[实用新型]带稳焰盘结构的低浓度瓦斯脉动燃烧器

说明书

本实用新型公开了带稳焰盘结构的低浓度瓦斯脉动燃烧器，包括柱状的瓦斯分流壳体，所述瓦斯分流壳体的一侧设置有五个稳焰器，五所述稳焰器沿所述瓦斯分流壳体的轴线等距阵列分布；本实用新型加入了稳焰器结构，在燃烧室中产生双回流区，增强了着火期间的火焰稳定性，拓宽了进入燃烧器内的燃气流速上限，在该优化设计方案下可以获得较优的速度场，流量均匀性，燃烧稳定性得到加强；与此同时在本方案中还增加了加浓的结构，解决了浓度过低无法连续燃烧的问题。

技术领域

本实用新型属于瓦斯燃烧领域。

背景技术

我国煤炭资源虽然非常丰富，但是煤层有相当一部分处于高瓦斯或瓦斯突出煤层，约为48％，直接导致我国瓦斯资源的储量也十分丰富，我国的煤矿瓦斯抽采来看，大多瓦斯抽采混入空气较多且形式单一，抽采量的忽高忽低，导致抽采过程中大多是浓度在8％左右的低浓度瓦斯，占比抽采总量70％以上甚至更多，这部分瓦斯浓度比较低，使用常规的燃烧方式很难以维持其稳定燃烧，同时该浓度亦处于瓦斯爆炸的浓度，如果不能被合理利用那么只能排入大气，否则会造成安全隐患，因此大量处于该浓度的瓦斯被抽出来后一般都是对空排放，在2006年曾报道，我国有36万亿立方米的瓦斯储量，其含量基本是陆上天然气的储量，而据不完全统计我国每年的煤炭开采都要空排约150亿立方米的瓦斯，不仅造成了严重的潜力能源浪费，还对环境造成污染。

众所周知瓦斯的主要成分甲烷，是严重的温室气体，其温室效应与CO₂相比，是它的24.6倍，对破坏大气臭氧层的能力更是CO₂的7倍。因此每年矿井大量的低浓度瓦斯因无法利用而对空排放，不仅是对有限的不可再生的化石能源的严重浪费，同时还导致了温室效应及环境污染加剧。瓦斯其燃烧热值在35000～39000kJ/m³之间，在成为温室气体的同时还扮演着优质能源的角色，，堪比常规天然气，可以作为能源化工过程的原料。

但是低浓度瓦斯顾名思义可供燃烧的成分极低，燃烧过程中所产生的热量远小于往环境中的散热量，持续燃烧非常困难，因此不能采用常规的燃烧装置来进行燃烧，因此对于处在该浓度的低浓度瓦斯必须采用特殊的燃烧方式及相应的燃烧器。

脉动燃烧作为特殊的燃烧方式，既非爆燃也非正常燃烧而是介于其中间。给予其一定条件的激励，使其产生的声学脉动与燃烧过程中产生的热脉动达到一定的声热耦合，便可以产生周期性的脉动燃烧。燃烧过程中压力、温度以及热释放率等表征燃烧特性的状态参数随时间做周期性的变化，具有高燃烧效率、较大传热系数、较小污染排放量、可以自吸增压的优点，利用脉动燃烧技术可以有效处理低浓度瓦斯的燃烧；

由于瓦斯源的浓度并非稳定值，从主管压入燃烧室中的低浓度瓦斯可能存在甲烷浓度过低的问题，即使在燃烧室脉动供气的情形下，燃烧室中也存在无法顺利点燃，或是无法保持多个脉动周期燃烧的连续性。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供燃烧稳定性更好的带稳焰盘结构的低浓度瓦斯脉动燃烧器。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的带稳焰盘结构的低浓度瓦斯脉动燃烧器，包括柱状的瓦斯分流壳体，所述瓦斯分流壳体的一侧设置有五个稳焰器，五所述稳焰器沿所述瓦斯分流壳体的轴线等距阵列分布；

各所述稳焰器呈圆锥壳体结构，各所述稳焰器的圆锥壳体轴线与所述瓦斯分流壳体轴线垂直，各所述稳焰器的圆锥壳体内部为稳焰锥腔，所述稳焰锥腔的粗端至少通过七个均布的瓦斯导气孔连通所述瓦斯分流壳体内部的瓦斯分流腔；所述稳焰锥腔的细端设同轴心设置有瓦斯喷出口；

还包括五个瓦斯燃烧器，五所述瓦斯燃烧器分别同轴心对应五所述稳焰器，所述瓦斯燃烧器为柱状筒体结构，所述瓦斯燃烧器的内腔为柱状燃烧室，各所述稳焰器的瓦斯喷出口同轴心连通所对应瓦斯燃烧器的燃烧室的瓦斯进气端；各所述燃烧室远离所述稳焰器的一端连接有排气直管；