本實用新型涉及燃燒技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種燃燒器。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中，低熱值煤氣燃燒器所采用的助燃方法有煙氣回流法、流道增加旋流葉片方法、蓄熱室預(yù)熱法和添加高熱值煤氣的方法等。然而，煙氣回流法是在燃燒器出口部位增加一個鈍體，產(chǎn)生一個低壓區(qū)，或者設(shè)置專門的回流通道，從而引導后面的高溫煙氣回流以加熱煤氣，由于靠壓差回流，循環(huán)動力不大，因而使煤氣穩(wěn)定燃燒的作用有限；增加旋流葉片方法是在燃燒器的空氣和燃氣出口都設(shè)置旋流葉片，使之旋流噴出，增強兩種氣體的摻混能力，同樣使煤氣穩(wěn)定燃燒的作用有限；而蓄熱室預(yù)熱法需要設(shè)置蓄熱室，以在空氣和燃氣進入燃燒器之前把空氣和燃氣預(yù)熱到較高溫度，然后噴出燃燒器進行燃燒，以及采取添加高熱值燃氣的方法，都使得系統(tǒng)更加復雜，增加了燃燒成本。另外，伴燃火焰采用高熱值煤氣的燃燒火焰時，還會產(chǎn)生積碳的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型需要提供一種燃燒器，所述燃燒器具有結(jié)構(gòu)簡單、燃氣燃燒穩(wěn)定的優(yōu)點。

根據(jù)本實用新型實施例的燃燒器，包括：電極組件，所述電極組件包括陰極通道管和陽極通道管，所述陰極通道管和所述陽極通道管嵌套設(shè)置，所述陰極通道管和所述陽極通道管中的其中一個上形成有工作氣體進口以通入工作氣體，所述陰極通道管的一端設(shè)有陰極，所述陽極通道管的與所述陰極通道管的所述一端對應(yīng)的一端設(shè)有陽極；和燃燒組件，所述燃燒組件套設(shè)在所述電極組件外，所述燃燒組件包括燃氣通道管和助燃氣體通道管，所述燃氣通道管和所述助燃氣體通道管嵌套設(shè)置，且所述燃氣通道管和所述助燃氣體通道管的出口處具有混合燃燒室，所述燃氣通道管上形成有燃氣進口以向所述燃氣通道管內(nèi)通入燃氣，所述助燃氣體通道管上形成有助燃氣體進口以向所述助燃氣體通道管內(nèi)通入助燃氣體。

根據(jù)本實用新型實施例的燃燒器，當燃燒器內(nèi)通入的燃氣為低熱值燃氣時，電極組件產(chǎn)生的等離子體火焰可以起到伴燃的作用，從而可以保證低熱值燃氣穩(wěn)定燃燒；當燃燒器內(nèi)通入的燃氣為高熱值燃氣時，等離子體火焰可以點燃高熱值燃氣，之后高熱值燃氣便可穩(wěn)定燃燒。同時，通過改變陰極和陽極之間的電壓可以調(diào)節(jié)等離子體火焰的功率，控制燃氣的燃燒情況，從而可以調(diào)節(jié)燃燒器的功率，擴大燃燒器的適用范圍。另外，在燃燒器的負荷較低時，燃燒器內(nèi)可以只有等離子體燃燒，在燃燒器負荷提高時，可以向燃燒器內(nèi)通入燃氣和助燃氣體以提高燃燒器的燃燒能力，從而燃燒器的能量利用率高。

根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述燃燒器進一步包括：旋流葉片，所述旋流葉片設(shè)在所述燃氣通道管和所述助燃氣體通道管之間的通道內(nèi)且鄰近所述混合燃燒室。

根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述陰極和所述陽極之間的距離為3mm～5mm。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述陰極和所述陽極均為紫銅件。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述陽極外設(shè)有陽極絕緣套管。

可選地，所述陽極絕緣套管為陶瓷件。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述陰極外設(shè)有陰極絕緣套管。

根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述工作氣體為空氣、氮氣、氬氣或氫氣。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述燃氣為煤氣，所述助燃氣體為空氣。

根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述陽極通道管套設(shè)在所述陰極通道管外，所述助燃氣體通道管套設(shè)在所述燃氣通道管外。

本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型實施例的燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中圈示的A部的放大示意圖。

附圖標記：

燃燒器100，

電極組件1，

陰極通道管11，陰極通道110，陰極111，陰極本體111a，陰極頭部111b，陰極絕緣套管112，

陽極通道管12，工作氣體通道120，工作氣體進口121，陽極122，陽極絕緣套管123，等離子體出口124，

燃燒組件2，

燃氣通道管21，燃氣通道210，燃氣進口211，

助燃氣體通道管22，助燃氣體通道220，混合燃燒室221，助燃氣體進口222，

旋流葉片3，噴頭4。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

下面參考圖1-圖2描述根據(jù)本實用新型實施例的燃燒器100，該燃燒器100可以應(yīng)用在工業(yè)、民用等領(lǐng)域，用于燃燒各種熱值的燃氣以加熱物體。

如圖1-圖2所示，根據(jù)本實用新型實施例的燃燒器100，包括：電極組件1和燃燒組件2。

具體而言，電極組件1包括陰極通道管11和陽極通道管12。其中，陰極通道管11和陽極通道管12嵌套設(shè)置，從而陰極通道管11和陽極通道管12之間可以限定出工作氣體的通道，且使得電極組件1結(jié)構(gòu)緊湊，減小電極組件1的體積。陰極通道管11和陽極通道管12中的其中一個上形成有工作氣體進口121以通入工作氣體，從而工作氣體可以進入到陰極通道管11和陽極通道管12之間的通道中。例如，如圖1所示，工作氣體進口121可以設(shè)在陽極通道管12的左端，以便于向陰極通道管11和陽極通道管12之間通入工作氣體。這里，工作氣體可以為空氣、氮氣等氣體，優(yōu)選地，工作氣體可以為氬氣或氫氣，從而可以避免工作氣體因溫度高而產(chǎn)生氮氧化合物。

陰極通道管11的一端(例如，圖1中的右端)設(shè)有陰極111，陽極通道管12的與陰極通道管11的一端對應(yīng)的一端(例如，圖1中的右端)設(shè)有陽極122，從而在接通電源后，陰極111和陽極122之間的工作氣體被電離成為導電氣體，即等離子體。這里，對于陰極111在陰極通道管11上的安裝位置和陽極122在陽極通道管12上的安裝位置不做特殊限定，只要保證陰極111和陽極122可以分別對應(yīng)設(shè)在陰極通道管11和陽極通道管12上即可，例如，如圖2所示，陰極111可以設(shè)在陰極通道管11的右端，相應(yīng)地，陽極122可以設(shè)在陽極通道管12的右端。

燃燒組件2套設(shè)在電極組件1外，燃燒組件2包括燃氣通道管21和助燃氣體通道管22，燃氣通道管21和助燃氣體通道管22嵌套設(shè)置，從而可以限定出燃氣和助燃氣體的流通通道，且使得燃燒器100結(jié)構(gòu)緊湊，減小燃燒器100的體積?？梢岳斫獾氖?，對于燃燒組件2和電極組件1之間的嵌套方式不做特殊限定，只要保證電極組件1可以嵌入到燃燒組件2內(nèi)即可，例如，如圖1所示，通過將陽極通道管12設(shè)在陰極通道管11外，燃氣通道管21可拆卸地套設(shè)在陽極通道管12外，由此電極組件1可拆卸地嵌入到燃氣通道管21內(nèi)，從而便于燃氣通道管21、助燃氣體通道管22和電極組件1的更換。

燃氣通道管21和助燃氣體通道管22的出口處具有混合燃燒室221，從而由電極組件1和燃燒組件2出來的氣體可以進入混合燃燒室221燃燒。例如，如圖1-圖2所示，助燃氣體通道管22設(shè)在燃氣通道管21的外側(cè)，助燃氣體通道管22的右端可以限定出混合燃燒室221。當然，混合燃燒室221還可以焊接在助燃氣體通道管上。

進一步地，燃氣通道管21上形成有燃氣進口211以向燃氣通道管21內(nèi)通入燃氣，助燃氣體通道管22上可以形成有助燃氣體進口222以向助燃氣體通道管22內(nèi)通入助燃氣體，之后，燃氣可以從燃氣通道管21的右端、助燃氣體可以從助燃氣體通道管22的右端排出至混合燃燒室221，從而燃氣和助燃氣體在混合燃燒室221內(nèi)混合。例如，如圖1所示，燃氣進口211、助燃氣體進口222可以分別設(shè)在燃氣通道管21的左端、助燃氣體通道管22的左端。這里，燃氣可以為煤氣，助燃氣體可以為空氣，煤氣和空氣可以在混合燃燒室221內(nèi)燃燒，從而燃燒器100可以加熱物體。

當工作氣體從工作氣體進口121進入陰極通道管11和陽極通道管12之間的通道時，接通電源，此時在通道的陰極111與陽極122相距較近的位置處工作氣體會被電離成導電氣體，也就是等離子體，之后等離子體從等離子體出口124噴出并到達混合燃燒室221，由于等離子體燃燒的火焰溫度高，可以達到3000℃以上，從而可以把電能轉(zhuǎn)化為工作氣體的熱能，且等離子體能夠形成穩(wěn)定的燃燒火焰。當?shù)入x子體的火焰穩(wěn)定后，再向燃氣通道管21和助燃氣體通道管22內(nèi)分別通入燃氣和助燃氣體，燃氣和助燃氣體最后到達混合燃燒室221，此時由于等離子體的火焰溫度高，燃氣和助燃氣體的混合氣體可以瞬間被點燃，且在等離子體的燃燒火焰作用下混合氣體可以穩(wěn)定燃燒，形成穩(wěn)定的燃燒火焰。

當向燃氣通道管21內(nèi)通入低熱值燃氣時，燃燒器100的工作過程如上所述，此時等離子體的燃燒火焰起到伴燃的作用，等離子體保持燃燒狀態(tài)以保證低熱值燃氣的穩(wěn)定燃燒；當燃氣通道管21內(nèi)通入的燃氣為高熱值燃氣時，此時電極組件1產(chǎn)生的等離子體只起到瞬間點燃高熱值燃氣的作用，當?shù)入x子體的火焰熄滅后，高熱值燃氣可以穩(wěn)定燃燒。

可以理解的是，通過改變陰極111和陽極122之間的電壓可以調(diào)節(jié)等離子體火焰的功率，控制等離子體火焰的溫度，從而可以調(diào)節(jié)燃燒器100的功率，擴大燃燒器100的適用范圍。另外，當燃燒器100的負荷較低時，可以不向燃燒器100內(nèi)通入燃氣和助燃氣體，只用等離子體火焰燃燒即可；當燃燒器100的負荷提高時，可以向燃燒器100內(nèi)通入燃氣和助燃氣體，從而可以提高燃燒器100的能量利用率。

根據(jù)本實用新型實施例的燃燒器100，可以保證低熱值燃氣穩(wěn)定燃燒，且燃燒器100的功率可以調(diào)節(jié)，擴大了燃燒器100的適用范圍。另外，可以根據(jù)燃燒器100的負荷高低改變?nèi)紵?00內(nèi)的燃燒情況，從而燃燒器100的能量利用率高。

根據(jù)本實用新型的一些實施例，燃燒器100可以進一步包括：旋流葉片3。旋流葉片3可以設(shè)在燃氣通道管21和助燃氣體通道管22之間的通道內(nèi)且鄰近混合燃燒室221，由此燃氣和助燃氣體可以在旋流葉片3的作用下更好地混合噴入混合燃燒室221，從而可以增強燃燒器100的燃燒效果，燃氣可以更加穩(wěn)定地燃燒。例如，如圖1-圖2所示，在助燃氣體通道管22內(nèi)、混合燃燒室221的左端位置處設(shè)有旋流葉片3，助燃氣體通過旋流葉片3旋入混合燃燒室221，與從噴頭4噴出的燃氣更好地混合。

當然，旋流葉片3的位置和數(shù)量并不限于此，只要保證旋流葉片3可以使燃氣和助燃氣體更好地混合即可。例如，兩個旋流葉片3可以分別設(shè)在燃氣通道管21內(nèi)和助燃氣體通道管22內(nèi)，從而可以進一步增強燃氣和助燃氣體的混合效果。

根據(jù)本實用新型的一些實施例，陰極111和陽極122之間的距離為3mm～5mm，由此在等離子體出口124處，陰極111和陽極122之間的電阻小，工作氣體易被電離，從而容易形成等離子體的燃燒火焰，且可以避免等離子體的流速過大。例如，如圖2所示，陰極111可以包括陰極本體111a和陰極頭部111b，其中，陰極本體111a沿水平方向延伸，陰極頭部111b形成為大體錐形結(jié)構(gòu)，相應(yīng)地，陽極122的與陰極頭部111b相對的部分也形成為大體錐形結(jié)構(gòu)，上述的“距離”即是兩個錐形結(jié)構(gòu)之間的最短距離。

在本實用新型的可選實施例中，陰極111和陽極122可以均為紫銅件，使得陰極111和陽極122的電阻小，從而可以減小陰極111和陽極122的電損耗。

在本實用新型的一些實施例中，陽極122外可以設(shè)有陽極絕緣套管123，從而可以使陽極122和陽極122外部絕緣，保證燃燒器100良好的安全性。例如，如圖1-圖2所示，在燃氣通道管21內(nèi)、陽極122的外壁面上安裝有陽極絕緣套管123，陽極122通過陽極絕緣套管123與陽極通道管12連接，從而陽極122與燃氣通道210內(nèi)的燃氣絕緣，防止燃氣爆燃。優(yōu)選地，陽極絕緣套管123可以為陶瓷件，從而陽極絕緣套管123的絕緣性好且耐高溫，提高燃燒器100的安全性。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，陰極111外可以設(shè)有陰極絕緣套管112，從而可以使陰極111和陰極111外部絕緣，保證燃燒器100良好的安全性。例如，如圖1-圖2所示，在陰極通道管11內(nèi)、陰極本體111a的外壁面上安裝有陰極絕緣套管112，陰極111與陰極通道管11通過陰極絕緣套管112連接，由此可以使陰極本體111a與陰極本體111a對應(yīng)的陽極122之間絕緣，此時電離只發(fā)生在陰極頭部111b與陰極頭部111b對應(yīng)的陽極122之間的通道，從而提高燃燒器100的安全性。

根據(jù)本實用新型的一些實施例，陽極通道管12可以套設(shè)在陰極通道管11外，助燃氣體通道管22可以套設(shè)在燃氣通道管21外，從而工作氣體可以在陰極通道管11和陽極通道管12之間流通，助燃氣體可以在燃氣通道管21和助燃氣體通道管22之間流通。例如，如圖1-圖2所示，陰極通道管11可以與陽極通道管12通過可拆卸連接嵌套設(shè)置，從而便于更換陰極通道管11和陽極通道管12，助燃氣體通道管22和燃氣通道管21也可以采用可拆卸連接的方式進行連接，從而便于燃燒組件2的更換。

下面參考圖1-圖2詳細描述根據(jù)本實用新型實施例的燃燒器100，值得理解的是，下述描述只是示例性說明，而不能理解為對本實用新型的具體限制。

如圖1-圖2所示，燃燒器100包括：電極組件1和燃燒組件2。

其中，電極組件1包括陰極通道管11和陽極通道管12，燃燒組件2包括燃氣通道管21和助燃氣體通道管22。如圖1所示，陽極通道管12可拆卸地套設(shè)在陰極通道管11外，陽極通道管12與燃氣通道管21采用可拆卸連接，助燃氣體通道管22可拆卸地套設(shè)在燃氣通道管21外，從而陽極通道管12與陰極通道管11之間限定出工作氣體通道120，陽極通道管12與燃氣通道管21之間限定出燃氣通道210，燃氣通道管21與助燃氣體通道管22之間限定出助燃氣體通道220，使得燃燒器100結(jié)構(gòu)緊湊，減小了燃燒器100的體積。

如圖2所示，陰極通道管11的右端設(shè)有陰極111，陽極通道管12的右端設(shè)有陽極122，陰極111和陽極122、陰極導線和陽極單線均為紫銅件，從而電極組件1的電損耗小。陰極導線穿過陰極通道110焊接至陰極111上，且陰極111與陰極通道管11通過陰極絕緣套管112連接，從而使陰極本體111a與陽極122絕緣。陽極導線穿過工作氣體通道120與陽極122焊接，且陽極122的外壁面安裝有陶瓷材料的陽極絕緣套管123，從而陽極122與燃氣通道210內(nèi)的煤氣絕緣，防止煤氣爆燃。

如圖1所示，工作氣體進口121設(shè)在陽極通道管12上，從而便于向陰極通道管11和陽極通道管12之間通入工作氣體，燃氣通道管21上形成有燃氣進口211以向燃氣通道管21內(nèi)通入煤氣，助燃氣體通道管22上形成有助燃氣體進口222以向助燃氣體通道管22內(nèi)通入空氣，且助燃氣體通道管22的右端具有混合燃燒室221，煤氣和空氣可以在混合燃燒室221內(nèi)混合。

如圖1-圖2所示，混合燃燒室221的左端設(shè)有旋流葉片3，空氣通過旋流葉片3旋入混合燃燒室221，與從噴頭4噴出的煤氣更好地混合，從而有利于煤氣的穩(wěn)定燃燒。

當工作氣體從工作氣體進口121進入工作氣體通道120時，接通電源，此時在陰極頭部111b與陰極頭部111b對應(yīng)的陽極122之間工作氣體會被電離成等離子體，之后等離子體從等離子體出口124噴出并到達混合燃燒室221，由于等離子體燃燒的火焰溫度高，可以達到3000℃以上，從而可以把電能轉(zhuǎn)化為工作氣體的熱能，且等離子體能夠形成穩(wěn)定的燃燒火焰。

當?shù)入x子體的火焰穩(wěn)定后，再從燃氣進口211向燃氣通道管21內(nèi)、從助燃氣體進口222向助燃氣體通道管22內(nèi)分別通入煤氣和空氣，煤氣和空氣最后到達混合燃燒室221，此時由于等離子體的火焰溫度高，煤氣和空氣的混合氣體可以瞬間被點燃，且在等離子體的燃燒火焰作用下混合氣體可以穩(wěn)定燃燒，形成穩(wěn)定的燃燒火焰。

當向燃氣通道管21內(nèi)通入低熱值煤氣時，燃燒器100的工作過程如上所述，此時等離子體的燃燒火焰起到伴燃的作用，等離子體保持燃燒狀態(tài)以保證低熱值煤氣的穩(wěn)定燃燒；當燃氣通道管21內(nèi)通入的煤氣為高熱值煤氣時，此時電極組件1產(chǎn)生的等離子體只起到瞬間點燃高熱值煤氣的作用，當?shù)入x子體的火焰熄滅后，高熱值煤氣可以穩(wěn)定燃燒。

根據(jù)本實用新型實施例的燃燒器100，可以保證低熱值煤氣穩(wěn)定燃燒，且通過調(diào)節(jié)陰極111和陽極122之間的電壓，等離子體火焰的功率可以在5～20kW內(nèi)變化，從而可以調(diào)節(jié)燃燒器100的功率。另外，在燃燒器100的負荷較低時，燃燒器100內(nèi)可以只有等離子體燃燒，在燃燒器100負荷提高時，可以向燃燒器100內(nèi)通入煤氣和空氣以提高燃燒器100的燃燒能力，從而燃燒器100的能量利用率高。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。