一种燃用生物燃气（BNG）的密闭无明火燃烧器的制作方法

本实用新型属于以生物燃气为燃料的炊事设备设计制造技术领域，具体内容涉及生物燃气与纯氧混合燃烧、纯净(仅含水蒸汽和二氧化碳)烟气的获取方法和技术以及全密闭无明火纯氧燃烧器的结构和程控脉冲点火器的安全设计领域。

背景技术：

20世纪90年代以后，由于温室效应而唤起全球对CO2气体减排的重视，而目前国内外绝大部分的燃烧系统均以空气作为助燃剂，因此使得燃烧产物中的二氧化碳气体直接排到空气中，从而加剧了全球温室气候变暖。

自上世纪末后，由于CO2的过度排放引起了温室效应，各国都开始对CO2减排重视起来。以目前的研究成果来看，绝大部分现有的燃烧装置均使用空气作为助燃剂，而这种方式会导致燃烧生成的CO2不经处理直接排放到的大气中，进一步增加了大气温室效应的程度。

以空气助燃虽然简单方便，但是不利于燃烧生成的二氧化碳的收集，空气成分中，氮气约占78％，这些氮气参与燃烧生成含氮气体，也增加了二氧化碳的分离难度和成本。为此，使得纯氧燃烧技术重新成为各国能源科学家研究的重点，纯氧燃烧的优点在于：燃料的燃烧速度加快，可以大幅度提高燃烧器的功率和热设备的生产率；节约燃料的消耗量，由于纯氧条件下燃烧产生的烟气量减少，从而降低了排烟带走的热损失；减少污染物的排放，一方面由于燃料消耗量的降低从而减少了污染物生成，另一方面由于单位燃料的烟气量减少以及烟气中污染物浓度的提高降低了污染物的处理成本；提高燃料的燃烧温度，从而增加了燃料的转化效率并提高了燃料的品位。

对于燃烧系统来说，使用空气作为助燃剂是比较简单可靠的方法。但这种方式由于和大气直接连通，给燃烧产物CO2的收集带来了极大困难。大气的组成部分里，约78％的部分都是N2，N2参与燃烧后生成产物随CO2一起排出，这进一步增加了CO2的回收难度和成本。鉴于此，纯氧燃烧技术重新出现在各国能源方面的研究者的眼中。纯氧燃烧技术有以下优点： 1、燃烧速度快，能够大幅提高单位条件下的燃烧器功率和热力设备的生产效率；2、节省燃料，由于燃料在纯氧条件下燃烧，生成的烟气量大大减小，因此排烟造成的热损失也大大减小；3、污染物排放低，这是由于一方面燃料使用量的降低带来的污染物生成量降低，另一方面则是由于相同单位的燃料生成的烟气量减少及排烟中的需要处理的污染物浓度提高带来的处理工艺简化、高效进一步降低了烟气处理的成本；4、富氧燃烧技术能够大大提高燃烧温度，燃料充分燃尽，从而提高了燃料的转化效率和品位。

目前的纯氧燃烧器已逐渐应用于工业领域中，但传统的民用炉灶燃料消耗量大，二氧化碳排量也不可忽视，需要对现有燃气炉灶进行改造，将利用特殊领域中的纯氧燃烧应用于民用炉灶中，对负碳排的国际化排气要求具有重要意义。

当前，纯氧燃烧装置已经进入工业使用领域，但传统方式的民用炉灶保有量大，累计的燃料消耗量也很大，造成CO2排放量十分巨大。因此，使用在特殊领域中采用的纯氧燃烧原理对当前使用的民用燃气炉灶进行改造，对负碳排的国际排放指标具有十分重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目标是，提供一种可用于工民两用的负碳排燃烧系统的密闭无明火燃烧器，将助燃剂改为纯氧，可显著减少烟气带走的热损失、提高燃料的理论燃烧温度、增加热设备的产热量，此外还可以通过对纯净的二氧化碳与水的烟气的分离和回收，从而降低二氧化碳的捕集能耗。

本实用新型的目的是由以下技术方案来实现的：

一种燃用生物燃气(BNG)的密闭无明火燃烧器，包括燃气罐、氧气罐、减压阀、流量调节阀、密闭无明火燃烧器本体、混合段、程控脉冲点火器、燃气阻火器、排烟风机及烟气报警器，所述密闭式燃烧器本体，是由倒置厚壁笔筒式燃烧室与下部圆盘状底座通过多道槽齿形密封圈连接而成，笔筒底面的外表面形成灶台，笔筒内侧与圆盘状底座围成密闭式燃烧室。

所述的燃烧器，其特征在于燃烧室内侧上半部固结有倒置喇叭状的气体(火焰)导流器，导流器上出口直径略小于筒体内径，两者之间形成排烟口，导流器下入口直径应不小于喷燃器火嘴外径的3倍，呈渐缩管状的喷燃器火嘴应部分伸入导流器下部，即喷燃器火嘴出口截面应略高于导流器下入口截面，喷燃器火嘴出口截面内，邻近喷燃器火嘴的两侧分别布置程控脉冲点火器的电极。

所述的燃烧器，其特征在于所述混合段包括双层嵌套式气体引射器，即燃气-氧气混合室，燃气罐的气体经由减压阀、流量调节阀进入引射器的内外两层间的圆环形通道，氧气罐的氧气则由减压阀、流量调节阀进入内套管，借助内套管末端的渐缩型喷气口形成高速气流，带动燃气以氧气与燃气以2∶1的配比进入混合室进行均匀混合，而后经短管进入密闭式燃烧器本体内的喷燃器火嘴。

所述的燃烧器，其特征在于密闭式燃烧器本体采用耐高温材料制成。

本实用新型的一种燃用生物燃气(BNG)的密闭无明火燃烧器的优点体现在：

1)提高了燃料的理论燃烧温度、增加热设备的产热量，节能效果显著；

2)降低了燃料和炉灶的生产成本，是企业节能降耗、提高产品质量、取得良好经济效益的有效措施；

3)燃料燃烧的烟气量减少，同时烟气的产物仅有二氧化碳和水，降低了二氧化碳的捕集成本；

4)密闭无明火燃烧器可应用于工业和民用，可为负碳排系统提供一种二氧化碳捕集途径。

附图说明

图1为本实用新型的燃用生物燃气(BNG)的密闭无明火燃烧器的工作原理示意图；

图2为图1的燃烧器主体结构示意图；

图1中1燃气罐，2氧气罐，3减压阀，4流量调节阀，5燃气阻火器，6混合段，7程控脉冲点火器，8燃气阻火器，9排烟风机，10烟气报警器，61圆环形通道，62内套管，63喷气口，64短管。

图2中51燃烧室，52底座，53多道槽齿形密封圈，54灶台，55导流器，56排烟口， 57喷燃器火嘴，58电极，59排烟孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，本实施例只用于对本实用新型进行进一步的说明，但不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的内容作出一些非本质的改进和调整属于本实用新型保护的范围。

参见图1-图2，

一种燃用生物燃气(BNG)的密闭无明火燃烧器，包括燃气罐1、氧气罐2、减压阀3、流量调节阀4、密闭无明火燃烧器本体5、混合段6、程控脉冲点火器7、燃气阻火器8、排烟风机9及烟气报警器10，所述密闭式燃烧器本体5，是由倒置厚壁笔筒式燃烧室51与下部圆盘状底座52通过多道槽齿形密封圈53连接而成，笔筒底面的外表面形成灶台54，笔筒内侧与圆盘状底座围成密闭式燃烧室51。

所述的燃烧器，其特征在于燃烧室51内侧上半部固结有倒置喇叭状的气体(火焰)导流器55，导流器55上出口直径略小于筒体内径，两者之间形成排烟口56，导流器55下入口直径应不小于喷燃器火嘴57外径的3倍，呈渐缩管状的喷燃器火嘴57应部分伸入导流器下部，即喷燃器火嘴57出口截面应略高于导流器55下入口截面，喷燃器火嘴57出口截面内，邻近喷燃器火嘴57的两侧分别布置程控脉冲点火器的电极。

所述的燃烧器，其特征在于所述混合段6包括双层嵌套式气体引射器，即燃气-氧气混合室，燃气罐1的气体经由减压阀、流量调节阀进入引射器的内外两层间的圆环形通道，氧气罐的氧气则由减压阀3、流量调节阀4进入内套管，借助内套管末端的渐缩型喷气口形成高速气流，带动燃气以氧气与燃气以2∶1的配比进入混合室进行均匀混合，而后经短管进入密闭式燃烧器本体内的喷燃器火嘴。

所述的燃烧器，其特征在于密闭式燃烧器本体采用耐高温材料制成。

本具体实施方式给出的一种燃用生物燃气(BNG)的密闭无明火燃烧器的连接方法与应用流程，本领域技术人员不经过创造性劳动的简单复制和改进，仍属于本发明权利要求保护的范围。