CN103363508A

CN103363508A - 一种喷雾式蒸汽产生的方法

Info

Publication number: CN103363508A
Application number: CN2012100986596A
Authority: CN
Inventors: 梁旭春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2013-10-23

Abstract

本发明公开了一种喷雾式蒸汽产生的方法，主要是采用向高温炉壁密闭空间结构喷水雾的方法来产生高压蒸汽，从而使设备为机械直接提供动能的热能转换的方法更简便、快捷、高效。通过改进炉体结构、预热水容器结构、位置形式与燃料的燃烧结构、燃烧方式以及增加空气压缩装置等技术手段，达到与这一方法相适应、相匹配，从而达到生物质能源变废为宝，机械设备能效提高的双重目的，而改进了的蒸汽发动机和发电机等也将成为这一方法有效运用的较好载体，因此也将为实现机械、能源等重要领域的重大转型与变革提供较可靠的方法与手段。

Description

一种喷雾式蒸汽产生的方法

技术领域

本发明涉及蒸汽发动机或发电机等领域，同时也涉及到备受关注的能源领域。

背景技术

目前，蒸汽机设备大多都采用化石能源等不可再生能源，其运用方式仍然是大量的化石能源燃烧后加热锅炉内大量的水，使水汽化为高压蒸汽来作为动力来源，推动机械做功。除了不低碳环保的特点外，还有能效低的特点。而运用非化石能源又因产量低、成本高等因素制约而难以大量推广，人们将如何解决这一矛盾呢？

发明内容

我经过多年的研究、思考，逐渐认识到了一种两全的方法，这个方法的目的是既能将大量的不被重视的以为能效太低而废弃的生物质能源，有效的利用起来，又能通过改进蒸汽设备的结构以及燃烧方式和产汽方式，将蒸汽设备的能效大幅提高上去。

本发明的技术方案是，其一，将生物质做简单处理或切割或压缩或成型即可。其二，改变原来设备的结构，以适应快速燃烧，快速产汽、快速控制燃烧及时控制产汽量及用汽量，并达到低碳环保高效。其三是设备内无须大量水，只是利用余热产生预热水进行高压喷雾，雾状水液滴很快吸收密闭炉壁空间内热量，瞬间产生高压蒸汽。其四是利用高压蒸汽做功时，同时产生高压空气，超高压空气的产生又为高压喷雾创造了压力势能条件，使设备连续运行。

本发明的有益效果是，首先方法简单合理，技改及运行成本低，其次利用了生物质燃烧快与喷雾产生蒸汽快相匹配，可以起到一举两得的良好效果，同时安全高效。

下面以蒸汽机车的往复式活塞发动机为例图示说明。

附图说明

图1是高压蒸汽产生的方法和预热水加温加压方法示意图。

图中，O是燃料，A是加料口、风门1，A’是出渣口、风门2；B是烟道1，B’是烟道2；C是密闭炉壁结构空间，也即蒸汽发生空间1，C’是密闭炉壁结构空间1，也即蒸汽发生空间2；D是热水预热容器1，D’是热水预热容器2；E是超高压空气进气口1，E’是超高压空气进气口2；F是喷水装置1，F’是喷水装置2；G是除尘装置；H是高压蒸汽出口1，H’是高压蒸汽出口2。

图2是超高压空气的产生方法示意图。

图中，A是蒸汽进口，A’是蒸汽出口，B是空气进口，B’是高压空气出口，C是弹簧1，C’是弹簧2，D是活塞1，D’是活塞2，Q是蒸汽活塞气缸，Q’是空气活塞气缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，从附图1可以看出，从燃烧结构来说，A口可以加生物质块等，从燃烧方式来说，A口进入的生物质块O既可以向上燃烧，又可以向下燃烧再折返向上燃烧，烟雾顺烟道B、B’排出；从蒸汽产生方式来说，由于生物质燃烧快，使密闭的炉壁空间C、C’内产生高温快，炉壁温度更高，当喷雾装置朝向内炉壁喷雾时，水雾立即汽化为高温高压蒸汽。而喷雾所用之液体已在D、D’内预热，有效的节约了能源，使汽化之蒸汽温度迅速提高，空间C、C’压强迅速提高；而蒸汽达到一定压强时，高压蒸汽可以从H、H’中控制至管道中，为下一步做功打下基础。而高压喷雾如何连续产生呢？这就需要不断向热水预热容器D、D’内充超高压空气，为高压喷雾创造压力势能条件。从附图2可以看出超高压空气的产生方法。Q为蒸汽活塞汽缸，为主动汽缸，蒸汽在汽缸Q内做功，带动活塞D做往复运动，蒸汽从A口进入，从A’排出；Q’为空气活塞气缸，为被动气缸，空气在气缸Q’内加压，低压空气从B口进入，超高压空气从B’口进入管道，管道连接于热水预热容器，控制压强保障预热水的高压态势，从而保证了喷雾的连续性和超高压空气及高压蒸汽的不间断产生。高压蒸汽的不间断产生是机械不断工作的基本条件。而当人们不需要机械做功时，也可将火用湿性生物质或煤泥暂时封住，待需要用时再打开，炉火的风门打开的大小也控制着火势，这都是可以人为操作控制的。

Claims

1.一种喷雾式蒸汽产生的方法，其特征是一个或数个喷头装置持续均匀的喷雾至高温密闭的炉壁结构空间的方法而使高压蒸汽瞬间产生，大量的高压蒸汽的产生，为机械做功创造了条件。

2.根据权利要求1所述的为了提高能效，最好是用热水的方法，其特征是利用余热加热容器内水，容器应安装至锅炉烟道远端附近，达到利用余热给水加温。

3.根据权利要求1所述，应该用超高压的方法，才能持续喷雾，实现的手段是利用超高压空气的方法，其特征是在往复式活塞蒸汽汽缸边设计安装另一个往复式活塞气缸，利用其产生超高压空气，超高压空气经控制容器或管路引入至水容器内，给水加压。

4.根据权利要求1、2、3所述，改进锅炉的结构是必然的要求，其特征应该是密闭的炉壁结构内尽量增加喷出水雾的接触面，且内侧壁耐高温高压，外侧壁耐高压，以此适应更多高压蒸汽瞬间大量产生的需求及保障安全。

5.根据权利要求1、2、3、4所述，应改进锅炉的燃料结构和燃烧方式，其特征是结构以生物质为主，方式特征参照现代燃煤锅炉燃烧方式即可减少烟排放，提高热转换率；防尘也必不可少，其特征是可采取水过滤方式。

6.根据权利要求3所述，提高往复式活塞式发动机的能效的方法还有一项措施，其特征是可以在气缸体内或蒸汽缸体内适当加入弹簧。

7.根据权利要求1所述，这种方法也应包括适合于其它适用领域，如发电等领域，其特征是用高压蒸汽使蜗轮机转动或吹动叶片转动，以产生动力或电力；如采暖领域，其特征是将高压蒸汽连接暖气片供暖系统或混合高压空气直接供暖供气。

8.根据权利要求3所述，产生超高压空气之方法也即产生真空的方法，其特征是空气进入气缸口处应连接于另一容积内，容积内空气不断被抽取，容积真空便逐渐形成。