一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器的制作方法

本发明涉及一种燃烧器，特别涉及一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器，属于燃烧设备技术领域。

背景技术：

目前，我国经济正处于快速发展的阶段，不仅消耗大量的能源，同时环境污染也日趋严重，这对经济发展的制约将会越来越明显。因此，拓宽能源供给渠道的多样化、挖掘和开发使用低热值的能源、同时寻求有利于环境保护的高效洁净燃烧技术，无疑会成为解决上述问题的有力支持。

多孔介质预混燃烧是一种新颖独特的燃烧方式，较常规的燃烧方式有燃烧效率高、负荷调节比大、能拓展贫可燃极限、污染排放低等无可比拟的优越性，已经成为一个新兴的研究热点，正受到越来越广泛的研究和关注，国内外学者对多孔介质燃烧器的研究做了大量研究工作，主要集中在对燃烧器采用渐变型、多段式结构或者往复式结构进行研究。公开号为cn101158469b的“一种分段式多孔陶瓷介质气体燃料燃烧器”，设置大小两种孔径的多孔介质，并在底部设置多孔介质板，可以有效防止回火现象，扩宽贫可燃极限。公开号为cn107166387a的“一种燃烧区孔隙阶跃式多孔介质燃烧器”，通过在径向设置不同孔密度的多孔介质层，可以使燃烧更充分，大大降低nox和co的排放。公开号为106642103a的“一种气体燃料用多孔介质燃烧器”，通过多层多孔介质间隔布置，且上游的多孔介质孔径大于下游的多孔介质孔径，可以有效防止回火，减少nox的生成。

当多孔介质燃烧器垂直固定布置的，在燃烧器内部温度分布不均时，会导致火焰产生倾斜现象，任其发展会使燃烧温度下降，甚至熄火。

因此，目前亟需一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器，通过轴向转动，使燃烧器内温度分布均匀，抑制火焰倾斜现象，本发明就是在这种背景下提出的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器，通过倾斜布置和轴向转动，使燃烧温度分布更加均匀，燃烧稳定，降低污染物排放量，拓宽贫可燃极限。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器，主要由支撑柜、混合燃气进口、电子点火装置、多孔介质小球、燃烧器、支撑杆、电动驱动器和支撑底座组成。燃烧器安装在支撑柜上倾斜摆放，利用支撑杆对其支撑，电动驱动器带动燃烧器沿轴向旋转。在燃烧器底部设置电子点火装置。

所述的燃烧器为圆柱形结构，倾斜角度30~90°。

所述的燃烧器沿轴向顺时针旋转，旋转速度为2-6/s。

所述的多孔介质小球，采用耐高温氧化铝陶瓷制成，孔隙率为36%-45%。

本发明的主要原理是：将燃烧器倾斜放置并沿轴向旋转，由于燃烧器壁面与多孔介质小球之间、小球之间的摩擦作用，带动小球旋转和移动，从而改变燃烧器内部的气体流动特性，使气体均匀流动，以使燃烧器内的温度分布均匀，有效抑制火焰倾斜的发生。

与现有技术相比，本发明具有的优点及效果是：（1）本发明在燃烧器内部填充多孔介质小球，燃烧后产生的热量通过导热和辐射作用，形成热回流，对预混气体进行预热，扩宽了贫可燃极限。（2）燃烧器倾斜放置，并按一定速度进行旋转，从而迫使燃烧器内部的多孔介质小球发生移动，可以避免内部由于气体流动特性不稳定而导致的燃烧温度分布不均，火焰倾斜现象，使火焰稳定，燃烧更充分，降低污染物的排放。

附图说明

图1为一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器的结构示意图。

其中，1、支撑柜2、混合燃气进口3、电子点火装置4、多孔介质小球5、燃烧器外壁6、支撑杆一7、支撑杆二8、电动驱动器9、支撑底座。

具体实施方式

根据图1详细说明本发明的具体结构。本发明由支撑柜、混合燃气进口、电子点火装置、多孔介质小球、燃烧器、支撑杆、电动驱动器和支撑底座组成。首先将支撑柜1和支撑杆一6焊接在一起。根据倾斜角度30-90°的角度要求，将支撑柜1的底边和支撑底座9焊接连接，利用支撑杆二7进行固定。将燃烧器放置在支撑柜上，利用支撑杆二6对其支撑，在支撑杆一6上安装电动驱动器8，使燃烧器按顺时针方向沿轴向进行旋转，旋转的速度根据多孔介质小球4的直径、当量比以及气体流速确定，旋转速度控制在2-6/s。在燃烧器中填充多孔介质小球4，小球采用氧化铝陶瓷制成，孔隙率为36%-45%之间。在燃烧器底部安装电子点火装置3。燃烧器5采用钢玉管或带有内衬的金属管制成。

本发明的工作过程如下：启动电动驱动器，使燃烧器进行旋转，甲烷和空气的混合气体从支撑柜底部进入燃烧器，电子点火装置点火后，在燃烧器内部进行燃烧。由于多孔介质小球无序排列，在燃烧器内部会存在气流和固体温度分布不均匀的现象。通过燃烧器旋转，燃烧器壁面和多孔介质小球摩擦、小球之间的摩擦，因而带动小球旋转，这样可以改变燃烧器内部的气体流动特性，加强气流之间的扰动，避免气体动力特性不稳定问题，使燃烧更加充分。同时通过小球的运动，使得燃烧器内部的温度分布更加均匀，有效抑制火焰倾斜的发展，使火焰稳定，燃烧更充分，降低污染物的排放。

技术特征：

技术总结
一种倾斜的轴向旋转多孔介质燃烧器，主要由支撑柜、混合燃气进口、电子点火装置、多孔介质小球、燃烧器、支撑杆、电动驱动器和支撑底座组成。燃烧器倾斜放置，并按一定速度进行轴向旋转,使燃烧器内部的多孔介质小球发生移动，可以避免填充床内部气体流动不均匀和温度分布不均匀，使火焰稳定燃烧，避免火焰倾斜等现象的发生，使燃烧更充分，降低污染物的排放。

技术研发人员：史俊瑞;吕金升;刘永启;毛明明
受保护的技术使用者：山东理工大学
技术研发日：2019.03.05
技术公布日：2019.06.11