CN105674261A - 使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其中，包括燃烧设备、助燃设备、供油设备、过程控制设备和火焰监测设备；所述燃烧设备包括燃烧机，所述燃烧机包括燃烧筒，以及新型燃烧器喷嘴和热辐射增强器；所述助燃设备包括点火变压器和风机电机；所述供油设备包括机箱、油泵以及油泵电机；所述过程控制设备包括伺服电机、过程控制器以及配电箱；所述火焰监测设备采用UV紫外监测装置。本发明提供的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，使醇基液体燃料燃烧完全，热效率得到最大化的利用，此燃烧机配套使用于锅炉，在环保、热效率利用、节省能源、提高经济效益等方面与常规锅炉对比具有性价比优势。

Description

使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机

技术领域

本发明涉及一种燃烧机，尤其涉及一种使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机。

背景技术

目前，公知的燃烧机按锅炉使用燃料的种类分类主要是：燃油(柴油、重油)燃烧机、燃气(天然气)燃烧机。目前，国内外的其他家还没有生产、使用醇基燃体燃料锅炉的燃烧机。

我国大气污染源主要是工业(重点是工业锅炉)，占65％的比例，当前中国大气污染状况十分严重。雾霾时常笼罩祖国大地，大气环境中总悬浮颗粒物，(PM)浓度普遍超标，二氧化硫等污染一直在较高水平。工业生产消耗大量煤炭，石油(柴油、重油等)，它们在燃烧过程中要释放大量有害的灰尘、二氧化硫、一氧化碳等有害物质污染大气。采取减少污染排放量，改革能源结构，多采用清洁能源如醇基燃料锅炉的燃烧机，改变燃料能源结构，实行由煤、石化燃油向清洁能源的转换是今后发展的趋势，这样就可以大大减轻烟尘等污染。

另外，长期以来工业锅炉主要以煤炭、石油(柴油、重油等)为燃料，我国也是少天然气的国家，天然气推广的使用也受到很大的局限。在世界性的石油紧张、油价不断波动的严峻现实下，实现能源的多元化，推广使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机应用于工业，有利于我国大气污染的改善，有利于能源安全，有利于我国国民经济的可持续发展。

综上所述，为了改善供应锅炉燃料的能源结构，为了提高锅炉使用醇基液体燃料的热效率，有效使用醇基液体燃料，提高醇基液体燃料锅炉使用的经济效益、环保效益、社会效益，本发明创造了一种使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机。本发明提供的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机其制造按《TSGZB001-2008燃油(气)燃烧器安全技术规则》的有关规则进行。醇基液体燃料见国家标准《GB16663-1996》。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，包括燃烧设备、助燃设备、供油设备、程序控制设备和火焰监测设备；

所述燃烧设备包括燃烧器，所述燃烧器包括燃烧筒，以及新型燃烧器喷嘴和热辐射增强器；

所述助燃设备包括点火变压器和风机电机；

所述供油设备包括机箱、油泵以及油泵电机；

所述程序控制设备包括伺服电机、程序控制器以及配电箱；

所述火焰监测设备采用UV紫外监测装置。

上述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其中：所述新型燃烧器喷嘴的一端设置进气管和进油管，另一端设置外部开口大、内部开口小的喷嘴。

上述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其中：所述热辐射增强器外部为一圆柱体，所述圆柱体的内部设置两个圆环。

上述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其中：所述燃烧筒的端部设置一个燃烧筒扩口。

上述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其中：所述燃烧筒与燃烧器的机壳通过连接法兰相互连接。

上述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其中：所述新型燃烧器喷嘴的内部设置烟气混合盘一、烟气混合盘二，所述烟气混合盘一、烟气混合盘二、喷嘴的中部设置喷嘴芯头，所述烟气混合盘一上设置油孔和气道槽，所述烟气混合盘二上设置压缩空气气口和进油口，所述烟气混合盘一、烟气混合盘二之间设置气孔和调节喷嘴芯螺母，所述外部开口大、内部开口小的喷嘴为弧形口。

上述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其中：所述燃烧筒依次设置稳焰盘、气化室、火焰盘、气化筒，气化室上设置火焰扩散孔，火焰盘上设置火焰分流片。

上述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其中：所述程序控制设备还包括一个后吹扫，用于清除停机时燃烧筒盛留的燃料液体。

上述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其中：所述燃烧筒内设置新型燃烧器喷嘴，所述燃烧筒连接热辐射增强器。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：

本发明提供的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，通过以上方案设计、制造生产、实地检测，解决了与本发明相关配套的部件。

1)相匹配的醇基燃烧机；

2)相匹配的燃烧机喷头；

3)相匹配的醇基液体燃料燃烧火焰的扩大器。

产品优势：使醇基液体燃料燃烧完全，热效率得到最大化的利用，此燃烧机配套使用于锅炉，在环保、热效率利用、节省能源、提高经济效益等方面与常规锅炉对比具有性价比优势，使用该产品的锅炉无需环保净化的配套设备亦可减少空气污染物的排放。原有燃气燃油锅炉等通过改装可转换成使用本发明提供的使用醇基液体燃料的燃烧机的锅炉，其施工简单，应用方便。

新型燃烧器喷嘴的具体有益效果为：醇基液体燃料经过油泵向进油管输送到进油口,后分配到油气混合盘一、油气混合盘二，在(0.5MPA压力下)压缩空气以及油气混合盘空气高压带动下，形成漩涡流带动燃料油向前喷射，经过喷嘴芯头、喷嘴弧形口调节油的流量、喷射的角度(25度—90度)，调整雾化范围，使燃料更好、更全面的雾化，从而使燃烧器更完全燃烧。

燃烧筒的具体有益效果为：公知的醇基液体燃烧机都没有雾化转气化的功能设备。而本发明的技术方案醇基燃料经喷嘴空气雾化后点火燃烧，火焰经过稳焰盘稳定后向前喷射，雾化的醇基燃料经过气化室高温气化，把雾化的醇基燃料瞬间气化，使醇基燃料燃烧更完全，产生更大的热量向火焰扩散孔扩散。经过气化室的火焰顺着火焰分流片向前喷射，经过火焰盘调节火焰形状，使火焰更有效的贴近炉膛燃烧，从而提高燃烧效率。

后吹扫的具体有益效果为：公知的醇基液体燃烧机都没有后吹扫功能(后吹扫30秒)的设置。增加后吹扫功能确保安全。因为醇基液体燃料于燃烧机燃烧是为液态转气态，当停机时会有少量的燃料液体，而醇基液体燃料是易挥发物，经后吹扫功能确保安全，也避免锅炉炉膛的回火危险。前吹扫加后吹扫功能的使用，以确保安全的万无一失。

附图说明

图1为本发明提供的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机的结构示意图。

图2为新型燃烧器喷嘴的结构示意图。

图3为热辐射增强器的结构示意图。

图4为燃烧筒、新型燃烧器喷嘴、热辐射增强器连接后的结构示意图。

图5为程序控制器的示意图。

图中：

1燃烧器2配电箱3燃烧筒

4点火变压器5风机电机6油泵

7油泵电机8机箱9伺服电机

10程序控制器11连接法兰12机壳

13燃烧筒扩口14热辐射增强器15新型燃烧器喷嘴

16后吹扫17火焰检测设备18进气管

19进油管20稳焰盘21燃烧筒扩口

22气化筒23喷嘴24喷嘴芯头

25油孔26油气混合盘一27油气混合盘二

28气孔29气道槽30进油口

31压缩空气气口32调节喷油嘴芯螺母33火焰盘

34气化室35火焰扩散孔36火焰分流片

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。

使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机是不同于常规燃油燃气的燃烧机，本发明设计、制造生产相匹配的部件与燃料包括：1)匹配的醇基燃料；2)匹配的醇基燃烧机；

因醇基液体燃料特性(含碳低、低热值，燃烧速度快等)要满足锅炉的热效率、热量的吸收，使得使用醇基液体燃料的锅炉在环保、热效率利用、节省能源、提高经济效益等方面与常规锅炉对比具有性价比的优势。结合上述特性，本发明的技术包括：

相匹配的醇基燃料机，要解决醇基燃料机的雾化效果、完全燃烧效果、燃烧温度，改变燃烧火焰的状况，增强热辐射，加强了锅炉热吸收的能力，确保安全稳定运行的性能。

本发明提供的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其结构为：

包括燃烧设备、助燃设备、供油设备、程序控制设备和火焰监测设备17；

所述燃烧设备包括燃烧器1，所述燃烧器1包括燃烧筒3，以及新型燃烧器喷嘴15和热辐射增强器14；

所述助燃设备包括点火变压器4和风机电机5；

所述供油设备包括机箱8、油泵6以及油泵电机7；

所述程序控制设备包括伺服电机9、程序控制器10以及配电箱2；

所述火焰监测设备17采用UV紫外监测装置。

所述新型燃烧器喷嘴15的一端设置进气管18和进油管19，另一端设置外部开口大、内部开口小的喷嘴23，喷嘴23为弧形口。

所述热辐射增强器14外部为一圆柱体，所述圆柱体的内部设置两个圆环。

所述燃烧筒3的端部设置一个燃烧筒扩口13。

所述燃烧筒3与燃烧器1的机壳12通过连接法兰11相互连接。

所述新型燃烧器喷嘴15的内部设置烟气混合盘一26、烟气混合盘二27，所述烟气混合盘一26、烟气混合盘二27、喷嘴23的中部设置喷嘴芯头24，所述烟气混合盘一26上设置油孔25和气道槽29，所述烟气混合盘二27上设置压缩空气气口31和进油口30，所述烟气混合盘一26、烟气混合盘二27之间设置气孔28和调节喷嘴芯螺母32，所述外部开口大、内部开口小的喷嘴23为弧形口。

所述燃烧筒3依次设置稳焰盘20、气化室34、火焰盘33、气化筒33，气化室34上设置火焰扩散孔35，火焰盘33上设置火焰分流片36。

所述程序控制设备还包括一个后吹扫16，用于清除停机时燃烧筒3盛留的燃料液体。吹扫装置是利用流体力学的动压补偿方式，真实的在线反映各测点的压力值。吹扫的压力大于被测的压力完全彻底解决了高温状态下压力测量管路的堵塞和烧毁现象。采用调压稳压器，可对电厂提供的气源进行稳压，确保流量控制器输出的流量稳定，并长时间可靠运行。

所述燃烧筒3内设置新型燃烧器喷嘴15，所述燃烧筒3连接热辐射增强器14。

发明的关键技术点做如下表述：

目前市面上只有使用甲醇的燃烧机用于锅炉，因甲醇热值低，且采用高压雾化，而甲醇粘度低无润滑的效果会致使喷头易磨损，使燃料的供应量稳定性极差，会出现燃料雾化不稳定不完全的现象，致使火焰带变红，燃料燃烧不完全，产生有毒气体，达不到节能环保的效果，同时也缩短了燃烧机的使用寿命，也不能正常满足锅炉的工况要求。

针对复配的醇基液体燃料及配套的锅炉，本发明设计、组装了使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机。燃烧机采用机电一体化设计，供油、燃烧、火焰监测、程序控制等与助燃风机合为一体，实现全自动安全控制，以醇基作为燃料，全自动双段火(大、小火)方式控制，可根据锅炉负荷控制大/小火自动控制，满足高精度负荷控制的要求。

本发明具有良好的雾化燃烧性能，表现在以下几点：

1)大/小火的燃烧量在要求范围内可自行调整设定，负荷输出控制灵活方便；

2)大/小火切换时风量可根据设定自动同步调节，保证大/小火状态下都实现最佳燃烧状态；

3)采取空气介质雾化方式，根据醇基燃料特性(无粘度)，利用二流体方式空气雾化，充分雾化保证完全燃烧，提高燃烧效率；

4)空气雾化方式替代传统高压力雾化，大大提高雾化效果，保证输出燃料重量的稳定性，又减少了故障。

5)利用双流体雾化油嘴，使用寿命长，无堵塞的异常。

另外，本发明具有安全可靠的全自动控制，与锅炉电路兼容性佳，主要表现在以下几点：

1)全自动程序控制运行，可根据负荷参数设定控制大/小火切换，实现出力大小的自动控制；

2)采用UV紫外监测装置实现火焰自动监测，意外熄火保护功能，保证火焰燃烧安全稳定；

3)配置空气压力安全保护开关，同时可实现外部连锁控制，确保运行安全；

4)全自动操作，可对炉膛进行预吹扫，将积聚的可燃气体吹走，以免点火时引爆，确保安全运行；

5)结构耐腐蚀、耐高温、运行噪音小，适用于各种锅炉炉型.

本发明使醇基液体燃料燃烧效果更好、更完全、更稳定，燃烧的火焰呈蓝橙色状态，为完全燃烧，提高了醇基液体燃料的燃烧热效率。燃油、燃气、燃煤的燃料的燃烧温度在1000～1100度左右，醇基液体燃料燃烧温度也达到此要求。本发明完全满足于醇基锅炉，使醇基液体燃料的热效率得到最大化的利用，达到节能增效、环保的目的。

因醇基液体燃料燃烧的火焰又细又长，以60万大卡燃烧机为例，火焰长度2000mm左右，火焰直径230mm左右，且燃烧很急速，不利于锅炉炉胆热辐射的热量吸收。而燃油燃气的火焰粗又短，以60万大卡燃烧机为例，火焰长度1400mm左右，火焰直径500mm左右，这利于锅炉炉胆热辐射的热量吸收。对此本发明设计、制造了专门使用的热辐射增强器，在燃烧机上增加配置热辐射增强器以改变燃烧火焰的状况，以60万大卡燃烧机为例，火焰长度1400mm左右，火焰直径500mm左右。

总之，依锅炉的种类、规格匹配相适应的热辐射增强器2,从而满足醇基锅炉的热辐射及热量吸收的需要。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (9)

1.一种使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其特征在于：包括燃烧设备、助燃设备、供油设备、程序控制设备和火焰监测设备；

所述燃烧设备包括燃烧器，所述燃烧器包括燃烧筒，以及新型燃烧器喷嘴和热辐射增强器；

所述助燃设备包括点火变压器和风机电机；

所述供油设备包括机箱、油泵以及油泵电机；

所述程序控制设备包括伺服电机、程序控制器以及配电箱；

所述火焰监测设备采用UV紫外监测装置。

2.如权利要求1所述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其特征在于：所述新型燃烧器喷嘴的一端设置进气管和进油管，另一端设置外部开口大、内部开口小的喷嘴。

3.如权利要求2所述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其特征在于：所述热辐射增强器外部为一圆柱体，所述圆柱体的内部设置两个圆环。

4.如权利要求3所述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其特征在于：所述燃烧筒的端部设置一个燃烧筒扩口。

5.如权利要求4所述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其特征在于：所述燃烧筒与燃烧器的机壳通过连接法兰相互连接。

6.如权利要求5所述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其特征在于：所述新型燃烧器喷嘴的内部设置烟气混合盘一、烟气混合盘二，所述烟气混合盘一、烟气混合盘二、喷嘴的中部设置喷嘴芯头，所述烟气混合盘一上设置油孔和气道槽，所述烟气混合盘二上设置压缩空气气口和进油口，所述烟气混合盘一、烟气混合盘二之间设置气孔和调节喷嘴芯螺母，所述外部开口大、内部开口小的喷嘴为弧形口。

7.如权利要求6所述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其特征在于：所述燃烧筒依次设置稳焰盘、气化室、火焰盘、气化筒，气化室上设置火焰扩散孔，火焰盘上设置火焰分流片。

8.如权利要求7所述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其特征在于：所述程序控制设备还包括一个后吹扫，用于清除停机时燃烧筒盛留的燃料液体。

9.如权利要求8所述的使用醇基液体燃料锅炉的燃烧机，其特征在于：所述燃烧筒内设置新型燃烧器喷嘴，所述燃烧筒连接热辐射增强器。