一种预混低氮燃气容积式热水器及其控制方法技术

本申请公开了一种预混低氮燃气容积式热水器及其控制方法,为了避免在使用燃烧器过程中产生较多的NO，将空气过剩系数设定为1.3，这样可以使燃烧温度下降，同时可以使NO的生成量减少。虽然这样满足关于NO的国家环保要求，但是由于空气过剩系数较大，会在燃烧头上出现离焰现象，导致燃烧不稳定。本申请实施例，采用套设有丝网的燃烧头本体，可以防止离焰现象产生，同时可以使燃烧过程中产生较少含量的NO，可以满足环保要求。采用非全密封燃烧室，采用小火燃烧器，先点小火后主火，不会发生爆燃，使用安全可靠。本申请实施例还采用分段温控器，提高热效率，限制燃烧室温度，有效防止回火现象，进一步防止NO升高。

A Premixed Low Nitrogen Gas Volumetric Water Heater and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种预混低氮燃气容积式热水器及其控制方法
本申请涉及热水器领域，特别涉及一种预混低氮燃气容积式热水器及其控制方法。
技术介绍
随着国家对环保要求的提高，发电锅炉、工业锅炉、燃气采暖热水炉烟气中的氮氧化物含量由150mg/m3限制到30mg/m3，传统的发电锅炉、工业锅炉、燃气采暖热水炉不易达到这个要求。同时对于燃气容积式热水器也应用了此要求，而一般的燃气容积式热水器中，燃烧器与热交换器的空气过剩系数一般都选在1.1左右，燃烧温度高，效率高，但NO的生成也随之较高，不能满足氮氧化物含量30mg/m3的要求。所以，如何设计一种可以满足环保要求的热水器成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种预混低氮燃气容积式热水器及其控制方法，以解决现有技术中热水器释放的氮氧化物含量过高，不满足环保要求的问题。第一方面，本申请的实施例提供了一种预混低氮燃气容积式热水器，所述热水器包括热水器外壳、内胆、燃烧室、前罩和燃烧系统；所述燃烧系统包括两组对称的燃烧子部件，所述燃烧子部件包括燃烧器、分段温控器和分段控制器；所述内胆和燃烧室由上至下设置在所述热水器外壳内部，所述内胆内部设置有烟气通道，所述烟气通道下端与所述燃烧室连通；所述前罩设置在所述热水器外壳的外部，所述分段温控器和分段控制器设置在所述前罩内；所述燃烧器包括第一燃烧头、第二燃烧头、燃气空气混合管、风机、小火燃烧器、小火喷嘴气管、大火喷嘴气管、燃气阀组合和气体混合室；所述第一燃烧头、第二燃烧头、小火燃烧器设置在所述燃烧室内，所述风机、大火喷嘴气管、燃气阀组合和气体混合室设置在所述前罩内；所述第一燃烧头和第二燃烧头与所述燃气空气混合管连通，且所述第一燃烧头和第二燃烧头沿所述燃气空气混合管的轴向设置；所述燃气空气混合管远离第一燃烧头的一端通过所述气体混合室与所述风机连接；所述小火燃烧器设置在所述燃气空气混合管的外部，且位于所述第二燃烧头与所述气体混合室之间；所述小火燃烧器通过小火喷嘴气管与所述燃气阀组合连接，所述大火喷嘴气管的一端与所述气体混合室连接，所述大火喷嘴气管的另一端与所述燃气阀组合连接；所述第一燃烧头包括燃烧头本体和丝网；所述燃烧头本体包括燃烧头上顶面和燃烧头侧壁，所述燃烧头上顶面设置在所述燃烧头侧壁的上端；所述燃烧头侧壁上均匀设置有若干小孔；所述丝网上设置有网格，所述丝网套设在所述燃烧头本体上；所述第一燃烧头和第二燃烧头的结构相同；所述风机、燃气阀组合和分段温控器均与所述分段控制器连接。进一步地，所述第一燃烧头与燃气空气混合管连通的面积小于所述第二燃烧头与燃气空气混合管连通的面积。进一步地，所述燃烧头侧壁的表面设置有搪瓷层。进一步地，所述燃气空气混合管的外壁设置有搪瓷层。进一步地，所述燃烧头本体还包括燃烧头底座，所述燃烧头侧壁的下端设置在燃烧头底座的内沿上。进一步地，每100平方毫米的燃烧头侧壁上设置有5-6个小孔，所述小孔的直径为2mm，所述丝网上的网格为40目。进一步地，所述第一燃烧头还包括上压板和下压板；所述上压板通过螺栓固定连接在所述丝网和燃烧头上顶面的上端，所述下压板通过螺栓固定连接所述燃烧头底座的上端。进一步地，所述上压板的面积大于所述丝网上顶面的面积。进一步地，所述燃气空气混合管靠近第一燃烧头的一端设置有堵板。第二方面，本申请实施例提供了一种预混低氮燃气容积式热水器的控制方法，所述控制方法包括：分段温控器获取烟气通道内的烟气温度和获取内胆中的第一水温；判断烟气温度是否大于预设烟气温度；如果烟气温度大于预设烟气温度，停止任一燃烧子部件的运行；获取内胆中的第一水温；判断第一水温是否大于第一预设水温；如果第一水温大于第一预设水温，则停止所有燃烧子部件的运行；当所有燃烧子部件均停止运行后，实时获取第二水温；判断第二水温是否小于第二预设水温；如果第二水温小于第二预设水温，所有燃烧子部件重新运行；重复执行所述分段温控器获取烟气通道内的烟气温度和获取内胆中的第一水温由以上技术方案可知，本申请提供的一种预混低氮燃气容积式热水器及其控制方法，所述热水器包括热水器外壳、内胆、燃烧室、前罩和燃烧系统；所述燃烧系统包括两组对称的燃烧子部件，所述燃烧子部件包括燃烧器、分段温控器和分段控制器；所述燃烧器包括第一燃烧头、第二燃烧头、燃气空气混合管、风机、小火燃烧器、小火喷嘴气管、大火喷嘴气管、燃气阀组合和气体混合室；所述燃烧头本体包括燃烧头上顶面和燃烧头侧壁，所述燃烧头上顶面设置在所述燃烧头侧壁的上端；所述燃烧头侧壁上均匀设置有若干小孔；所述丝网上设置有网格，所述丝网套设在所述燃烧头本体上。为了避免在使用燃烧器过程中产生较多的NO，将空气过剩系数设定为1.3，这样可以使燃烧温度下降，同时可以使NO的生成量减少。虽然这样满足关于NO的国家环保要求，但是由于空气过剩系数较大，会在燃烧头上出现离焰现象，导致燃烧不稳定。本申请实施例，采用套设有丝网的燃烧头本体，可以防止离焰现象产生，同时可以使燃烧过程中产生较少含量的NO，可以满足环保要求。采用非全密封燃烧室，采用小火燃烧器，先点小火后主火，不会发生爆燃，使用安全可靠。本申请实施例还采用分段温控器，提高热效率，限制燃烧室温度，有效防止回火现象，进一步防止NO升高。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。图1为本申请提供的一种预混低氮燃气容积式热水器的结构示意图；图2为本申请提供的燃烧系统的俯视图；图3为本申请提供的第一燃烧头的结构示意图；图4为本申请提供的燃烧头侧壁的展开图。图示说明：1-热水器外壳、2-内胆、21-烟气通道、3-燃烧室、4-前罩、5-燃烧系统、51-燃烧子部件、511-燃烧器、5111-第一燃烧头、5112-第二燃烧头、5113-燃气空气混合管、51131-堵板、5114-风机、5115-小火燃烧器、5116-小火喷嘴气管、5117-大火喷嘴气管、5118-燃气阀组合、5119-气体混合室、512-分段温控器、513-分段控制器、51111-燃烧头本体、51112-丝网、51113-燃烧头上顶面、51114-燃烧头侧壁、51115-小孔、51116-燃烧头底座、51117-上压板、51118-下压板、11-燃烧室隔热层、12-排烟口、121-排烟罩、13-保温填料、211-烟道滞片、22-镁棒。具体实施方式参考图1，本申请实施例提供的一种预混低氮燃气容积式热水器，所述热水器包括热水器外壳1、内胆2、燃烧室3、前罩4和燃烧系统5；如图2所示，所述燃烧系统5包括两组对称的燃烧子部件51，所述燃烧子部件51包括燃烧器511、分段温控器512和分段控制器513；所述内胆2和燃烧室3由上至下设置在所述热水器外壳1内部，所述内胆2内部设置有烟气通道21，所述烟气通道21下端与所述燃烧室3连通；进一步地，所述烟气通道21内设置有烟道滞片211。所述前罩4设置在所述热水器外壳1的外部，所述分段温控器512和分段控制器513设置在所述前罩4内；具体的，所述燃烧室3是由内胆2的下底面、热水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预混低氮燃气容积式热水器，其特征在于，所述热水器包括热水器外壳(1)、内胆(2)、燃烧室(3)、前罩(4)和燃烧系统(5)；所述燃烧系统(5)包括两组对称的燃烧子部件(51)，所述燃烧子部件(51)包括燃烧器(511)、分段温控器(512)和分段控制器(513)；所述内胆(2)和燃烧室(3)由上至下设置在所述热水器外壳(1)内部，所述内胆(2)内部设置有烟气通道(21)，所述烟气通道(21)下端与所述燃烧室(3)连通；所述前罩(4)设置在所述热水器外壳(1)的外部，所述分段温控器(512)和分段控制器(513)设置在所述前罩(4)内；所述燃烧器(511)包括第一燃烧头(5111)、第二燃烧头(5112)、燃气空气混合管(5113)、风机(5114)、小火燃烧器(5115)、小火喷嘴气管(5116)、大火喷嘴气管(5117)、燃气阀组合(5118)和气体混合室(5119)；所述第一燃烧头(5111)、第二燃烧头(5112)、小火燃烧器(5115)设置在所述燃烧室(3)内，所述风机(5114)、大火喷嘴气管(5117)、燃气阀组合(5118)和气体混合室(5119)设置在所述前罩(4)内；所述第一燃烧头(5111)和第二燃烧头(5112)与所述燃气空气混合管(5113)连通，且所述第一燃烧头(5111)和第二燃烧头(5112)沿所述燃气空气混合管(5113)的轴向设置；所述燃气空气混合管(5113)远离第一燃烧头(5111)的一端通过所述气体混合室(5119)与所述风机(5114)连接；所述小火燃烧器(5115)设置在所述燃气空气混合管(5113)的外部，且位于所述第二燃烧头(5112)与所述气体混合室(5119)之间；所述小火燃烧器(5115)通过小火喷嘴气管(5116)与所述燃气阀组合(5118)连接，所述大火喷嘴气管(5117)的一端与所述气体混合室(5119)连接，所述大火喷嘴气管(5117)的另一端与所述燃气阀组合(5118)连接；所述第一燃烧头(5111)包括燃烧头本体(51111)和丝网(51112)；所述燃烧头本体(51111)包括燃烧头上顶面(51113)和燃烧头侧壁(51114)，所述燃烧头上顶面(51113)设置在所述燃烧头侧壁(51114)的上端；所述燃烧头侧壁(51114)上均匀设置有若干小孔(51115)；所述丝网(51112)上设置有网格，所述丝网(51112)套设在所述燃烧头本体(51111)上；所述第一燃烧头(5111)和第二燃烧头(5112)的结构相同；所述风机(5114)、燃气阀组合(5118)和分段温控器(512)均与所述分段控制器(513)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种预混低氮燃气容积式热水器，其特征在于，所述热水器包括热水器外壳(1)、内胆(2)、燃烧室(3)、前罩(4)和燃烧系统(5)；所述燃烧系统(5)包括两组对称的燃烧子部件(51)，所述燃烧子部件(51)包括燃烧器(511)、分段温控器(512)和分段控制器(513)；所述内胆(2)和燃烧室(3)由上至下设置在所述热水器外壳(1)内部，所述内胆(2)内部设置有烟气通道(21)，所述烟气通道(21)下端与所述燃烧室(3)连通；所述前罩(4)设置在所述热水器外壳(1)的外部，所述分段温控器(512)和分段控制器(513)设置在所述前罩(4)内；所述燃烧器(511)包括第一燃烧头(5111)、第二燃烧头(5112)、燃气空气混合管(5113)、风机(5114)、小火燃烧器(5115)、小火喷嘴气管(5116)、大火喷嘴气管(5117)、燃气阀组合(5118)和气体混合室(5119)；所述第一燃烧头(5111)、第二燃烧头(5112)、小火燃烧器(5115)设置在所述燃烧室(3)内，所述风机(5114)、大火喷嘴气管(5117)、燃气阀组合(5118)和气体混合室(5119)设置在所述前罩(4)内；所述第一燃烧头(5111)和第二燃烧头(5112)与所述燃气空气混合管(5113)连通，且所述第一燃烧头(5111)和第二燃烧头(5112)沿所述燃气空气混合管(5113)的轴向设置；所述燃气空气混合管(5113)远离第一燃烧头(5111)的一端通过所述气体混合室(5119)与所述风机(5114)连接；所述小火燃烧器(5115)设置在所述燃气空气混合管(5113)的外部，且位于所述第二燃烧头(5112)与所述气体混合室(5119)之间；所述小火燃烧器(5115)通过小火喷嘴气管(5116)与所述燃气阀组合(5118)连接，所述大火喷嘴气管(5117)的一端与所述气体混合室(5119)连接，所述大火喷嘴气管(5117)的另一端与所述燃气阀组合(5118)连接；所述第一燃烧头(5111)包括燃烧头本体(51111)和丝网(51112)；所述燃烧头本体(51111)包括燃烧头上顶面(51113)和燃烧头侧壁(51114)，所述燃烧头上顶面(51113)设置在所述燃烧头侧壁(51114)的上端；所述燃烧头侧壁(51114)上均匀设置有若干小孔(51115)；所述丝网(51112)上设置有网格，所述丝网(51112)套设在所述燃烧头本体(51111)上；所述第一燃烧头(5111...

【专利技术属性】
技术研发人员：景洪，铙潘林，何远坤，
申请(专利权)人：景洪，
类型：发明
国别省市：重庆,50