本發(fā)明屬于燃燒加熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低排放雙燃燒模式高溫燃燒器及其控制方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)燃燒方式中進入反應(yīng)區(qū)前反應(yīng)物的濃度高而溫度低，無焰燃燒方式中進入反應(yīng)區(qū)前反應(yīng)物的濃度低而溫度高。無焰燃燒是低氧稀釋條件下的一種溫和燃燒模式，其特點是反應(yīng)速率低、局部放熱少、熱流分布均勻、爐內(nèi)溫差小、燃燒峰值溫度低、噪音極小且氮氧化物(nox)生成量小。

為了實現(xiàn)無焰燃燒，現(xiàn)有的燃燒技術(shù)主要是通過復(fù)雜的流量控制技術(shù)，或通過改變?nèi)紵艹隹诿娣e的做法，在高溫條件下，增加氣流速度，來實現(xiàn)高速氣流進入到燃燒室。采用上述的做法，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不便，而且成本較高，無法滿足生產(chǎn)需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種低排放雙燃燒模式高溫燃燒器及其控制方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種低排放雙燃燒模式高溫燃燒器，包括：

燃燒本體，燃燒本體上設(shè)有燃燒管，燃燒管內(nèi)設(shè)有燃燒腔室；

燃料進氣機構(gòu)，燃料進氣機構(gòu)設(shè)置于燃燒本體上且其出氣口位于燃燒腔室內(nèi)，燃料進氣機構(gòu)上設(shè)有燃氣閥；

助燃風(fēng)進風(fēng)機構(gòu)，助燃風(fēng)進風(fēng)機構(gòu)設(shè)置于燃燒本體上且其出風(fēng)口位于燃燒腔室內(nèi)，助燃風(fēng)進風(fēng)機構(gòu)上設(shè)有風(fēng)閥；

點火器，其設(shè)置于燃燒腔室內(nèi)；

設(shè)置于燃燒腔室內(nèi)的火焰溫度檢測器和火焰檢測器，火焰溫度檢測器的輸出端與火焰控制器的輸入端連接；

有焰無焰燃燒火焰控制器，包括溫度檢測器和火焰控制器，溫度檢測器的輸出端與火焰控制器的輸入端連接，火焰控制器的輸出端與風(fēng)閥、燃氣閥的輸入端連接，用于感應(yīng)燃燒腔室內(nèi)的溫度來調(diào)節(jié)風(fēng)閥和燃氣閥。

本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)，通過溫度檢測器來調(diào)節(jié)風(fēng)閥的開度，改變助燃風(fēng)進入燃燒腔室的壓力，改變混合氣體通過燃燒器出口的速度，使得可燃氣體迅速進入燃燒腔室，形成強烈的煙氣回流，由于反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)區(qū)域擴大，燃料在高溫低氧的氣氛下燃燒，火焰鋒面消失，使得溫度分布均勻，且氮氧化物生成量小，更加安全可靠。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可做如下改進：

作為優(yōu)選的方案，上述的燃料進氣機構(gòu)包括燃料進氣管和至少一個噴頭，噴頭包括燃燒外殼和至少一個分配板，燃燒外殼包括上曲面、下曲面和連接面，連接面分別與上曲面、下曲面連接且三者之間形成燃料分配腔室，分配板上設(shè)有多個分配孔且其豎直設(shè)置于燃料分配腔室內(nèi)，連接面上設(shè)有燃料進口，上曲面和下曲面對稱設(shè)置且二者表面設(shè)有若干燃料出口，燃料出口位于燃燒腔室內(nèi)，燃料進氣管設(shè)置于燃燒本體上且與燃料進口連通，燃氣閥設(shè)置于燃料進氣管上。

其中，上曲面、下曲面為月牙形且二者之間的距離由遠離燃燒腔室方向至靠近燃燒腔室方向為由大漸小設(shè)置。

采用上述優(yōu)選的方案，噴頭將燃料均勻分開，使得燃料與助燃風(fēng)充分混合，增加火焰燃燒的穩(wěn)定性，提高燃燒效率。

作為優(yōu)選的方案，上述的助燃風(fēng)進風(fēng)機構(gòu)包括助燃風(fēng)進風(fēng)管，助燃風(fēng)進風(fēng)管設(shè)置于燃燒本體上，風(fēng)閥設(shè)置于助燃風(fēng)進風(fēng)管上。

其中，噴頭呈環(huán)狀分布，任意相鄰二個噴頭之間設(shè)有燃料連接管。

采用上述優(yōu)選的方案，噴頭呈環(huán)狀分布，多個噴頭大幅度降低了燃燒時壓力脈動幅值，有益于消除振蕩燃燒，進一步提高火焰燃燒的穩(wěn)定性，從而提高燃燒效率。

作為優(yōu)選的方案，本發(fā)明提供一種低排放雙燃燒模式高溫燃燒器的控制方法，包括以下步驟：

s1、燃料進氣機構(gòu)、助燃風(fēng)進風(fēng)機構(gòu)分別通入燃料和助燃風(fēng)，點火器點火生成火焰，同時，火焰控制器檢測火焰的光強度和閃爍頻率；

s2、當(dāng)火焰檢測器檢測到火焰強度達到設(shè)定值后，關(guān)閉點火器，啟動火焰溫度檢測器；

s3、當(dāng)溫度檢測器檢測到燃燒腔室內(nèi)溫度達到850℃后，火焰控制器關(guān)閉燃氣閥51，將風(fēng)閥的開度加大10％，再打開燃氣閥51，實現(xiàn)無焰燃燒；當(dāng)火焰溫度檢測器檢測到燃燒腔室內(nèi)溫度低于850℃后，啟動火焰檢測器，同時火焰控制器切換至有焰燃燒模式。

采用上述優(yōu)選的方案，通過有焰、無焰雙燃燒模式的轉(zhuǎn)換控制，降低氮氧化物的排放，操作簡單，控制安全，更加環(huán)保。

其中，步驟s3中燃料通過噴頭后與助燃風(fēng)進風(fēng)管的助燃風(fēng)混合后迅速進入燃燒腔室內(nèi)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的噴頭的結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖4為本發(fā)明的燃料進氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。

為了達到本發(fā)明的目的，如圖1所示，在本發(fā)明的其中一種實施方式中提供一種低排放雙燃燒模式高溫燃燒器，包括：

燃燒本體10，燃燒本體10上設(shè)有燃燒管11，燃燒管11內(nèi)設(shè)有燃燒腔室；

燃料進氣機構(gòu)，燃料進氣機構(gòu)設(shè)置于燃燒本體10上且其出氣口位于燃燒腔室內(nèi)，燃料進氣機構(gòu)上設(shè)有燃氣閥51；

助燃風(fēng)進風(fēng)機構(gòu)，助燃風(fēng)進風(fēng)機構(gòu)設(shè)置于燃燒本體10上且其出風(fēng)口位于燃燒腔室內(nèi)，助燃風(fēng)進風(fēng)機構(gòu)上設(shè)有風(fēng)閥61；

點火器20，其設(shè)置于燃燒腔室內(nèi)；

設(shè)置于燃燒腔室內(nèi)的火焰溫度檢測器和火焰檢測器30，火焰溫度檢測器的輸出端與火焰檢測器的輸入端連接；

有焰無焰燃燒火焰控制器，包括溫度檢測器40和火焰控制器，溫度檢測器的輸出端與火焰控制器的輸入端連接，火焰控制器的輸出端與風(fēng)閥、燃氣閥的輸入端連接，用于感應(yīng)燃燒腔室內(nèi)的溫度來調(diào)節(jié)風(fēng)閥和燃氣閥。

本實施方式相較于現(xiàn)有技術(shù)，通過溫度檢測器來調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度，改變助燃風(fēng)進入燃燒腔室的壓力，改變混合氣體通過燃燒器出口的速度，使得可燃氣體迅速進入燃燒腔室，形成強烈的煙氣回流，由于反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)區(qū)域擴大，燃料在高溫低氧的氣氛下燃燒，火焰鋒面消失，使得溫度分布均勻，且氮氧化物生成量小，更加安全可靠。

根據(jù)實際情況，火焰控制器通過電子元件的邏輯實現(xiàn)無焰燃燒和有焰燃燒的切換。

如圖1至圖3所示，為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，在本發(fā)明的另一種實施方式中，在前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的燃料進氣機構(gòu)包括燃料進氣管50和一個噴頭52，噴頭52包括燃燒外殼520和四個分配板521，燃燒外殼520包括上曲面、下曲面和連接面，連接面分別與上曲面、下曲面連接且三者之間形成燃料分配腔室，分配板521上設(shè)有多個分配孔且其豎直設(shè)置于燃料分配腔室內(nèi)，連接面上設(shè)有燃料進口，上曲面和下曲面對稱設(shè)置且二者表面設(shè)有若干燃料出口，燃料出口位于燃燒腔室內(nèi)，空氣進氣管60設(shè)置于燃燒本體10上，和10相連，燃氣閥51設(shè)置于燃料進氣管50上。

其中，上曲面、下曲面為月牙形且二者之間的距離由遠離燃燒腔室方向至靠近燃燒腔室方向為由大漸小設(shè)置。

采用上述優(yōu)選的方案，噴頭52將燃料均勻分開，使得燃料與助燃風(fēng)充分混合，增加火焰燃燒的穩(wěn)定性，提高燃燒效率。

如圖4所示，為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，在本發(fā)明的另一種實施方式中，在前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的助燃風(fēng)進風(fēng)機構(gòu)包括助燃風(fēng)進風(fēng)管60，助燃風(fēng)進風(fēng)管60設(shè)置于燃燒本體10上，風(fēng)閥61設(shè)置于助燃風(fēng)進風(fēng)管60上。

其中，噴頭52呈環(huán)狀分布，任意相鄰二個噴頭52之間設(shè)有燃料連接管53。

采用上述優(yōu)選的方案，噴頭52呈環(huán)狀分布，多個噴頭52大幅度降低了燃燒時壓力脈動幅值，有益于消除振蕩燃燒，進一步提高火焰燃燒的穩(wěn)定性，從而提高燃燒效率。

為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，在本發(fā)明的另一種實施方式中，在前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本實施方式提供一種低排放雙燃燒模式高溫燃燒器的控制方法，包括以下步驟：

s1、燃料進氣機構(gòu)、助燃風(fēng)進風(fēng)機構(gòu)分別通入燃料和助燃風(fēng)，點火器點火生成火焰，同時，火焰檢測器檢測火焰的強度；

s2、當(dāng)火焰檢測器檢測到火焰強度達到設(shè)定值后，關(guān)閉點火器，啟動火焰溫度檢測器和溫度檢測器；

s3、當(dāng)溫度檢測器檢測到燃燒腔室內(nèi)溫度達到850℃后，火焰控制器關(guān)閉燃氣閥51，將風(fēng)閥的開度加大10％，再打開燃氣閥51，實現(xiàn)無焰燃燒；當(dāng)火焰溫度檢測器檢測到燃燒腔室內(nèi)溫度低于850℃后，啟動火焰檢測器，同時火焰控制器切換至有焰燃燒模式。

采用上述優(yōu)選的方案，通過有焰、無焰雙燃燒模式的轉(zhuǎn)換控制，降低氮氧化物的排放，操作簡單，控制安全，更加環(huán)保。

其中，步驟s3中燃料通過噴頭后與助燃風(fēng)進風(fēng)管的助燃風(fēng)混合后迅速進入燃燒腔室內(nèi)。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。