本實(shí)用新型涉及燃燒器領(lǐng)域，尤其涉及一種二甲醚燃燒器。

背景技術(shù)：

二甲醚又稱甲醚，簡(jiǎn)稱DME，分子式CH₃OCH₃，二甲醚是由甲醇脫水制成的，它在常溫下是一種無(wú)色氣體或壓縮液體，具有輕微的醚香味，它在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣態(tài)低位熱值為58.8NJ/m³，室溫下的蒸汽壓約為0.5MPa。

二甲醚是醚的同系物，但是它與作為麻醉劑的乙醚不同，毒性極低，能溶于水和多種化學(xué)物質(zhì)，被廣泛地用于壓縮劑、噴霧劑、制冷劑和溶解劑等多種用途。由于二甲醚的熱值是天然氣熱值的1.6倍以上，所以二甲醚作為燃料使用的特性已經(jīng)引起了越來(lái)越多的人們的重視。

國(guó)家技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)聯(lián)合發(fā)布了GB25035-2010《城鎮(zhèn)燃?xì)庥枚酌选穱?guó)家標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了適用于民用、商用和工業(yè)企業(yè)用二甲醚的各項(xiàng)指標(biāo)和要求，二甲醚與石油液化氣摻燒的用途被徹底禁止，并為二甲醚作為燃料用途的推廣與應(yīng)用起到了積極的推動(dòng)與指導(dǎo)作用。但是，由于近幾年二甲醚純燒的配套設(shè)備、特別是燃燒器研制的滯后，嚴(yán)重限制了二甲醚的推廣與應(yīng)用，所以在本發(fā)明以前尚未見(jiàn)到一種機(jī)電一體化全自動(dòng)控制的、以純二甲醚為燃料的燃燒器在鍋爐和加熱設(shè)備上的應(yīng)用。

現(xiàn)行技術(shù)中存在以下不足之處：

(1)以天然氣或液化氣為燃料的燃燒器改用二甲醚燃料，造成燃燒器的噴嘴結(jié)構(gòu)不適應(yīng)二甲醚的燃料特性；

(2)代用燃燒器的密封材料不耐二甲醚腐蝕；

(3)燃燒器的減、調(diào)壓設(shè)備不耐二甲醚的腐蝕。

如申請(qǐng)?zhí)枮椋?00820109417的專利申請(qǐng)文件中公開(kāi)了一種二甲醚燃燒器，它的結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)同心套筒和穩(wěn)燃器構(gòu)成的，內(nèi)部套筒通入燃料，外部套筒通入助燃空氣，燃料與助燃空氣通過(guò)旋流式穩(wěn)燃器的旋轉(zhuǎn)混合后進(jìn)行燃燒。由于該燃燒器需要人工點(diǎn)火，且缺少燃燒程序控制、以及自動(dòng)點(diǎn)火、火焰檢測(cè)、熄火保護(hù)負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，所以它僅是一種可以燃燒二甲醚的燒嘴。

以上所公開(kāi)的技術(shù)方案中均沒(méi)有對(duì)本申請(qǐng)中所要解決的問(wèn)題提出解決的技術(shù)方案，同時(shí)也沒(méi)有任何的相關(guān)技術(shù)啟示，有鑒于此，故提出本申請(qǐng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種二甲醚燃燒器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了如下技術(shù)方案。

本實(shí)用新型提供了如下方案：

一種二甲醚燃燒器，所述的燃燒器包括燃燒器本體、燃料噴頭、燃?xì)忾y系組件、燃燒器控制系統(tǒng)所述燃燒器本體包括：鼓風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)裝置、調(diào)風(fēng)器，所述鼓風(fēng)機(jī)一端與進(jìn)風(fēng)裝置相連通，另一端與所述調(diào)風(fēng)器相連通；所述燃料噴頭包括：噴嘴組件、燃?xì)忾y系組件、進(jìn)氣管，所述燃?xì)忾y系組件通過(guò)進(jìn)氣管與噴嘴組件相連通，所述噴嘴組件包括外噴嘴和中心噴嘴，所述外噴嘴和中心噴嘴為多噴孔結(jié)構(gòu)。

所述燃?xì)忾y系組件包括：燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥和耐二甲醚電磁閥所述耐二甲醚電磁閥通過(guò)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥與所述進(jìn)氣管相連通。

所述燃?xì)忾y系組件還包括：燃?xì)鈮毫﹂_(kāi)關(guān)、壓力表、耐二甲燃?xì)庹{(diào)壓器以及耐二甲燃?xì)膺^(guò)濾器，所述耐二甲燃?xì)膺^(guò)濾器一端與燃?xì)夤艿老噙B通，另一端與所述耐二甲燃?xì)庹{(diào)壓器相連通，所述耐二甲燃?xì)庹{(diào)壓器還與燃?xì)鈮毫﹂_(kāi)關(guān)相連通，所述燃?xì)鈮毫﹂_(kāi)關(guān)與耐二甲燃?xì)庹{(diào)壓器之間還設(shè)置有壓力表。

所述燃?xì)忾y系組件中還包括耐二甲醚橡膠墊片。

所述燃燒器主體上還設(shè)置有風(fēng)門伺服電機(jī)、點(diǎn)火變壓器以及助燃空氣壓力開(kāi)關(guān)，所述風(fēng)門伺服器電機(jī)、點(diǎn)火變壓器以及助燃空氣壓力開(kāi)關(guān)均設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)上。

所述鼓風(fēng)機(jī)一端還連接有控制箱，所述控制箱分別與所述風(fēng)門伺服器電機(jī)、點(diǎn)火變壓器以及助燃空氣壓力開(kāi)關(guān)相連。

所述燃燒器噴頭包括空氣進(jìn)管、進(jìn)氣管、點(diǎn)火電極、穩(wěn)焰器、火焰檢測(cè)器、外噴嘴以及中心噴嘴，所述點(diǎn)火電極與穩(wěn)焰器相連接，所述中心噴嘴與外噴嘴的噴嘴為垂直設(shè)置，所述穩(wěn)焰器設(shè)置在火焰檢測(cè)器與中心噴嘴之間。

所述外噴嘴噴孔直徑大于中心噴嘴噴孔直徑。

通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型中所提供的技術(shù)方案，可獲得的技術(shù)效果如下：

本發(fā)明所描述的二甲醚燃燒器與現(xiàn)在使用的二甲醚燒嘴相比：二甲醚燃燒器是機(jī)電一體化的、全自動(dòng)運(yùn)行的、一體式燃燒器，它克服了二甲醚燒嘴需要另外配套鼓風(fēng)機(jī)，人工點(diǎn)火、手動(dòng)負(fù)荷調(diào)節(jié)的繁瑣手工操作，杜絕了因?yàn)檎`操作引起爆燃后發(fā)生危及人身和設(shè)備安全的事故隱患。

本發(fā)明所描述的二甲醚燃燒器與現(xiàn)在所使用的非二甲醚專用燃燒器相比：二甲醚燃燒器安裝了多噴孔結(jié)構(gòu)的二甲醚專用燃?xì)鈬娮旖M件，該結(jié)構(gòu)使二甲醚與空氣的混合更加均勻，具有調(diào)節(jié)比大、燃燒完全、火焰剛勁有力的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了純二甲醚作為燃料使用時(shí)高效、低排放的完全燃燒。

本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型中一種二甲醚燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中一種二甲醚燃燒器噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中一種二甲醚燃燒器工作流程示意圖。

圖中標(biāo)記：1.燃燒器噴頭；2.調(diào)風(fēng)器；3.進(jìn)氣管；4.燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥；5.耐二甲醚電磁閥；6.燃?xì)鈮毫﹂_(kāi)關(guān)；7.壓力表；8.耐二甲燃?xì)庹{(diào)壓器；9.耐二甲燃?xì)膺^(guò)濾器；10.風(fēng)門伺服電機(jī)；11.點(diǎn)火變壓器；12.助燃空氣壓力開(kāi)關(guān)；13.進(jìn)風(fēng)裝置；14.鼓風(fēng)機(jī)；15.控制箱；16.點(diǎn)火電極；17.穩(wěn)焰器；18.火焰檢測(cè)器；19.外噴嘴；20.中心噴嘴；21.空氣進(jìn)管。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

如圖1所示，一種二甲醚燃燒器，所述的燃燒器包括燃燒器本體、燃料噴頭、燃?xì)忾y系組件、燃燒器控制系統(tǒng)所述燃燒器本體包括：鼓風(fēng)機(jī)14、進(jìn)風(fēng)裝置13、調(diào)風(fēng)器2，所述鼓風(fēng)機(jī)14一端與進(jìn)風(fēng)裝置13相連通，另一端與所述調(diào)風(fēng)器2相連通；所述燃料噴頭包括：噴嘴組件、燃?xì)忾y系組件、進(jìn)氣管3，所述燃?xì)忾y系組件通過(guò)進(jìn)氣管3與噴嘴組件相連通，所述噴嘴組件包括外噴嘴19和中心噴嘴20，所述外噴嘴19和中心噴嘴20為多噴孔結(jié)構(gòu)。

在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下二甲醚具有比天然氣高60％、比石油液化氣低40％左右的氣相低位熱值和比這兩種燃料高近30％的火焰?zhèn)鞑ニ俣?，二甲醚燃料必須從噴嘴高速噴出，以保證燃燒器具有一定的調(diào)節(jié)比，同時(shí)最小流量時(shí)的燃料噴射速度必須大于火焰?zhèn)鞑ニ俣?，以保證不回火。

按照燃燒器的輸出功率選擇合適的鼓風(fēng)機(jī)，在鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口安裝進(jìn)風(fēng)裝置，鼓風(fēng)機(jī)的出口安裝調(diào)風(fēng)器，并在調(diào)風(fēng)器的出口安裝噴口后形成燃燒器本體。燃燒器的進(jìn)氣管安裝在調(diào)風(fēng)器上，進(jìn)氣管的出口安裝二甲醚專用噴嘴組件和穩(wěn)燃器、進(jìn)氣管的進(jìn)口與燃?xì)忾y系組件相連接。燃?xì)忾y系組件配套耐二甲醚腐蝕的專用電磁閥，并在電磁閥進(jìn)口安裝耐二甲醚腐蝕的燃?xì)膺^(guò)濾器和調(diào)壓器。上述部件配套燃燒程序控制器、火焰檢測(cè)器、電點(diǎn)火裝置和風(fēng)門伺服電機(jī)與燃?xì)?、燃燒空氣壓力開(kāi)關(guān)等部件后形成全自動(dòng)二甲醚燃燒器。

所述燃?xì)忾y系組件包括：燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4和耐二甲醚電磁閥5所述耐二甲醚電磁閥5通過(guò)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與所述進(jìn)氣管3相連通。

所述燃?xì)忾y系組件還包括：燃?xì)鈮毫﹂_(kāi)關(guān)6、壓力表7、耐二甲燃?xì)庹{(diào)壓器8以及耐二甲燃?xì)膺^(guò)濾器9，所述耐二甲燃?xì)膺^(guò)濾器9一端與燃?xì)夤艿老噙B通，另一端與所述耐二甲燃?xì)庹{(diào)壓器8相連通，所述耐二甲燃?xì)庹{(diào)壓器8還與燃?xì)鈮毫﹂_(kāi)關(guān)6相連通，所述燃?xì)鈮毫﹂_(kāi)關(guān)6與耐二甲燃?xì)庹{(diào)壓器8之間還設(shè)置有壓力表7。

二甲醚經(jīng)過(guò)汽化器以后需要減壓至燃燒器需要的運(yùn)行壓力，但是由于石油液化氣燃燒器配套的減壓器或穩(wěn)壓器上的皮膜等零件是丁晴橡膠制品，而二甲醚對(duì)丁晴橡膠具有較強(qiáng)的溶解性，所以常規(guī)的減壓器或穩(wěn)壓器不能安裝在二甲醚燃料燃燒器上使用。

所述燃?xì)忾y系組件中還包括耐二甲醚橡膠墊片。由于二甲醚對(duì)橡膠材料具有良好溶解性，所以通用燃燒器電磁閥等部件常用的丁晴橡膠密封圈接觸二甲醚后就產(chǎn)生溶脹現(xiàn)象，并在使用幾周后失效，進(jìn)而造成燃?xì)庑孤┖蟀l(fā)生火災(zāi)或爆炸事故。

燃燒器上的密封件也替換為耐二甲醚腐蝕的耐二甲醚橡膠墊片，以往的燃燒器燃?xì)怆姶砰y上的閥口墊和調(diào)壓器上的皮膜、密封圈通常都是采用丁晴橡膠制作的，由于丁晴橡膠密封將接觸二甲醚以后會(huì)因迅速產(chǎn)生溶脹而失效，所以本發(fā)明選取了耐二甲醚的材料制成了燃?xì)怆姶砰y用的閥口墊和調(diào)壓器上的皮膜、密封圈等零件，在不影響電磁閥和調(diào)壓器使用功能的條件下，解決了二甲醚對(duì)這些零件的溶解和腐蝕的問(wèn)題。

所述燃燒器主體上還設(shè)置有風(fēng)門伺服電機(jī)10、點(diǎn)火變壓器11以及助燃空氣壓力開(kāi)關(guān)12，所述風(fēng)門伺服器電機(jī)10、點(diǎn)火變壓器11以及助燃空氣壓力開(kāi)關(guān)12均設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)14上。

所述鼓風(fēng)機(jī)14一端還連接有控制箱15，所述控制箱15分別與所述風(fēng)門伺服器電機(jī)10、點(diǎn)火變壓器11以及助燃空氣壓力開(kāi)關(guān)12相連。

二甲醚從噴嘴噴出后必須快速地與助燃空氣混合，以保證完全燃燒，同時(shí)還適當(dāng)提高二甲醚的供氣壓力以克服高速噴射時(shí)的阻力，噴嘴必須有足夠的流通截面積以保證燃燒器的額定燃?xì)饬?，而鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量也必須大于二甲醚額定流量時(shí)完全燃燒所需的空氣量，這時(shí)便需要特殊設(shè)計(jì)的調(diào)風(fēng)器對(duì)二甲醚和助燃?xì)怏w進(jìn)行混合，該所述燃燒器噴頭1包括空氣進(jìn)管21、進(jìn)氣管3、點(diǎn)火電極16、穩(wěn)焰器17、火焰檢測(cè)器18、外噴嘴19以及中心噴嘴20，所述點(diǎn)火電極16與穩(wěn)焰器17相連接，所述中心噴嘴20與外噴嘴19的噴嘴為垂直設(shè)置，所述穩(wěn)焰器17設(shè)置在火焰檢測(cè)器18與中心噴嘴20之間。所述外噴嘴19噴孔直徑大于中心噴嘴20噴孔直徑。

二甲醚和石油液化氣相近的摩爾質(zhì)量，但是二甲醚熱值僅為石油液化氣的62％，這就意味著：如果我們按照石油液化氣的燃?xì)饬窟x擇燃燒器時(shí)，燃燒器噴嘴在額定流量時(shí)二甲醚燃燒后輸出的熱量比石油液化氣少了38％；如果我們按照二甲醚的燃?xì)饬窟x擇燃燒器噴嘴，噴嘴截面積增加、燃?xì)馑俣却蠓认陆?，由于二甲醚的火焰?zhèn)鞑ニ俣缺仁鸵夯瘹飧叩脑颍詷O易產(chǎn)生回火的現(xiàn)象。

從圖2可以看出：外噴嘴19噴孔的方向?yàn)槠鋱A周的切向方向，因?yàn)閺膰娍讎姵龅亩酌褮怏w與助燃空氣方向是垂直的，所以便于兩種氣體的混合，二甲醚氣體與助燃空氣預(yù)混合后的混合氣體在助燃空氣的壓力推動(dòng)下經(jīng)過(guò)穩(wěn)焰器的旋轉(zhuǎn)再次混合，并在噴口出口處被中心噴嘴20的火焰引燃。中心噴嘴20的周圈上同樣布置了數(shù)個(gè)燃?xì)鈬娍?，?jīng)噴孔噴出的二甲醚氣體和穿過(guò)穩(wěn)焰器17的助燃空氣方向也是垂直的，只是由于穿過(guò)穩(wěn)焰器17的助燃空氣速度降低，在煙氣回流作用下，在穩(wěn)焰器17區(qū)域內(nèi)形成了連續(xù)的火焰，并不斷引燃從外噴嘴噴出的、與空氣預(yù)先混合后的混合氣，形成了二甲醚火炬。

多個(gè)小噴孔使得二甲醚氣體噴出后具有較高的速度，并有一定的穿透力而有利于與助燃空氣進(jìn)行混合，多個(gè)小噴孔匯成的流通面積保證了燃燒器具有足夠的燃?xì)饬髁俊Ｓ捎谥行膰娮?0的噴孔小于外噴嘴19的噴孔，所以它在最小燃?xì)饬髁繒r(shí)的燃?xì)馑俣雀哂诙酌训幕鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣?，保證了二甲醚燃燒器不會(huì)產(chǎn)生回火現(xiàn)象。

本燃燒器在正常工作時(shí)的工況為：燃燒程序控制器控制箱與火焰檢測(cè)器、燃?xì)鈮毫ΡＷo(hù)開(kāi)關(guān)等構(gòu)成燃燒器的控制與安全保護(hù)系統(tǒng)。燃燒器的啟動(dòng)和運(yùn)行的程序動(dòng)作見(jiàn)圖3，通過(guò)圖3可知：二甲醚燃燒器在適應(yīng)二甲醚燃料特性的同時(shí)還遵循了國(guó)內(nèi)、外關(guān)于鼓風(fēng)式燃?xì)馊紵鞯陌踩?guī)定，燃燒器實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)的運(yùn)行方式，具體的啟動(dòng)與運(yùn)行過(guò)程是：

燃燒器在接到啟動(dòng)命令以后首先對(duì)燃燒器程序控制器進(jìn)行自檢，然后進(jìn)行燃燒器內(nèi)部安全信號(hào)的檢測(cè)包括：檢查火焰檢測(cè)電路的信號(hào)是否正常，外接的溫度、壓力安全保護(hù)信號(hào)是否在設(shè)定值以內(nèi)，這些檢查符合啟動(dòng)條件以后，燃燒程序控制器才進(jìn)入啟動(dòng)模式。

燃燒程序控制器工作以后還要檢查燃?xì)鈮毫﹂_(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)是否閉合，以此來(lái)判斷是否接通了在符合燃燒器使用壓力要求的燃?xì)?，及火焰檢測(cè)器是否檢測(cè)到了爐膛已經(jīng)有火焰存在，一旦燃?xì)鈮毫Τ隽耸褂脡毫Ψ秶蚧鹧鏅z測(cè)器檢測(cè)到了火焰的存在，燃燒器控制箱將報(bào)警并停止燃燒器的啟動(dòng)程序。

上述安全檢查通過(guò)以后鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，進(jìn)風(fēng)裝置上的風(fēng)門由小到大逐漸打開(kāi)，在安全時(shí)間以內(nèi)如果空氣壓力開(kāi)關(guān)沒(méi)有檢測(cè)到助燃空氣的壓力，燃燒程序控制器也將報(bào)警、停機(jī)，如果助燃空氣的壓力正常，在鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行了程序規(guī)定的前吹掃以后，風(fēng)門關(guān)小，燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥開(kāi)至點(diǎn)火開(kāi)度，點(diǎn)火變壓器啟動(dòng)后在點(diǎn)火點(diǎn)極處產(chǎn)生點(diǎn)火火花，電磁發(fā)打開(kāi)，二甲醚氣體通過(guò)進(jìn)氣管到達(dá)中心噴嘴后由噴孔噴出被點(diǎn)火火花點(diǎn)燃，火焰檢測(cè)器檢測(cè)到火焰以后燃燒器的啟動(dòng)程序結(jié)束。如果火焰檢測(cè)器在安全時(shí)間以內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到火焰，燃燒器控制箱將報(bào)警并停止燃燒器的工作。

燃燒器點(diǎn)火成功以后將根據(jù)符合調(diào)節(jié)信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)燃料量和燃燒空氣量，運(yùn)行中一旦熄火燃燒器將報(bào)警、停機(jī)。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。