一种扩散式多孔介质燃烧器的制作方法

本实用新型涉及多孔介质燃烧技术领域，具体而言，涉及一种扩散式多孔介质燃烧器。

背景技术：

我国能源结构中，天然气、水电、核电等清洁能源占比相当小，远远低于世界平均水平，天然气等清洁能源在我国发展具有较大空间。高炉煤气、煤矿瓦斯气等低热值气体可燃成分少、热值低，在传统自由火焰燃烧条件下，难以点燃控制，燃烧非常困难，容易回火与吹熄，常常被当作尾气直接排入大气中。这不仅造成能源浪费，而且因含有甲烷而造成温室效应。所以改进和发展燃烧技术，实现常规能源的高效清洁利用和低热值气体的回收利用尤为重要。

传统燃烧是以自由火焰为特征的有焰燃烧，燃烧效率低，温度分布不均，污染物排放高等缺点。多孔介质燃烧是一种新型洁净的燃烧技术。多孔介质不仅作为一种热量回流的媒介，同时也是作为一种气体燃烧的承载体。主要作用有以下三点：强化了其辐射作用并能及时将火焰面附近的热量向两端传递，使得火焰面附近的温度分布较为均匀；气体的弥散效应，强化了气体燃烧的传热传质作用；使气体燃烧的稳定性大大增强。

泡沫陶瓷作为一种特殊的多孔介质，其密度小、强度大、透气性能好、耐热、耐磨损和耐腐蚀，导热系数比金属材料小，但与气体相比大得多，热容量和热辐射能力比气体大数千倍，是比自由空间好的燃烧场，用这类材料做成的燃烧室既能满足绝热要求，又能保证有良好的换热效果，能实现低热值气体的稳定燃烧。

多孔介质燃烧可以提供长波、中波、短波辐射，适应于各种不同的加热情况，可以替代常规燃烧器广泛应用于商用和居住空间加热、化工和金属加工、玻璃退火、涂料和油漆干燥、食品加工、纸浆和造纸干燥、挥发性有机化合物的焚烧处理等领域。

然而，由于种种限制，多孔介质燃烧技术在工业生产中还没有得到广泛应用，局限于低温加热领域，而面向中高温加热领域的多孔介质燃烧器研究多集中于实验研究，还没有实现广泛的工业应用。中高温加热领域是工业生产的关键，是能源消耗与污染物排放的重中之重，因此，急需开发适用于中高温加热领域的多孔介质燃烧器。另外，目前的多孔介质燃烧器基本都采用预混燃烧的形式，由于多孔介质燃烧器的燃烧反应是在整个面板截面上进行的，相应的，燃烧介质(空、燃气)在进入燃烧区域前也是以整个多孔介质截面为流通面积流动，使得燃烧介质进入燃烧区域前流速较低(低于1m/s)，如此小的速度采用预混燃烧将很容易产生回火，引起安全事故。扩散式燃烧由于燃烧介质在进入燃烧区域前是独立流动的，避免了回火的产生，因此，如果将扩散式燃烧与多孔介质燃烧相结合，既能保持多孔介质燃烧的优点，又可以发挥扩散式燃烧不易回火的优点。

多孔介质燃烧器一般为预混式燃烧器，目前常见的预混式多孔介质燃烧器多应用于低温加热领域(温度低于400℃)，由于火焰温度较低，其基本燃烧系统比较简单，基本思路为空气和煤气在预混室混合后，进入到多孔介质内燃烧。然而，随着多孔介质燃烧技术向中高温加热领域推广，这种简单的结构布置就不再适用，具体缺陷表现为：

(1)预混燃烧存在回火风险

一般对于低温加热领域的预混式多孔介质燃烧器，空气和燃气在预混室混合后进入多孔介质预热燃烧，多孔介质处于较低的温度环境且回热有限，即使燃烧工况出现很大的波动，也可以防止回火。然而，当多孔介质燃烧器应用于中高温加热领域时，随着火焰温度升高介质有效辐射系数将以温度的三次方的倍数增大，回热增强。当处于长期工作或燃烧工况突变时，可能出现多孔介质材料孔隙结构因热应力损坏，尤其是小孔多孔介质孔隙更易损坏，出现回流至未燃预混气体的热量突增的情况，当这种情况持续加剧，就会出现电极能够检测到火焰信号但是燃烧器发生回火的现象。因此，预混式多孔介质燃烧器不可避免的存在回火风险，扩散式燃烧不存在回火风险，将扩散式燃烧用于多孔介质燃烧是一个很好的思路。

(2)电极检测燃烧火焰信号具有滞后性

当多孔介质燃烧器采用低热值气体(如高炉煤气)作为燃料时，由于燃料热值较低，燃烧初期，多孔介质内部形成的火焰温度低，无法被电极检测到，随着燃烧的进行，依靠多孔介质热回流加热未燃预混气体，预混气体加热到一定温度时，才能在多孔介质内检测到火焰信号。因此，多孔介质燃烧器采用低热值气体作为燃料时，电极检测到的火焰信号具有滞后性，且滞后时间随多孔介质材料和燃气种类的不同而不同，现有多孔介质燃烧器存在这一欠缺。

(3)无法根据实时使用情况预测或诊断多孔介质材料使用情况

多孔介质燃烧器的火焰是存在于多孔介质内部的，长期使用时，难免会遇到材料老化、孔隙结构损坏的情况，当小孔结构损坏时，部分火焰会出现在小孔区，火焰出现在小孔区又进一步加剧了小孔区的破坏，当材料损坏到一定程度，小孔区就丧失了防止回火的屏障作用，发生燃烧器回火，应用于中高温加热领域时这种情况更甚。因此，使用过程中需要监控小孔多孔介质材料的损坏情况，当损坏发展到一定程度时，需要及时更换，以免产生安全事故。但现有多孔介质燃烧器从结构上无法满足这种诊断要求。

(4)燃烧器空燃气进行预热时，无法监控实时工况

无论是常规明火燃烧器还是多孔介质燃烧器，目前的预混燃烧器均对空、煤气不进行预热，这是为了防止回火发生，然而理论上来说，将烟气余热用于预热空煤气是能量回收的最佳方式。空气或燃气预热时，预热温度的控制非常重要，对于预混燃烧来说，由于预混气体在预热区还受到多孔介质回流热量的加热，相当于预混气体既收到预热加热的能量又收到多孔介质回流加热的能量，而这两部分能量又是相互关联的，预热能增大多孔介质回流的热量，回流热量的增加又能增加预热效果，一旦这些热量的叠加使得气体温度在预混室内达到某一数值，甚至引起回火爆炸，出现安全事故。对于扩散燃烧来说，扩散出口与多孔介质交界面会存在缝隙，缝隙处同样受到预热加热的能量和多孔介质回流加热的能量的叠加，一旦该处温度达到燃烧温度就会发生燃烧反应，将破坏扩散出口处结构，持续时间过久会发生密闭空间爆燃而产生安全事故。在实际过程中，气体预热一般采用换热器，且热量来源为燃烧废气，而换热器目前的设计水平一般无法达到精确控温，且燃烧废气也有可能随时波动，这些因素都将导致换热器预热后的气体无法达到或超过设计温度，出现安全事故。因此，不管是预混燃烧还是扩散燃烧，需要对气体预热工况在实际过程不可避免产生的突变状况进行监控。

综上所述，目前多孔介质燃烧器需要完善，尤其是多孔介质燃烧器应用于中高温加热领域时，需要一套更加完善的设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种扩散式多孔介质燃烧器，可实现燃料的高效和清洁燃烧，并且适应不同热值的气体燃烧，同时具有能有效地防止回火，方便火焰监测，预测并诊断多孔介质材料的使用情况，在空燃气预热情况下有效监控燃烧工况等功能。

本实用新型是这样实现的：

一种扩散式多孔介质燃烧器，包括：

燃烧器本体，燃烧器本体包括燃烧器外壳、燃烧器内壳以及进气通道，燃烧器内壳插入燃烧器外壳的第一空腔内，且紧贴燃烧器外壳的侧壁；燃烧器内壳具有与第一空腔连通且同轴设置的第二空腔；燃烧器内壳具有沿第二空腔的轴线方向设置的空气分配盘与煤气分配盘；且在第一空腔内，煤气分配盘端面的下游区域依次设置有第一大孔泡沫陶瓷板、小孔泡沫陶瓷板以及第二大孔泡沫陶瓷板；进气通道设置于燃烧器内壳，且包括煤气进口、空气进口、空气管道以及与煤气进口连通的设置于空气管道内的煤气管道，煤气进口经穿过空气分配盘的煤气管道与煤气分配盘连通，空气进口通过空气管道与空气分配盘连通；

热电偶，设置于燃烧器内壳，且热电偶的一端伸入第二空腔内，用于检测进入第一大孔泡沫陶瓷板的气体温度；

打火电极，通过燃烧器外壳的倾斜开孔设置于靠近第二大孔泡沫陶瓷板的一端，且用于将大孔泡沫陶瓷板的端面的空燃气点燃；

检测电极，通过燃烧器外壳的水平开孔插入到第二大孔泡沫陶瓷板的出口端，且用于检测火焰的电离子信号。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，燃烧器外壳包括第一钢板以及设置于第一钢板的第一轻质高强浇注料。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，燃烧器内壳包括第二钢板以及设置于第二钢板的第二轻质高强浇注料。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，空气分配盘为带有通孔的第三钢板，煤气管道可穿过通孔与煤气分配盘连通，第三钢板通过支架固设于燃烧器内壳。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，支架的数量为4根，每根支架均贯穿整个燃烧器内壳的第二轻质高强浇注料，且一端与第二钢板连接，另一端与空气分配盘固定连接。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，煤气分配盘包括分配盘主体以及圆周阵列设置于分配盘主体的分配支路，相邻分配支路之间形成用于供空气运输的通道，且每条分配支路上均间隔设置有多个出气口。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，分配支路的数量为十条，且在逐渐远离分配盘主体的方向上，每条分配支路上的出气口的径向直径均逐渐增大。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，小孔泡沫陶瓷板、第一大孔泡沫陶瓷板、第二大孔泡沫陶瓷板的孔隙当量直径在0.4～5mm之间，孔隙率在0.6～0.9之间，孔隙数在10～60PPI的范围内，且第一大孔泡沫陶瓷板与第二大孔泡沫陶瓷板的孔隙大于小孔泡沫陶瓷板的孔隙。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，小孔泡沫陶瓷板、第一大孔泡沫陶瓷板、第二大孔泡沫陶瓷板均为正方形的多孔介质，空间结构为网状，且材质为氧化铝、碳化硅或氧化锆。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，扩散式多孔介质燃烧器还包括连接至空气进口的通风管以及连接至煤气进口的供气管道。

上述方案的有益效果：

本实用新型提供了一种扩散式多孔介质燃烧器，包括燃烧器本体、热电偶、打火电极以及检测电极。其中，燃烧器本体包括燃烧器外壳、燃烧器内壳以及进气通道，燃烧器内壳插入燃烧器外壳的第一空腔内，且紧贴燃烧器外壳的侧壁；

燃烧器内壳具有与第一空腔连通且同轴设置的第二空腔；燃烧器内壳具有沿第二空腔的轴线方向设置的空气分配盘、煤气分配盘；第一空腔内部自煤气分配盘端面开始下游区域沿轴线方向依次设置第一大孔泡沫陶瓷板、小孔泡沫陶瓷板以及第二大孔泡沫陶瓷板；进气通道设置于燃烧器内壳，且包括煤气进口、空气进口、空气管道以及与煤气进口连通的设置于空气管道内的煤气管道，煤气进口经穿过空气分配盘的煤气管道与煤气分配盘连通，空气进口通过空气管道与空气分配盘连通。

空气经过空气分配盘导流作用向四周扩散，再通过煤气分配盘各支路之间通道均匀进入上游泡沫陶瓷板内。同时，煤气经煤气分配盘均匀布风，再分散进入到泡沫陶瓷板内。自煤气分配盘端面下游部分分别为第一大孔泡沫陶瓷板、小孔泡沫陶瓷板和第二大孔泡沫陶瓷板。分别为第一空燃气混合预热区、第二空燃气混合预热区、燃烧区。在第一和第二混合预热区内，由于泡沫陶瓷强化了气体的弥散作用，煤气、空气在泡沫陶瓷板内做剧烈扰动，并不断掺混。同时，该区域泡沫陶瓷受到下游多孔介质导热和热辐射加热温度升高，混合气与多孔体进行对流和辐射换热，使混合气温度升高。预热后的混合气在第二大孔泡沫陶瓷内(燃烧区)燃烧，由于预热使得燃烧温度升高，继而又向混合预热区传递更多的热量。第二混合预热区为小孔泡沫陶瓷，利用小孔对火焰猝熄效应有效防止回火发生，同时下游燃烧产热通过多孔介质高导热性和热辐射率传到混合预热区，对新鲜混合气高效预热。下游燃烧区作为稳定燃烧室，燃烧火焰为浸没燃烧，通过热辐射方式加热可以高效利用燃烧热。

其次，热电偶设置于燃烧器内壳，且热电偶的一端伸入第二空腔内，利用热电偶测得的数据监控并诊断多孔介质材料使用情况，预测多孔介质材料使用寿命。同时，利用热电偶测得的数据在空燃气预热情况下有效监控燃烧工况，反馈并调节预热设备和加热空间内运行参数。

并且，打火电极通过燃烧器外壳的倾斜开孔设置于靠近第二大孔泡沫陶瓷板的一端，且用于将大孔泡沫陶瓷板的端面的空燃气点燃；检测电极通过燃烧器外壳的水平开孔插入到第二大孔泡沫陶瓷板的出口端，且用于检测火焰的电离子信号。通过检测电极和热电偶协同作用实时监控火焰信号，可以有效地判断燃气是否被点燃并保证稳定燃烧。

综上所述，本实用新型提供的扩散式多孔介质燃烧器，可实现燃料的高效和清洁燃烧，并且适应不同热值的气体燃烧，同时具有能有效地防止回火，方便火焰监测，预测并诊断多孔介质材料的使用情况，在空燃气预热情况下有效监控燃烧工况等功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的扩散式多孔介质燃烧器的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例提供的燃烧器外壳的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例提供的燃烧器内壳的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例提供的煤气分散盘的结构示意图。

图标：100-扩散式多孔介质燃烧器；101-燃烧器本体；103-燃烧器外壳；105-燃烧器内壳；111-煤气分配盘；113-第一大孔泡沫陶瓷板；115-小孔泡沫陶瓷板；117-第二大孔泡沫陶瓷板；119-空气分配盘；121-煤气进口；123-空气进口；125-空气管道；127-煤气管道；129-热电偶；131-打火电极；133-检测电极；135-第一钢板；137-第一轻质高强浇注料；139-第二钢板；141-第二轻质高强浇注料；143-通孔；145-第三钢板；147-支架；149-分配盘主体；151-分配支路；153-出气口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1为本实施例提供的扩散式多孔介质燃烧器100的结构示意图。请参阅图1，本实施例提供了一种扩散式多孔介质燃烧器100，包括：燃烧器本体101、热电偶129、打火电极131以及检测电极133。

其中，请再次参阅图1，在本实施例中，燃烧器本体101包括燃烧器外壳103、燃烧器内壳105以及进气通道，燃烧器内壳105插入燃烧器外壳103的第一空腔内，且紧贴燃烧器外壳103的侧壁；燃烧器内壳105具有与第一空腔连通且同轴设置的第二空腔；燃烧器内壳105具有沿第二空腔的轴线方向设置的空气分配盘119与煤气分配盘111；且在第一空腔内，煤气分配盘111端面的下游区域依次设置有第一大孔泡沫陶瓷板113、小孔泡沫陶瓷板115以及第二大孔泡沫陶瓷板117；进气通道设置于燃烧器内壳105，且包括煤气进口121、空气进口123、空气管道125以及与煤气进口121连通的设置于空气管道125内的煤气管道127，煤气进口121经穿过空气分配盘119的煤气管道127与煤气分配盘111连通，空气进口123通过空气管道125与空气分配盘119连通。

空气经过空气分配盘119导流作用向四周扩散，再通过煤气分配盘111各支路之间通道均匀进入上游泡沫陶瓷板内。同时，煤气经煤气分配盘111均匀布风，再分散进入到泡沫陶瓷板内。自煤气分配盘111端面下游部分分别为第一大孔泡沫陶瓷板113、小孔泡沫陶瓷板115和第二大孔泡沫陶瓷板117。分别为第一空燃气混合预热区、第二空燃气混合预热区、燃烧区。在第一和第二混合预热区内，由于泡沫陶瓷强化了气体的弥散作用，煤气、空气在泡沫陶瓷板内做剧烈扰动，并不断掺混。同时，该区域泡沫陶瓷受到下游多孔介质导热和热辐射加热温度升高，混合气与多孔体进行对流和辐射换热，使混合气温度升高。预热后的混合气在第二大孔泡沫陶瓷内(燃烧区)燃烧，由于预热使得燃烧温度升高，继而又向混合预热区传递更多的热量。第二混合预热区为小孔泡沫陶瓷，利用小孔对火焰猝熄效应有效防止回火发生，同时下游燃烧产热通过多孔介质高导热性和热辐射率传到混合预热区，对新鲜混合气高效预热。下游燃烧区作为稳定燃烧室，燃烧火焰为浸没燃烧，通过热辐射方式加热可以高效利用燃烧热。

其次，热电偶129设置于燃烧器内壳105，且热电偶129的一端伸入第二空腔内，利用热电偶129测得的数据监控并诊断多孔介质材料使用情况，预测多孔介质材料使用寿命。同时，利用热电偶129测得的数据在空燃气预热情况下有效监控燃烧工况，反馈并调节预热设备和加热空间内运行参数。

并且，打火电极131通过燃烧器外壳103的倾斜开孔设置于靠近第二大孔泡沫陶瓷板117的一端，且用于将大孔泡沫陶瓷板的端面的空燃气点燃；检测电极133通过燃烧器外壳103的水平开孔插入到第二大孔泡沫陶瓷板117的出口端，且用于检测火焰的电离子信号。通过检测电极133和热电偶129实时监控火焰信号，可以有效地判断燃气是否被点燃并保证稳定燃烧。

综上所述，本实用新型提供的扩散式多孔介质燃烧器100，可实现燃料的高效和清洁燃烧，并且适应不同热值的气体燃烧，同时具有能有效地防止回火，方便火焰监测，预测并诊断多孔介质材料的使用情况，在空燃气预热情况下有效监控燃烧工况等功能。

详细地，图2为本实施例提供的燃烧器外壳103的结构示意图。请参阅图1与图2，在本实施例中，燃烧器外壳103包括第一钢板135以及设置于第一钢板135的第一轻质高强浇注料137。燃烧器外壳103的第一空腔的大小从外到内分三级递减式结构，前端最大一级用于与燃烧器内壳105装配，中间一级用于安装煤气分配盘111及作为空煤气扩散通道，最后一级尺寸比多孔介质板略大，用于固定多孔介质板在腔体内部。

详细地，图3为本实施例提供的燃烧器内壳105的结构示意图。请参阅图1与图3，在本实施例中，燃烧器内壳105包括第二钢板139以及设置于第二钢板139的第二轻质高强浇注料141。燃烧器内壳105形状大小与燃烧器外壳103的第一空腔的最大一级方腔大小相匹配、呈两级结构。燃烧器内壳105具有与第一空腔同轴线设置的第二空腔，第二空腔的前段留有管道通孔143，通孔143末端是空气分配盘119，第二空腔中部作为空气缓冲室，第二空腔末端设有凸台用于固定煤气分配盘111。

同时，需要说明的是，在本实施例中，为了方便拆卸更换腔内受损多孔介质，燃烧器内壳105与外壳均由钢板和贴覆在其上的轻质高强浇注料浇注而成，浇注料与钢板用锚固钉加固，外壳与炉墙壁面、内壳与外壳之间都通过壳体底板用螺栓连接。

其中，空气分配盘119为带有通孔143的第三钢板145，煤气管道127可穿过通孔143与煤气分配盘111连通，第三钢板145通过支架147固设于燃烧器内壳105。空气分配盘119可引导空气向空腔四周扩散，使得空气在多孔介质截面均匀分布，保证空气和煤气在多孔介质内均匀混合，使燃烧温度均匀分布。并且，支架147的数量为4根，每根支架147均贯穿整个燃烧器内壳105的第二轻质高强浇注料141，且一端与第二钢板139连接，另一端与空气分配盘119固定连接。当然，在本实用新型的其他实施例中，支架147的数量还可以根据需求进行选择，本实用新型的实施例不做限定。

图4为本实施例提供的煤气分配盘111的结构示意图。请参阅图1与图4，在本实施例中，煤气分配盘111包括分配盘主体149以及圆周阵列设置于分配盘主体149的分配支路151，相邻分配支路151之间形成用于供空气运输的通道，且每条分配支路151上均间隔设置有多个出气口153。并且，分配盘主体149的圆心进气口与煤气管道127末端固定连接，煤气进入到十条支路内，再从各个出气口153出来分散进入到多孔泡沫陶瓷板内，起到均匀分布煤气作用。

作为优选的方案，在本实施例中，分配支路151的数量为十条，且在逐渐远离分配盘主体149的方向上，每条分配支路151上的出气口153的径向直径均逐渐增大。

请再次参阅图1，在本实施例中，小孔泡沫陶瓷板115、第一大孔泡沫陶瓷板113、第二大孔泡沫陶瓷板117的孔隙当量直径在0.4～5mm之间，孔隙率在0.6～0.9之间，孔隙数在10～60PPI的范围内，且第一大孔泡沫陶瓷板113与第二大孔泡沫陶瓷板117的孔隙大于小孔泡沫陶瓷板115的孔隙。

详细地，本实用新型的实施例所采用的多孔介质材料为氧化铝、氧化铝、碳化硅或氧化锆，为多孔泡沫陶瓷，空间结构为网状或其它形状的开孔或部分开孔结构，其形状可以是方形、圆形或不规则形状。其孔隙当量直径在0.4～5毫米之间，孔隙率在0.6～0.9左右,孔隙数在10～60PPI(每英寸小孔数)的范围内。泡沫陶瓷是一种特殊多孔介质，密度小、强度大、透气性能好、耐热、耐磨损和耐腐蚀，导热系数比金属材料小，但与气体相比大得多，热容量和热辐射能力比气体大数千倍，是比自由空间好的燃烧场，用这类材料做成的燃烧室既能满足绝热要求，又能保证有良好的换热效果，能实现低热值气体的稳定燃烧。从进气方向多孔介质区分上、中、下游三个区域，每个区域填充有不同孔隙率、不同孔径的泡沫陶瓷，

按作用分别为第一混合预热区、第二混合预热区和燃烧区。第一混合预热区多孔介质为大孔泡沫陶瓷板，通过多孔介质的弥散作用使空气和煤气在泡沫陶瓷孔内剧烈扰动混合均匀。第二混合预热区为小孔泡沫陶瓷，通过多孔介质的弥散作用使空气和煤气在泡沫陶瓷孔内剧烈扰动进一步混合均匀，同时利用小孔对火焰猝熄效应有效防止回火发生，同时下游燃烧产热通过多孔介质高导热性和热辐射率传到预热区，对新鲜混合气高效预热。下游燃烧区作为稳定燃烧室，燃烧火焰为浸没燃烧，通过热辐射方式加热可以高效利用燃烧热。

同时，作为优选的方案，在本实施例中，为了方便更换损毁泡沫陶瓷板，各部件由螺栓连接而成，方便各部件拆装重组。打火电极131通过在外侧炉衬内向下倾斜的开孔插

入多孔介质内部，用于检测火焰信号。腔内由内到外依次排布为大孔泡沫陶瓷板、小孔泡沫陶瓷板115、大孔泡沫陶瓷板、煤气分配盘111、空气分配盘119、内壳。其中，泡沫陶瓷板与腔体的间隙用耐火石英棉填充。煤气分配盘111的进气口与中央煤气管道127链接固定。空气分配盘119中心通过煤气管道127，用四周螺栓连接到内壳底部焊接的碳钢支架147上。内壳安装于外壳一级空腔内，位于空气分配盘119外，内壳中心为供气管道。热电偶129通过内壳通孔143插入到第二空腔内，用于检测进入第一大孔泡沫陶瓷板113的气体温度。在壳体外部，进气口与供气和送风管道连接。

空气和煤气为单向流动，平行进入燃烧器内，空气经过空气分配盘119导流作用向空腔四周扩散，再通过煤气分配盘111各支路之间通道均匀进入上游泡沫陶瓷板内。通过泡沫陶瓷末端检测电极133实时监控火焰信号，判断预混气是否被点燃和稳定燃烧。

并且，利用热电偶129完善多孔介质燃烧器整个系统是本实用新型特有的，通过热电偶129测得的数据并与相应的控制系统相结合，可以实现：(1)温度、火焰信号协同作用来监测点火和运行工况；(2)能够适应不同热值气体在多孔介质内燃烧的控制；(3)能够监控并诊断多孔介质材料使用情况，预测多孔介质材料使用寿命；(4)能够在空燃气预热情况下有效监控燃烧工况，反馈并调节预热设备和加热空间内运行参数。

综上所述，本实用新型的实施例提供的扩散式多孔介质燃烧器100的有益效果为：

本实用新型的扩散式多孔介质燃烧器100，可实现燃料的高效和清洁燃烧，并且适应不同热值的气体燃烧，同时具有能有效地防止回火，方便火焰监测，预测并诊断多孔介质材料的使用情况，在空燃气预热情况下有效监控燃烧工况等功能。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。