本发明涉及一种天然气锅炉燃烧器，尤其是一种轻型节能检漏式天然气锅炉燃烧器，适用于工厂或居民小区供暖的天然气锅炉。
背景技术：
我国天然气资源丰富，目前天然气在工业生产及居民生活消耗量中呈上升趋势。相比煤炭和石油资源，天然气燃烧更加环保，符合当今我国可持续发展战略。然而天然气具有易燃易爆的特点，因此安全性必须作为评价天然气锅炉燃烧器的首要条件。其次，在保证燃烧器安全性的基础上，尽可能做到节能减排，进一步发挥天然气资源的优势，对实现我国建设资源节约型社会、环境友好型社会具有重要意义。
现有的天然气锅炉燃烧器，虽然在节能、环保和高效方面做出了各种尝试，例如：为了满足实际应用的需要，选用比例阀控制及燃烧控制系统，使其具备预吹扫、自动点火、火焰检测、熄火保护报警、燃气高低压保护、风机故障保护、负荷可调等功能。但是基本都还存在实现结构复杂，系统易出故障，并且在控制、节能、高效和安全性方面实际的改善效果不佳，同时还存在燃烧器体积和重量大等问题。
技术实现要素：
为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种轻型节能检漏式天然气锅炉燃烧器，使用该燃烧器能够增强安全性和可靠性，提高天然气的燃烧效率，延长锅炉燃烧器的使用寿命，实现节能减排，结构紧凑，体积小，质量轻。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括金属纤维燃烧头、伸缩点火器和混合管道，所述金属纤维燃烧头的一端位于锅炉内，其另一端穿过炉壁与混合管道相连，混合管道固定于锅炉内壁，伸缩点火器的一端固定于混合管道，另一端伸入锅炉内，混合管道和金属纤维燃烧头同心安装；还包括一个空气闭环回路和一个天然气闭环回路，所述空气闭环回路主要由空气过滤器、离心风机、调压阀a、二位三通电磁阀、空气流量变送器、流量控制器a、变频器a和电磁控制阀a构成，离心风机的进气口与空气过滤器相连，其出气口与调压阀a相连，调压阀a再连接二位三通电磁阀的进气口，二位三通电磁阀的一个出气口与空气流量变送器相连，空气流量变送器又连接变频器a后连接到电磁控制阀a的进气口，电磁控制阀a的一个出气口又连回二位三通电磁阀的出气口；所述天然气闭环回路主要由球阀、天然气过滤器、调压阀b、天然气流量变送器、流量控制器b、变频器b和电磁控制阀b组成，天然气进气口的球阀依次连接天然气过滤器、调压阀b、天然气流量变送器、电磁控制阀b、变频器b和流量控制器b，然后再连接回到天然气流量变送器；空气闭环回路的二位三通电磁阀的另一个出气口连接天然气流量变送器；空气闭环回路的电磁控制阀a的另一个出气口接于混合管道的空气入口；空气闭环回路的天然气流量变送器和天然气闭环回路的流量控制器a中间通过一个比值器相连。
相比现有技术，本发明设计了空气闭环回路和天然气闭环回路，并且空气闭环回路与天然气闭环回路通过比值器相连，形成双闭环控制系统，实现了天然气与空气的定量配比，增强了天然气与空气流量的稳定性，提高了天然气的燃烧效率，增强了安全性和可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
图中，1、空气过滤器，2、轴向永磁电机，3、交流变频器，4、离心风机，5、调压阀a，6、二位三通电磁阀，7、空气流量变送器，8、比值器，9、流量控制器a，10、变频器a，11、电磁控制阀a，12、多口混合管道，13、伸缩点火器，14、金属纤维燃烧头，15、螺旋叶片混合器，16、dslc气体检漏装置，17、电磁控制阀b，18、变频器b，19、流量控制器b，20、天然气流量变送器，21、调压阀b，22、天然气过滤器，23、球阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
图1示出了本发明一个较佳的实施例的结构示意图，图中的一种轻型节能检漏式天然气锅炉燃烧器，包括金属纤维燃烧头14、伸缩点火器13和混合管道，所述金属纤维燃烧头14的一端位于锅炉内，其另一端穿过炉壁与混合管道相连，混合管道固定于锅炉内壁，混合管道利用法兰和螺栓固定于锅炉内壁，伸缩点火器13的一端固定于混合管道，另一端伸入锅炉内，混合管道和金属纤维燃烧头14同心安装；还包括一个空气闭环回路和一个天然气闭环回路，其中：所述空气闭环回路主要由空气过滤器1、离心风机4、调压阀a5、二位三通电磁阀6、空气流量变送器7、流量控制器a9、变频器a10和电磁控制阀a11构成，离心风机4的进气口与空气过滤器1相连，其出气口与调压阀a5相连，调压阀a5再连接二位三通电磁阀6的进气口，二位三通电磁阀6的一个出气口与空气流量变送器7相连，空气流量变送器7又连接变频器a10后连接到电磁控制阀a11的进气口，电磁控制阀a11的一个出气口又连回二位三通电磁阀6的出气口；所述天然气闭环回路主要由球阀23、天然气过滤器22、调压阀b21、天然气流量变送器20、流量控制器b19、变频器b18和电磁控制阀b17组成，天然气进气口的球阀23依次连接天然气过滤器22、调压阀b21、天然气流量变送器20、电磁控制阀b17、变频器b18和流量控制器b19，然后再连接回到天然气流量变送器20；空气闭环回路的二位三通电磁阀6的另一个出气口连接天然气流量变送器20；空气闭环回路的电磁控制阀a11的另一个出气口接于混合管道的空气入口；空气闭环回路的天然气流量变送器20和天然气闭环回路的流量控制器a9中间通过一个比值器8相连。
上述空气闭环回路与天然气闭环回路通过比值器8相连形成了双闭环控制系统：当天然气流量变化时，天然气流量变送器20将测得的流量信号一方面传输给流量控制器b19控制天然气流量，使其保持在设定值上，另一方面通过比值器8控制空气流量，使得空气流量随着天然气流量的变化而变化；反之，当空气流量的变化时，空气流量变送器7将测得的流量信号传输给流量控制器a9控制空气流量，使空气流量保持在设定值上。该双闭环控制系统实现了天然气与空气的定量配比，增强了天然气与空气流量的稳定性。
作为本实施例的进一步优化改进，在所述混合管道的前端还装有dslc气体检漏装置16，dslc气体检漏装置16分别与电磁控制阀b17和混合管道的天然气入口相连。使用锅炉燃烧器前先进行漏气检测，管路气密性良好则可以正常工作，提高了燃烧器安全系数。
离心风机4的出气口与二位三通电磁阀6相连，正常工作前关闭天然气进气口的球阀23，二位三通电磁阀6通电，阀芯位于检测位，此时离心风机4在轴向永磁电机2的带动下将空气鼓入天然气闭合回路，利用位于电磁控制阀b17和多口混合管道12之间的dslc气体检漏装置16检验管路气密性。当dslc气体检漏装置16检测值与天然气流量变送器20一致时，说明管路气密性良好，可以正常工作。正常工作时，二位三通电磁阀6断电，阀芯位于工作位，此时离心风机4在轴向永磁电机2的带动下将空气鼓入空气闭合回路，开启天然气进气口的球阀23，锅炉燃烧器正常工作。
优选地，所述混合管道为一个多口混合管道12，多口混合管道12的端部是天然气入口，其侧部具有多个空气入口。金属纤维燃烧头14末端设计为多口混合管道12，空气通过多个进气口同时进入该多口混合管道12，增大了空气与天然气的接触面积，有效降低混合管道与金属纤维燃烧头14的温度，延了长锅炉燃烧器使用寿命。进而，所述空气闭环回路的电磁控制阀a11的另一个出气口接于多口管道的多个空气入口，dslc气体检漏装置16分别与电磁控制阀b17和多口管道的天然气入口相连。
本实施例的又一优选设计方案是，在所述多口混合管道12内、沿管道轴线还安装有螺旋叶片混合器15。螺旋叶片混合器15在多口混合管道12的基础上，更加增大了空气与天然气的接触面积，利用多口混合管道12内螺旋叶片混合器15的搅拌作用，使空气与天然气混合均匀，伸缩点火器13点火后，在燃烧头前端充分燃烧，同时有效降低管道与燃烧头温度，延长锅炉燃烧器使用寿命。
为了改善离心风机4的通风效果和增强可控性，如通风量和流速等，所述离心风机4通过轴向永磁电机2带动为锅炉燃烧器输送空气，在轴向永磁电机2和离心风机4之间连接有交流变频器3，轴向永磁电机2固定于锅炉燃烧器侧壁，例如，所述的轴向永磁电机2可以是利用法兰和螺栓固定于锅炉燃烧器侧壁，但不局限于此。壁挂式安装的轴向永磁电机2，其优点在于结构紧凑，体积小，质量轻，功率密度和转矩密度大，效率高，散热性能好等，有效降低了锅炉燃烧器整机体积和质量。交流变频器3通过控制轴向永磁电机2的输出功率，进而能够控制离心风机4风量大小，实现了节能环保。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本发明的保护范围之内。