[发明专利]一种基于多孔介质燃烧低热值气体的家用采暖热水炉

说明书

本发明公开了一种基于多孔介质燃烧低热值气体的家用采暖热水炉，该炉包括燃料空气预混腔、多孔介质燃烧室、管式换热器组、板式换热器、温度控制系统和水路系统；低热值气体燃料与预热空气在预混腔内充分混合；燃烧室内腔填充两层不同孔径的多孔介质层；尾部烟道布置管式换热器组；空气预热管道包覆多孔介质燃烧室与尾部烟道；温度控制系统通过获得各温度传感器和压力传感器的反馈信号，来调控风机、循环水泵、流量控制器和各个电磁阀门，达到控制水温的目的。本发明通过在多孔介质炉中燃烧低热值气体为用户提供采暖用水和生活热水，实现低品位能源的高效、清洁利用。

技术领域

本发明涉及多孔介质燃烧低热值气体，具体涉及一种基于多孔介质燃烧低热值气体的家用采暖热水炉。

背景技术

目前我国正处在经济高速发展的阶段，能源与环境对经济发展的制约作用越来越明显。在能源利用上，一方面存在效率低、污染环境、浪费严重等问题，另一方面，大量的低品位能源未被充分开发和利用。要建立可持续发展的经济模式，改善能源结构和能源消费方式，提高能源有效利用率，必须充分利用工业生产及能源生产中的各种低热值气体燃料。

长期以来，低热值气体燃料，例如城市煤气、转炉煤气、发生炉煤气和高炉煤气等，由于含有大量惰性气体，可燃成分少，发热量低，燃料的体积流量大，在传统的自由火焰燃烧条件下难以点燃，因此常常作为废气直接排空。直接排空不仅会造成能源的浪费，而且由于低热值气体中含有苯、一氧化碳等气体，也会造成环境污染。近年来兴起的多孔介质燃烧技术，为低热值气体的燃烧提供了可能。由于多孔介质的比表面积大，蓄热性能良好，能够提高燃烧热效率，拓展贫燃极限，降低污染物排放，非常适合低热值气体燃料的燃烧。

发明内容

为了克服背景技术存在的问题，本发明提供了一种基于多孔介质燃烧低热值气体的家用采暖热水炉。

本发明所述的一种基于多孔介质燃烧低热值气体的家用采暖热水炉，该炉包括燃料空气预混腔、多孔介质燃烧室、管式换热器组、板式换热器、温度控制系统和水路系统。燃料与预热空气在预混腔充分混合；燃烧室内腔填充两层不同孔径的多孔介质层；尾部烟道布置管式换热器组；空气预热管道包覆多孔介质燃烧室与尾部烟道；温度控制系统通过获得各温度传感器和压力传感器的反馈信号，来调控风机、循环水泵、流量控制器和各个电磁阀，达到控制水温的目的。

进一步的，低热值气体与预热空气在圆台型预混腔内充分混合。

进一步的，燃烧室内腔多孔介质层所选用的材料为孔隙率80%的碳化硅(SiC)泡沫陶瓷，其上游为40PPI的多孔介质层，下游为20PPI的多孔介质层。

进一步的，形状为蛇型的管式换热器平行布置于尾部烟道，形成管式换热器组。

进一步的，空气预热管道包覆多孔介质燃烧室外壳与尾部烟道，空气预热管道外表面包覆有保温材料。

更进一步的，在空气预热管道尾部布置预热空气喷嘴，预热空气喷嘴相对于水平方向下倾30-45°，且在某一截面内沿周向均匀布置一层预热空气喷嘴。

本发明较现有技术所具有的有益效果是：(1)采用多孔介质燃烧技术燃烧低热值气体，为低热值气体燃料的广泛应用提供了有力的技术支持，符合节能减排的国策。(2)冷空气通过风机送入空气预热管道中预热，同时预热后的空气与燃料在圆台型预混腔内混合和扰动，有利于低热值气体燃料的稳定燃烧。(3)尾部烟道布置管式换热器组，有利于循环水与高温烟气的换热。(4)冷水与加热后的采暖水在板式换热器中进行换热，得到温度适宜的生活用水。

附图说明

图1为本发明的一种基于多孔介质燃烧低热值气体的家用采暖热水炉的结构示意图。

图2为燃烧器整体形状示意图。

图3为管式换热器组的布置示意图。