一种预混单元及燃烧器制造技术

本实用新型专利技术涉及生物质燃气燃烧领域，具体涉及一种预混单元及燃烧器。一种预混单元，包括：预混本体，所述预混本体的入口处通入燃气；一次进风组件，所述一次进风组件导入一次气流到所述预混本体的内部与所述燃气进行一次预混；二次进风组件，包括缩口，所述缩口设置在所述预混本体的内周壁上，所述缩口自所述一次进风组件的出风口延伸至所述预混本体的出口处，所述缩口的靠近预混本体的出口的一端设置有喷嘴，二次气流进入到所述缩口内并从所述喷嘴Ⅰ喷出进行二次预混。解决了现有技术中的预混装置存在的生物质燃气混合均匀度不高，易回火的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种预混单元及燃烧器
本技术涉及生物质燃气燃烧领域，具体涉及一种预混单元及燃烧器。
技术介绍
能源是现代社会赖以生存和发展的基础，能源的供给能力密切关系着国民经济的可持续性发展，是国家战略安全保障的基础之一。中国目前能源供给形势严峻，环境质量包袱沉重。由于化石能源储量日益减少、油价波动较大、对能源安全问题的担忧以及对全球变暖的关注，发展清洁可再生能源已成为紧迫的课题，新能源行业呈现高成长性。根据广泛论证的可再生能源的产业背景及发展概况，以生物质能为代表的生物质气化发电、生物质氢能、生物质绿色液体燃料将成为未来重要的替代能源。生物质能属于清洁能源，中国的生物质再生能源的资源非常丰富，生物质再生能源大规模普及应用，有助于改善生态环境和CO2减排。随着能源的日益短缺以及人们对环境保护意识越来越高，最近几年国家对新能源的投入逐渐加大，生物质能技术迅速发展。生物质气是一种低热值气体。这种燃气的可燃组分由CO、CnHm、H2、CH4组成。而且其热值、可燃组分随生物质的种类、状态、含水率、气化炉的不同而不同，所以要保证生物质气的充分稳定燃烧，燃烧器必需具备较好的性能。目前国内已经开发出适于生物质燃气燃烧的专用灶具，但其规模小，热值低而且用途单一。以河南省科学院能源研究所研制的JZJ生物质燃气专用灶具为代表的燃烧装置仅限于农村炊事。目前燃气的专用工业燃烧器尚且难以实现，所以生物质燃气难以应用在工业中。目前普遍存在结构设计不合理，燃烧不充分，火力不强，点火压力不稳定，燃烧效率低，经常性熄火，容易爆燃，容易被焦油堵塞等缺点。这些问题都极大地制约了产品的市场推广和应用，使气化燃烧器的寿命大大减少。现在广泛使用的各种热水锅炉、蒸汽锅炉、及各种窑炉的燃烧器包括有点火装置，燃气装置和启动装置：点火装置包括有点火针和点火线；燃气装置包括有燃气管、配风管；启动装置包括风机、空气管和燃料混合管。它们都是生物质燃烧器和气化室是各自独立的，其间需要有动力设备连接，结构复杂成本高。我们认为好的燃烧器应该具有以下特点：首先，燃烧器应该具有较大的调节比，以适应不同的热负荷。其次，结构设计上应该能够使生物质燃气与空气实现均匀混合，为充分燃烧奠定基础。再者，燃烧器应该有高的燃烧稳定性，这是低热值燃气燃烧的难点，否则就容易发生脱火与回火现象。生物质燃气的燃烧特点需要较高的点火浓度和较高的点火温度，高温生物质燃气对烧嘴材料的要求能抗膨胀，这些都是生物质燃气的特殊性，需要在设计中考虑到。
技术实现思路
为了解决现有技术中的预混装置存在的生物质燃气混合均匀度不高，易回火的技术问题，本技术提出一种预混单元及燃烧器，解决了上述技术问题。本技术的技术方案如下：一种预混单元，包括：预混本体，所述预混本体的入口处通入燃气；一次进风组件，所述一次进风组件导入一次气流到所述预混本体的内部与所述燃气进行一次预混；二次进风组件，包括缩口，所述缩口设置在所述预混本体的内周壁上，所述缩口自所述一次进风组件的出风口延伸至所述预混本体的出口处，所述缩口的靠近预混本体的出口的一端设置有喷嘴Ⅰ，二次气流进入到所述缩口内并从所述喷嘴Ⅰ喷出进行二次预混。通过设置预混单元包括一次进风组件和二次进风组件，可对燃气进行两次预混，燃气的混合均匀度高；此外，二次进风组件包括设置在预混本体的内周壁上的缩口，缩口的设置减小了预混本体的内径，使燃气和一次气流强制混合；通过缩口上的喷嘴Ⅰ喷出的二次气流可进行二次预混；缩口延伸至预混本体的出口处，可有效防止回火。进一步地，所述一次进风组件包括一次风管，所述一次风管自所述预混本体的外部向所述预混本体内部导入一次气流，所述一次风管的出风端沿所述预混本体的轴线延伸，所述一次风管的出风口分布有导向叶片Ⅰ。进一步地，经一次风管喷出的一次气流可覆盖所述缩口的截面，所述缩口的轴向长度不小于150mm。进一步地，还包括三次进风组件，所述三次进风组件包括间隙套设在所述预混本体外周的三次风管，所述三次风管的出风端延伸至所述预混本体的出口，所述三次风管的出风口分布有导向叶片Ⅱ，三次气流在所述预混本体和所述三次风管之间的间隙流通。进一步地，所述一次气流经一次进风组件形成旋流喷出，所述二次气流经所述喷嘴Ⅰ倾斜朝向轴线喷出，三次气流经所述导向叶片Ⅱ形成旋流。进一步地，所述一次气流的气压大于所述二次气流的气压，所述二次气流的气压略大于或等于三次气流的气压，所述一次气流的温度高于所述二次气流和所述三次气流的温度。进一步地，还包括点火装置，所述点火装置倾斜设置在所述预混本体的侧壁上，所述点火装置的点火端延伸至所述预混本体的出口；或者，所述点火装置集成设置在所述一次进风组件上。一种燃烧器，包括：加热单元，所述加热单元通入燃气并对燃气进行加热；预混单元，所述加热单元与所述预混单元相接，加热后的燃气进入到预混单元进行预混。进一步地，所述加热单元包括加热管道和加热器，所述加热器内置于所述加热管道内，所述加热管道的与所述预混单元连接的一端经过垂直弯道进入到预混单元，所述垂直弯道上设置有堵头。进一步地，所述加热单元和/或所述预混单元的外周设置有隔热层。基于上述技术方案，本技术所能实现的技术效果为：1.本技术的预混单元，包括一次进风组件、二次进风组件和三次进风组件，可对燃气进行多次预混，燃气的混合均匀度高；此外，二次进风组件包括设置在预混本体的内周壁上的缩口，缩口的设置减小了预混本体的内径，使燃气和一次气流强制混合；通过缩口喷出的二次气流可进行二次预混；缩口延伸至预混本体的出口处，可有效防止回火；2.本技术的预混单元，通过设置一次进风组件包括一次风管，一次风管的出风端沿预混本体的轴线延伸，可使一次气流以预混本体的轴线为中心喷出进行预混，混合均匀度高；此外，一次风管喷出的一次气流可覆盖缩口的截面，可使经过缩口段的燃气和一次气流充分混合；设置缩口的轴向长度范围，可保证混合长度，保证混合效果；出风口分布有导向叶片Ⅰ，可对一次气流的喷出方向进行导向；点火装置可单独设置，还可和一次进风组件集成设置，对预混后的生物质燃气进行点火，集成设置的情况下，可减少零部件的使用，减小燃烧器的体积；3.本技术的预混单元，通过设置二次进风组件包括缩口，二次风经喷嘴Ⅰ倾斜朝向轴线喷出，可进行二次预混；三次进风组件包括三次风管，三次风管的出风口设置导向叶片Ⅱ，三次气流可经预混本体和三次风管的间隙流通，最终在导向叶片Ⅱ的导向作用下喷出，可形成旋流，进行三次预混，通过限定一次气流、二次气流和三次气流的方向来保证预混效果；进一步限定一次气流、二次气流和三次气流的气压和温度来保证预混效果和燃气的可燃烧性；4.本技术的燃烧器，包括加热单元和预混单元，可用于生物质燃气的燃烧，对于生物质燃气中的焦油不需要进行水洗，水洗后的含焦油的水非常不易化学处理，因此本燃烧器环保节能；通过加热单元将生物质燃气加热为高温生物质燃气，经高能点火器点火后使生物质燃气在高温下裂解成小分子，小分子物质燃烧效果更好；将生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预混单元，其特征在于，包括：/n预混本体(11)，所述预混本体(11)的入口处通入燃气；/n一次进风组件(12)，所述一次进风组件(12)导入一次气流到所述预混本体(11)的内部与所述燃气进行一次预混；/n二次进风组件(13)，包括缩口(131)，所述缩口(131)设置在所述预混本体(11)的内周壁上，所述缩口(131)自所述一次进风组件(12)的出风口延伸至所述预混本体(11)的出口处，所述缩口(131)的靠近预混本体(11)的出口的一端设置有喷嘴Ⅰ(132)，二次气流进入到所述缩口(131)内并从所述喷嘴Ⅰ(132)喷出进行二次预混。/n

【技术特征摘要】
1.一种预混单元，其特征在于，包括：
预混本体(11)，所述预混本体(11)的入口处通入燃气；
一次进风组件(12)，所述一次进风组件(12)导入一次气流到所述预混本体(11)的内部与所述燃气进行一次预混；
二次进风组件(13)，包括缩口(131)，所述缩口(131)设置在所述预混本体(11)的内周壁上，所述缩口(131)自所述一次进风组件(12)的出风口延伸至所述预混本体(11)的出口处，所述缩口(131)的靠近预混本体(11)的出口的一端设置有喷嘴Ⅰ(132)，二次气流进入到所述缩口(131)内并从所述喷嘴Ⅰ(132)喷出进行二次预混。


2.根据权利要求1所述的一种预混单元，其特征在于，所述一次进风组件(12)包括一次风管(121)，所述一次风管(121)自所述预混本体(11)的外部向所述预混本体(11)内部导入一次气流，所述一次风管(121)的出风端沿所述预混本体(11)的轴线延伸，所述一次风管(121)的出风口分布有导向叶片Ⅰ(122)。


3.根据权利要求2所述的一种预混单元，其特征在于，经一次风管(121)喷出的一次气流可覆盖所述缩口(131)的截面，所述缩口(131)的轴向长度不小于150mm。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种预混单元，其特征在于，还包括三次进风组件(14)，所述三次进风组件(14)包括间隙套设在所述预混本体(11)外周的三次风管(141)，所述三次风管(141)的出风端延伸至所述预混本体(11)的出口，所述三次风管(141)的出风口分布有导向叶片Ⅱ(142)，三次气流在所述预混本体(11)和所述三次风管(141)...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔茂佩，潘国付，
申请(专利权)人：苏州格瑞展泰再生能源有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32