CN102384483A

CN102384483A - 一种燃油锅炉用燃烧装置

Info

Publication number: CN102384483A
Application number: CN2011100739109A
Authority: CN
Inventors: 南宫永焕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-03-21

Abstract

本发明公开了一种燃油锅炉用燃烧装置，包括设有主燃料泵的主燃料罐、设有主燃料管道和蒸汽管道的喷嘴，它还包括设有蒸汽出口的高压水箱、设置在所述锅炉内的螺旋管，其中高压水箱内设有用于加热形成水蒸汽的电加热装置，且蒸汽出口连接螺旋管的入口，螺旋管的出口连接所述喷嘴的蒸汽管道。本发明的优点是：利用螺旋管进一步加热蒸汽，使其过热离子化，从而充分的与主燃料混合，使大颗粒充分的被粉碎成小颗粒，使燃料由原有的不完全燃烧转变为完全燃烧，有效的降低了污染物的排放，同时也节约了能源，提高了燃烧效率。

Description

一种燃油锅炉用燃烧装置

技术领域

本发明设计一种燃油锅炉用燃烧装置。

背景技术

现有的燃油锅炉通常使用轻质油或者属于低级燃料的重油作为燃料进行加热，其燃烧装置通常包括主燃油罐、喷嘴等设备，为了实现点火，通常会设置电点火装置。由于重油的价格相对轻质油如汽油、柴油等而言较为便宜，故通常多使用重油为主燃料使用。由于重油的燃点比较高，而且低温下粘度大，故通常在使用中先要加热至180-220℃左右，通过燃油泵加压后从喷嘴喷出后点火燃烧。此过程会消耗较多的电量。而且重油容易燃烧不完全，特别是在点火阶段，燃烧不充分，排放出大量的NO_X、SO_X、CO2 等污染物，污染了环境，引发疾病。

为了改善重油燃烧不完全的缺点，又出现了一种在重油燃料中添加水蒸汽的燃烧装置，即将水加热成蒸汽后，与重油燃料在喷嘴中混合，通过蒸汽将重油燃料分散成较小的液滴，提高其燃烧的充分性，从而减少不完全燃烧现象，这种方法可以明显提高重油的燃烧效率，但是无法燃烧混合燃料中包含的蒸汽水滴，最后这些水滴会附着在锅炉内表面上，影响换热效率，而且仍然存在燃烧不完全的现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃烧效率更高、污染物排放更少并使不完全燃烧转化为完全燃烧的燃油锅炉用燃烧装置。

本发明的技术解决方案是：一种燃油锅炉用燃烧装置，包括设有主燃料泵的主燃料罐、设有主燃料管道和蒸汽管道的喷嘴，它还包括设有蒸汽出口的高压水箱、设置在所述燃烧装置终端的螺旋管，其中高压水箱内设有用于加热形成水蒸汽的电加热装置，且蒸汽出口连接螺旋管的入口，螺旋管的出口连接所述喷嘴的蒸汽管道。

本发明的燃油锅炉用燃烧装置，点燃主燃料和含有过热蒸汽的混合燃料加热锅炉，点火前，可以通过电加热装置在高压水箱内在短时间内产生一次水蒸汽，该一次蒸汽通过管道送入设置在燃烧装置终端处的螺旋管内，点火后，螺旋管内的蒸汽继续被加热升温，过热的二次蒸汽被送入喷嘴内和主燃料进行混合，由于二次蒸汽的温度较高，在高温下会发生离子化现象，且不含凝结小水滴，与主燃料的混合更均匀，对大颗粒的破碎效果更好，混合后的混合燃料处于一种小颗粒的雾化状态，燃烧效率更高，燃烧更充分，污染物的排放更小。

所述电加热装置为由壳体、加热棒和电极组成的电酶，其中加热棒设置在壳体内，电极与加热棒电连接且延伸至所述高压水箱外，壳体底部设有进水孔，顶部设有高于所述高压水箱内水位的出汽孔。高压水箱内的水通过进水孔进入壳体内，被加热棒快速加热后通过顶部的出汽孔排出进入高压水箱内，可以快速产生一次蒸汽，且方便通过设置电极和加热棒的个数实现不同功率的选择，操作简便。

所述高压水箱上设有放空阀以及与所述锅炉内蒸汽系统相连接的蒸汽管道。可以通过放空阀调节高压水箱内压力，且可以直接使用锅炉产生的蒸汽做一次蒸汽使用，从而节省电酶的能耗。

所述喷嘴上还设有文氏管，其中所述蒸汽管道和所述主燃料管道分别设置在文氏管的入口侧。由于文氏管的颈缩段的压力最低，且流速最快，因此在文氏管的入口侧混合蒸汽和主燃料，可以利用颈缩段进一步充分混合蒸汽和主燃料，使形成的混合燃料颗粒更细小，进一步提高其燃烧的效率。

所述喷嘴内设有辅助燃气喷头，该辅助燃气喷头内的燃气通道入口端连接辅助燃料入口，出口端连接设置在所述文氏管的入口侧的燃气喷口。用于燃烧装置的辅助点火系统，在启动主燃料系统时也一同加热螺旋管内的二次蒸汽。

在所述文氏管入口侧的所述喷头端部表面上，设有与所述蒸汽管道相通的倾斜槽。在高温高压条件下，可以使流经该倾斜槽的蒸汽产生旋转，进而实现与主燃料在文氏管入口前相遇，并混合成微小粒子的混合物。

本发明的优点是：利用螺旋管进一步加热蒸汽，使其过热离子化，从而充分的与主燃料混合，使大颗粒充分的被粉碎成小颗粒，使燃料由原有的不完全燃烧转变为完全燃烧，有效的降低了污染物的排放，同时也节约了能源，提高了燃烧效率。

附图说明

附图1为本发明实施例的结构示意图；

附图2为本发明实施例中高压水箱的结构示意图；

附图3为本发明实施例中喷嘴的剖视结构图；

附图4为本发明实施例中辅助燃气喷头点结构示意图；

附图5为图3中A-A向视角下辅助燃气喷头端部的视图；

1锅炉，2、高压水箱，3、喷嘴，4、点火器，5、螺旋管，6、主燃料罐，7、控制系统，8、风扇，9、辅助燃气罐，10、蒸汽控制阀，11、蒸汽调节阀，12、主燃料阀，13、主燃料泵，14、放空阀，15、压力表，16、辅助燃气阀，17、进气阀，18、水位，19、壳体，20、进水孔，21、加热棒，22、电极，23、出汽孔，24、辅助燃气喷头，25、蒸汽管道，26、主燃料管道，27、辅助燃气入口，28、蒸汽通孔，29、蒸汽通道，30、倾斜槽，31、文氏管，32、燃气喷口，33、主燃料通孔，34、主燃料填充空间，35、主燃料喷口，36、燃气通道。

具体实施方式

实施例：

参阅图1，一种燃油锅炉用燃烧装置，包括设有主燃料泵13和主燃料阀12的主燃料罐6、设有主燃料管道26和蒸汽管道25的喷嘴3、设有蒸汽控制阀10和蒸汽调节阀11的高压水箱2、设置在燃烧装置终端的螺旋管5、点火器4、控制系统7、设有辅助燃气阀16的辅助燃气罐9，其中高压水箱2内设有用于加热形成水蒸汽的电加热装置，且蒸汽控制阀10出口管道连接螺旋管5的入口，螺旋管5的出口通过管道连接蒸汽调节阀11，蒸汽调节阀11的出口管道连接喷嘴3的蒸汽管道25。主燃料泵13的入口连接主燃料罐6，出口连接主燃料阀12，主燃料阀12连通主燃料管道26。锅炉1设有风机8，用于提供空气。控制系统7分别连接主燃料泵13、主燃料阀13、蒸汽控制阀10、蒸汽调节阀11、放空阀14、点火器4、风机8和辅助燃气阀16。高压水箱2还设有连通锅炉1内蒸汽系统的蒸汽管道，其上设有进气阀17，并可以自动调节。高压水箱2上设有监视其内部压力点压力表15。

参阅图2，电加热装置为由壳体19、加热棒21和电极22组成的电酶，其中加热棒21设置在壳体19内，电极22与加热棒21电连接且延伸至高压水箱2外，壳体19底部设有进水孔20，顶部设有高于高压水箱2内水位18的出汽孔23。高压水箱2内的水通过进水孔20进入壳体19内，被加热棒21快速加热后通过顶部的出汽孔23排出进入高压水箱内，可以快速产生一次蒸汽。本实施例中，高压水箱2的两侧分别设置一个电酶，每个电酶内均设有多个加热棒21以及对应的电极22，通过连通不同数量点电极22，可以使用不同的加热棒21进行加热，调节蒸汽的产量。本实施例中，高压水箱2内的一次蒸汽压力控制在7-8kgf/cm²。

参阅图3-6，喷嘴3上设有文氏管31以及由内向外轴向设置的辅助燃气喷头24、蒸汽管道25、主燃料管道26，其中辅助燃气喷头24位于中部，其内部的燃气通道36的入口端连接喷嘴3下方的辅助燃料入口27，出口端连接设置在文氏管31入口侧的燃气喷口32，喷口32所在端面上设有倾斜槽30。蒸汽管道25套设在辅助燃气喷头24外，通过辅助燃气喷头24上的蒸汽通孔28与蒸汽通道29相连，蒸汽通道29连通倾斜槽30。主燃料管道26通过主燃料通孔33连接环形设置在文氏管31入口处的主燃料填充空间34，该主燃料填充空间34设有多个连通文氏管31入口的主燃料喷口35。

本发明的燃烧装置的操作方法为：

高压水箱2内的水通过电酶壳体19底部的进水孔20进入壳体19内，通过加热棒21快速加热生成蒸汽，通过壳体19顶部的出汽孔23排入高压水箱2内，待高压水箱2内压力升高至7-8kgf/cm²时，打开蒸汽控制阀10，此时温度为180-220℃左右点一次蒸汽进入螺旋管5内。通过调节调节阀11，经过螺旋管5的一次蒸汽将会送入蒸汽通孔28与蒸汽通道29，而后通过倾斜槽30，一边做旋转运动一边进入文氏管31内。与此同时，自动开启主燃料阀12，主燃料将会通过主燃料管道26，主燃料通孔33进入主燃料填充空间34，而后在主燃料喷口35，与高温高压的蒸汽相混合，并旋转着进入文氏管31入口。此时，打开辅助燃气阀16，辅助燃气罐9内的燃气进入喷嘴23内的辅助燃气通道36内，并通过辅助燃气喷口32喷出，启动点火器4，以点火器4产生的火花点燃辅助燃气，完成一次点火。然后点燃从文氏管31出口喷出的主燃料和过热蒸汽的混合燃料，完成二次点火。从此开始，以高火力加热燃烧装置终端的螺旋管5内蒸汽。螺旋管5内的蒸汽温度逐渐升高，达到800-1200℃，过热的水蒸汽会产生离子化，被加热后的过热二次蒸汽在文氏管31入口处与主燃料混合，形成微小粒子。此混合燃料被点燃时，以形成的高火力，使不完全燃烧转化为完全燃烧。

当主燃料点火后，可以自动关闭辅助燃气阀16，停止辅助燃气的供应。

当锅炉1内的蒸汽系统产生的蒸汽达到足够压力后，可以通过进气阀17进入高压水箱2内，此时便可以自动停止电酶的使用。全部的一次蒸汽由锅炉1提供。

控制系统7用于整个装置的控制，图1中虚线为控制线路连接关系。例如控制调节蒸汽和主燃料的混合比例，以便进一步调节火力大小，还可以控制辅助燃气系统的点火和熄灭。

上列详细说明是针对本发明之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims

1.一种燃油锅炉用燃烧装置，包括设有主燃料泵的主燃料罐、设有主燃料管道和蒸汽管道的喷嘴，其特征在于：它还包括设有蒸汽出口的高压水箱、设置在所述燃烧装置终端的螺旋管，其中高压水箱内设有用于加热形成水蒸汽的电加热装置，且蒸汽出口连接螺旋管的入口，螺旋管的出口连接所述喷嘴的蒸汽管道。

2.根据权利要求1所述的一种燃油锅炉用燃烧装置，其特征在于：所述电加热装置为由壳体、加热棒和电极组成的电酶，其中加热棒设置在壳体内，电极与加热棒电连接且延伸至所述高压水箱外，壳体底部设有进水孔，顶部设有高于所述高压水箱内水位的出汽孔。

3.根据权利要求1或2所述的一种燃油锅炉用燃烧装置，其特征在于：所述高压水箱上设有放空阀以及与所述锅炉内蒸汽系统相连接的蒸汽管道。

4.根据权利要求3所述的一种燃油锅炉用燃烧装置，其特征在于：所述喷嘴上还设有文氏管，其中所述蒸汽管道和所述主燃料管道分别设置在文氏管的入口侧。

5.根据权利要求4所述的一种燃油锅炉用燃烧装置，其特征在于：所述喷嘴内设有辅助燃气喷头，该辅助燃气喷头内的燃气通道入口端连接辅助燃料入口，出口端连接设置在所述文氏管的入口侧的燃气喷口。

6.根据权利要求5所述的一种燃油锅炉用燃烧装置，其特征在于：在所述文氏管入口侧的所述喷头端部表面上，设有与所述蒸汽管道相通的倾斜槽。