一步分段式多孔介質，氣體依次通過小孔多孔介質和大孔多孔介質，能顯著提高燃盡程度，提高低質燃氣燃燒的穩定性，并能有效降低CO和NO_X的排放；3.本實用新型的部分煙氣在向上流動進入上部空腔的過程中會產生回流，回流的煙氣進入燃燒區和預熱區使新加入的氣體得到有效的預熱，從而進一步提高低質燃氣的燃燒效率；4.本實用新型的燃燒器能廣泛應用于工業鍋爐行業，具有較大的社會和經濟效益。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖。

圖2為本實用新型的第二均流板結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施方式，對本實用新型做進一步說明。

如圖1至圖2所示，一種低質燃氣燃燒器，包括燃燒器外殼1、預混室2、燃氣管道3和空氣管道4，其中預混室2與燃氣管道3和空氣管道4相連通。

在預混室內由上到下依次設有第二均流板5、第一均流板6和2～8個折流板7，折流板7最優為6個。其中第一均流板6包括底板61和擋板62，第二均流板5均包括底板51和擋板52，所述第一均流板6的擋板62與第二均流板5的擋板52呈錯位分布；第一均流板6和第二均流板5之間留有2～5mm空隙，空隙最優為4mm。折流板7為長短相間、等間距排列，間距為15～35mm，間距最優為20mm，折流板7與外殼軸線均呈傾斜角設計。

預混室2內采用多個斜向、長短相間的折流板7，使經過的氣體實現多角度、回旋式的混合，大大提高了混合的效果，使低質燃氣的燃燒效率得到提高；充分混合后的氣體又經過二個錯位分布的均流板，大大提高了均流和穩流的效果，為進入多孔介質中充分燃燒做準備。

在燃燒器外殼1構成的空腔內，由上至下依次設有大孔多孔介質8和小孔多孔介質9。其中大孔多孔介質8的材質為氧化釔基氧化鋯、氧化鈣基氧化鋯或碳化硅，通氣孔的孔徑為3～5mm，孔隙率為80～85％，孔徑的排列方式為無序排列。小孔多孔介質9的材質為剛玉、氧化鈣基氧化鋯或碳化硅，通氣孔的孔徑為0.5～1mm，孔隙率為75～85％，孔徑的排列方式為無序排列。

由于小孔多孔介質9孔徑較小，孔隙率較小，因此小孔多孔介質9可起到蓄熱體的作用，使經過的氣體得到較好的預熱；而當氣體經過大孔多孔介質8時，由于其孔徑相對較大，輻射作用穿透得較深遠，溫度升高較快，使預熱后的氣體進入大孔多孔介質8中能發生燃燒，燃盡程度大大提高。此外，由于大孔多孔介質8內溫度分布均勻，能將最高溫度保持在較低水平，因此能降低CO和NO_X的排放，從而實現低污染燃燒。

一種低質燃氣燃燒器的燃燒方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)低質燃氣和空氣分別通過燃氣管道和空氣管道進入預混室；

(2)在預混室內低質燃氣和空氣進行預混，其中經過多個長短相間的折流板，實現充分預混；

(3)充分預混后的氣體經過預混室內的均流板，進行均流，其中經過第一均流板進行一次均流，然后經過第二均流板進行二次均流；

(4)充分均流后的氣體進入小孔多孔介質預熱區進行預熱，同時能防止燃燒火焰回火現象的發生，預熱后進入大孔多孔介質燃燒區進行燃燒，然后在上部空腔的導流作用下流出燃燒器，部分煙氣在向上流動進入上部空腔的過程中會產生回流，回流的煙氣進入燃燒區和預熱區使新加入的氣體得到有效的預熱，從而實現有效提高低質燃氣的燃燒效率和減少CO和NO_X的排放。；

(5)燃燒后的熱量通過多孔介質的高溫輻射傳熱和產生的高溫煙氣直接對鍋爐加熱，上部空腔與鍋爐相連。

上述的實施例僅為本實用新型的優選實施例，不能以此來限定本實用新型的權利范圍，因此，依本實用新型申請專利范圍所作的修改、等同變化、改進等，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。