[发明专利]一种多孔介质燃烧头及多孔介质燃烧器

说明书

本申请提供一种多孔介质燃烧头及多孔介质燃烧器，属于燃气燃烧技术领域。多孔介质燃烧头包括壳体、导热致密板和尾气管。壳体上设置有进气口，壳体具有贯通的腔室，腔室包括沿进气方向依次连通的预混区、防回火区、反应区和辐射区，辐射区位于远离进气口的一侧。导热致密板位于辐射区内，导热致密板与壳体密封连接，用于密封辐射区的远离反应区的端部。尾气管与反应区外的壳体连接，且尾气管与反应区连通。此多孔介质燃烧器的燃烧头由于在辐射区的端部设置有导热致密板，且在反应区设置尾气管，以避免尾气进入到加热区，以实现待加热工件的绝氧加热。

技术领域

本申请涉及燃气燃烧技术领域，具体而言，涉及一种多孔介质燃烧头及多孔介质燃烧器。

背景技术

常见的燃气燃烧器是通过自由火焰燃烧而提供高温烟气的对流加热和辐射加热，这种燃气燃烧方式使得火焰面附近的温度梯度大，温度分布极不均匀，燃烧不稳定，导致局部高温且燃烧不充分，而局部高温又造成大量热力氮氧化物的生成，燃烧不充分造成大量一氧化碳的生成，进而导致污染物排放不能达标。

同时，为了实现绝氧环境下加热工件，普遍采用辐射管的方式进行加热。将燃气的燃烧过程置于辐射管内，通过辐射管的高温辐射方式加热工件。但辐射管加热技术中所使用的辐射管的费用高，增加了制造成本。

针对自由火焰燃烧存在上述问题，所以，采用多孔介质燃烧的方式，可以使火焰稳定性增强，燃烧速率增大，燃烧区温度分布均匀，燃烧污染物排放降低。

但是，多孔介质燃烧使产生的烟气会向加热区排放，不能实现对待加热工件进行绝氧加热。

发明内容

本申请的目的在于提供一种多孔介质燃烧头及多孔介质燃烧器，可以避免烟气进入加热区，以实现待加热物体的绝氧加热。

第一方面，本申请实施例提供一种多孔介质燃烧头，包括壳体、导热致密板和尾气管。壳体上设置有进气口，壳体具有贯通的腔室，腔室包括沿进气方向依次连通的预混区、防回火区、反应区和辐射区，辐射区位于远离进气口的一侧。导热致密板位于辐射区内，导热致密板与壳体密封连接，用于密封辐射区的远离反应区的端部。尾气管与反应区外的壳体连接，且尾气管与反应区连通。

燃气和含氧气体在预混区进行混合以后，进入防回火区，然后进入反应区进行燃烧，热量通过辐射区中的导热致密板辐射进入加热区内对待加热物体进行加热。由于导热致密板与壳体连接以后，可以将辐射区的远离反应区的端部密封，且反应区外的壳体上连接有尾气管，反应区处产生的尾气可以从尾气管处排出，可以避免尾气穿过辐射区进入加热区，以避免尾气与待加热物体接触，以实现待加热物体的绝氧加热。

在一种可能的实施方式中，导热致密板的辐射率不小于0.7，导热致密板的厚度为10-50mm。

通过限定导热致密板的辐射率以及导热致密板的厚度，可以使反应区产生的热量能够穿过辐射区内的导热致密板，使热量进入到辐射区的远离反应区一侧的加热区内，以便对加热区的待加热物体进行加热，并能够实现均匀加热。

在一种可能的实施方式中，导热致密板为氧化铝陶瓷板、氧化锆陶瓷板或碳化硅陶瓷板。

使用上述材料进行导热致密板的制备，可以使导热致密板的辐射效果更好，且避免尾气进入加热区。

在一种可能的实施方式中，导热致密板大致正对进气口。

气体垂直进入反应区后进行燃烧反应，且燃烧反应以后，由于后续的气体继续进入反应区内进行反应，可以将先前反应产生的热量朝向辐射区推送，使更多的热量穿过导热致密板进入加热区内，热量利用率更高。

在一种可能的实施方式中，尾气管包括四根，四根尾气管均连接于壳体且沿壳体的周向间隔排布。