CN113883537A - 一种微波助燃消烟方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于燃烧炉烟尘净化领域，特别是涉及一种微波助燃消烟方法。在燃烧室接近烟管处，设置有助燃装置，同时还设置有微波导管，助燃装置由引燃燃料和燃烧头组成，燃烧头经点燃后产生火焰，微波导管连通微波发生器的磁控管，微波导管中发出的微波正对燃烧头，使微波辐射到燃烧头上，当微波从微波导管辐射到燃烧头上时，燃烧头处的烟尘微粒被微波激发产生高频震荡，成为易燃微粒，同时燃烧头处的火焰被微波激发放大，产生超高温火焰，超高温火焰将燃烧室内未燃净的烟尘燃烧干净，变成高温的洁净气体并从烟管排出。本发明的最大特点是既节能又燃烧彻底，以少量的洁净燃料为能源和较低能耗的微波能耗达到最优的净化效果。
Description
技术领域
本发明属于燃烧炉烟尘净化领域，特别是涉及一种微波助燃消烟方法，适用于以燃煤、燃油、垃圾等为热源的燃烧场所，诸如取暖锅炉、烧饭炉、炼钢炉、垃圾焚烧炉、燃煤发电炉、水泥烧结炉，也包括舰船、航母烟囱前端消烟处理以及机动车辆尾气处理。
背景技术
目前，以燃煤、燃油、垃圾等为热源的燃烧所产生的烟尘处理仍然是个难题，通常的方法都是加入大量的洁净燃料提高炉膛温度的二次燃烧方法，其缺点是能源浪费严重，烟尘净化效果也不理想。
发明内容
本发明的创新点是在炉膛与烟囱的连接处附近设置有助燃装置和微波发射装置，助燃装置的燃烧头有少量的燃料供给，燃烧头被点燃以后，微波发生装置发射的微波辐射到燃烧头上，激发燃烧头上的火焰，使其产生超高温，然后将路过的烟尘微粒燃烧干净。本发明的最大特点是既节能又燃烧彻底，以少量的洁净燃料为能源和较低能耗的微波能耗达到最优的净化效果。
实现本发明所采用的具体技术方案是，在燃烧室接近烟管处，设置有助燃装置，在燃烧室接近烟管处，同时设置有微波导管，在微波导管口对面设置有微波反射瓦，助燃装置由引燃燃料和燃烧头组成，燃烧头前端有金属管腔将燃料源与燃烧头连通，引燃燃料通过金属管腔源源不断地运输到燃烧头处，所述引燃燃料为燃烧时不产生烟尘的洁净燃料，燃烧头经点燃后产生火焰，微波导管连通微波发生器的磁控管，微波导管口伸入到燃烧室内，微波导管中发出的微波正对燃烧头，使微波辐射到燃烧头上，微波反射瓦设置在微波导管口正对面，微波反射瓦为金属材料制成的抛物面，抛物面的焦点聚焦在燃烧头上；当微波从微波导管辐射到燃烧头上时，燃烧头处的烟尘微粒被微波激发产生高频震荡，成为易燃微粒，同时燃烧头处的火焰被微波激发放大，产生超高温火焰，超高温火焰将燃烧室内未燃净的烟尘燃烧干净，变成高温的洁净气体并从烟管排出；当微波从微波导管辐射到燃烧头上的同时，一部分泄露的微波辐射到对面的微波反射瓦上，微波反射瓦再将这部分泄露的微波反射到燃烧头上。
附图说明
图1是微波助燃消烟方法剖面原理示意图。
图2是燃烧室上方有热能利用装置的剖面原理示意图。
图3是燃气燃料为能源的微波助燃消烟方法剖面原理示意图。
图4是液体燃料为能源的助燃装置剖面原理示意图。
图5是微波反射瓦为球形的剖面原理示意图。
图中，1.燃烧室，2.烟管，3.助燃装置，4.微波导管，5.微波导管口，6.微波反射瓦，7.引燃燃料，8.燃烧头，9.火焰，10.微波发生器，11.磁控管，12.微波，13.烟尘，14.洁净的气体，15.整流装置，16.热能利用装置，17.燃料芯，18.炉壁，19.炉条，20.燃料添加门，21.炉渣门，22.空气入口，23.炉壁，24.炉渣室，25.燃料，26.金属管腔，27.球形金属空腔，28.上口，29.下口29，30.微波反射金属网，31.燃气燃料，32.液体燃料。
具体实施方式
下面结合附图对本发明加以进一步说明。
图中，在燃烧室1接近烟管2处，设置有助燃装置3，在燃烧室1接近烟管2处，同时设置有微波导管4，在微波导管口5对面设置有微波反射瓦6，助燃装置3由引燃燃料7和燃烧头8组成，燃烧头8前端有金属管腔26将燃料源与燃烧头8连通，引燃燃料7通过金属管腔26源源不断地运输到燃烧头8处，所述引燃燃料7为燃烧时不产生烟尘的洁净燃料，燃烧头8经点燃后产生火焰9，微波导管4连通微波发生器10的磁控管11，微波导管口5伸入到燃烧室1内，微波导管4中发出的微波12正对燃烧头8，使微波12辐射到燃烧头8上，微波反射瓦6设置在微波导管口5正对面，微波反射瓦6为金属材料制成的抛物面，抛物面的焦点聚焦在燃烧头8上；当微波12从微波导管4辐射到燃烧头8上时，燃烧头8处的烟尘微粒被微波激发产生高频震荡，成为易燃微粒，同时燃烧头处的火焰被微波12激发放大，产生超高温火焰，超高温火焰将燃烧室1内未燃净的烟尘13燃烧干净，变成高温的洁净的气体14并从烟管2排出；当微波12从微波导管4辐射到燃烧头8上的同时，一部分泄露的微波12辐射到对面的微波反射瓦6上，微波反射瓦6再将这部分泄露的微波12反射到燃烧头8上。
所述燃烧室1内，在炉条上方设置有整流装置15，整流装置15为金属材质的上下开口且中空的锥形体，锥形体开口上小下大，锥形体下开口的周边与炉壁紧密吻合，使烟尘只能从锥形体内上升，锥形体上端周边与烟管口紧密吻合，使烟尘只能从烟管排出。
所述烟管2上方设置有热能利用装置16，该装置利用烟管中的高温火焰和高温气体将水加热或将水加热成蒸汽加以热能利用。
所述助燃装置3是一个容器中有液体洁净燃料，洁净燃料通过管道将液体送到燃烧头8，在接近燃烧头8的一段管道中，设置有柔性吸水材料，该柔性吸水材料称为燃料芯17洁净燃料通过燃料芯17缓慢到达燃烧头8，由于燃烧头8附近有高温火焰，因此其液体燃料被点燃。
所述助燃装置3是金属容器中有燃气燃料31，燃气燃料31通过管道到达燃烧头8并被点燃。
所述微波反射瓦6为球形金属空腔27，燃烧头8位置设置在球形金属空腔27中心也即圆心，微波导管口5也正对位于圆心的燃烧头8，使微波12辐射正好发射到燃烧头8上，球形金属空腔27上下开口，上口28与烟管2对接，下口29与整流装置15上沿口对接；引燃燃料7通过金属管腔26源源不断地运输到燃烧头8处，燃烧头8被炉内高温火焰点燃，此时，微波导管口5射出的微波12也辐射到燃烧头8上，同时，微波12中没有射中燃烧头8的部分微波，也经过球形的微波反射瓦6的反复反射，最终辐射到燃烧头8上，燃烧室1内的火焰和未完全燃尽的烟尘同时从球形金属空腔27的下口29进入，经二次燃烧后，再球形金属空腔27的上口28进入烟管2并最终排出；在球形金属空腔27的上口28和下口29都分别设置有与球形金属空腔27相同弧度的微波反射金属网30，该微波反射金属网30覆盖住球形反射瓦的上口28和下口29，微波反射金属网30的网孔大小以既能反射微波又可以通过烟尘且不易被烟尘积垢所堵塞为准。
图1中，在燃烧室1接近烟管2处，设置有助燃装置3，在燃烧室1接近烟管2处，同时设置有微波导管4，在微波导管口5对面设置有微波反射瓦6，助燃装置3由引燃燃料7和燃烧头8组成，燃烧头8前端有金属管腔26将燃料源与燃烧头8连通，引燃燃料7通过金属管腔26源源不断地运输到燃烧头8处，所述引燃燃料7为燃烧时不产生烟尘的洁净燃料，燃烧头8经点燃后产生火焰9，微波导管4连通微波发生器10的磁控管11，微波导管口5伸入到燃烧室1内，微波导管4中发出的微波12正对燃烧头8，使微波12辐射到燃烧头8上，微波反射瓦6设置在微波导管口5正对面，微波反射瓦6为金属材料制成的抛物面，抛物面的焦点聚焦在燃烧头8上；当微波12从微波导管4辐射到燃烧头8上时，燃烧头8处的烟尘微粒被微波激发产生高频震荡，成为易燃微粒，同时燃烧头处的火焰被微波12激发放大，产生超高温火焰，超高温火焰将燃烧室1内未燃净的烟尘13燃烧干净，变成高温的洁净的气体14并从烟管2排出；当微波12从微波导管4辐射到燃烧头8上的同时，一部分泄露的微波12辐射到对面的微波反射瓦6上，微波反射瓦6再将这部分泄露的微波12反射到燃烧头8上。
图2中，图2与图1原理大致相同，不同之处在于，图2中，在烟管2上方设置了热能利用装置16，热能利用装置16可以将燃烧头8发出的火焰热能充分利用。
图3中，图3与图1原理大致相同，不同之处在于，图3中特别标明使用的是燃气燃料31，该燃料包括天然气、液化气、煤气、甲烷气、乙烷气、丁烷气等。
图4中，图4是助燃装置3使用液体燃料时的原理示意图。容器中的液体燃料32从容器底部流出，经过软管进入金属管腔26中，金属管腔26可以是中空的，这样液体燃料32就直接流到燃烧头8处，燃烧头8的火力大小靠管腔上的阀门调节。金属管腔26中还可以设置燃料芯17，燃料芯17一般为柔性吸水材料组成，类似于煤油灯的灯芯，本发明最大特点就是节能，所需燃料消耗极小，所以优选本设计。在实际应用中，燃料芯17还可以是自身燃烧不产生烟雾的固体燃料诸如木炭等。
图5中，图5是微波反射瓦为球形的剖面原理示意图。微波反射瓦6为球形金属空腔27，燃烧头8位置设置在球形金属空腔27中心也即圆心，微波导管口5也正对位于圆心的燃烧头8，使微波12辐射正好发射到燃烧头8上，球形金属空腔27上下开口，上口28与烟管2对接，下口29与整流装置15上沿口对接；引燃燃料7通过金属管腔26源源不断地运输到燃烧头8处，燃烧头8被炉内高温火焰点燃，此时，微波导管口5射出的微波12也辐射到燃烧头8上，同时，微波12中没有射中燃烧头8的部分微波，也经过球形的微波反射瓦6的反复反射，最终辐射到燃烧头8上，燃烧室1内的火焰和未完全燃尽的烟尘同时从球形金属空腔27的下口29进入，经二次燃烧后，在球形金属空腔27的上口28进入烟管2并最终排出；在球形金属空腔27的上口28和下口29都分别设置有与球形金属空腔27相同弧度的微波反射金属网30，该微波反射金属网30覆盖住球形反射瓦的上口28和下口29，微波反射金属网30的网孔大小以既能反射微波又可以通过烟尘且不易被烟尘积垢所堵塞为准。
Claims (6)
1.一种微波助燃消烟方法，有炉壁(18)、炉条(19)、燃料添加门(20)、炉渣门(21)、烟管(2)、空气入口(22)、在金属的炉壁(23)内，水平设置炉条(19)，炉条(19)以上为燃烧室(1)，炉条(19)以下为炉渣室(24)，炉条(19)上放置燃料(25)，炉壁顶端设置烟管(2)，炉壁(23)上设置空气入口；燃料(25)从燃料添加门(20)加入，炉渣从炉条缝隙处漏下掉入炉渣室(24)，燃料(25)燃烧的火焰连同烟尘向上到达烟管口，其特征是，在燃烧室(1)接近烟管(2)处，设置有助燃装置(3)，在燃烧室(1)接近烟管(2)处，同时设置有微波导管(4)，在微波导管口(5)对面设置有微波反射瓦(6)，助燃装置(3)由引燃燃料(7)和燃烧头(8)组成，燃烧头(8)前端有金属管腔(26)将燃料源与燃烧头(8)连通，引燃燃料(7)通过金属管腔(26)源源不断地运输到燃烧头(8)处，所述引燃燃料(7)为燃烧时不产生烟尘的洁净燃料，燃烧头(8)经点燃后产生火焰(9)，微波导管(4)连通微波发生器(10)的磁控管(11)，微波导管口(5)伸入到燃烧室(1)内，微波导管(4)中发出的微波(12)正对燃烧头(8)，使微波(12)辐射到燃烧头(8)上，微波反射瓦(6)设置在微波导管口(5)正对面，微波反射瓦(6)为金属材料制成的抛物面，抛物面的焦点聚焦在燃烧头(8)上；当微波(12)从微波导管(4)辐射到燃烧头(8)上时，燃烧头(8)处的烟尘微粒被微波激发产生高频震荡，成为易燃微粒，同时燃烧头处的火焰被微波(12)激发放大，产生超高温火焰，超高温火焰将燃烧室(1)内未燃净的烟尘(13)燃烧干净，变成高温的洁净的气体(14)并从烟管(2)排出；当微波(12)从微波导管(4)辐射到燃烧头(8)上的同时，一部分泄露的微波(12)辐射到对面的微波反射瓦(6)上，微波反射瓦(6)再将这部分泄露的微波(12)反射到燃烧头(8)上。
2.根据权利要求1所述的一种微波助燃消烟方法，其特征是，所述燃烧室(1)内，在炉条上方设置有整流装置(15)，整流装置(15)为金属材质的上下开口且中空的锥形体，锥形体开口上下小大，锥形体下开口的周边与炉壁紧密吻合，使烟尘只能从锥形体内上升，锥形体上端周边与烟管口紧密吻合，使烟尘只能从烟管排出。
3.根据权利要求1所述的一种微波助燃消烟方法，其特征是，所述烟管(2)上方设置有热能利用装置(16)，该装置利用烟管中的高温火焰和高温气体将水加热或将水加热成蒸汽加以热能利用。
4.根据权利要求1所述的一种微波助燃消烟方法，其特征是，所述助燃装置(3)是一个容器中有液体洁净燃料，洁净燃料通过管道将液体送到燃烧头(8)，在接近燃烧头(8)的一段管道中，设置有柔性吸水材料，该柔性吸水材料称为燃料芯(17)洁净燃料通过燃料芯(17)缓慢到达燃烧头(8)，由于燃烧头(8)附近有高温火焰，因此其液体燃料被点燃。
5.根据权利要求1所述的一种微波助燃消烟方法，其特征是，所述助燃装置(3)是金属容器中有燃气燃料，燃气燃料通过管道到达燃烧头(8)并被点燃。
6.根据权利要求1所述的一种微波助燃消烟方法，其特征是，所述微波反射瓦(6)为球形金属空腔(27)，燃烧头(8)位置设置在球形金属空腔(27)中心也即圆心，微波导管口(5)也正对位于圆心的燃烧头(8)，使微波(12)辐射正好发射到燃烧头(8)上，球形金属空腔(27)上下开口，上口(28)与烟管(2)对接，下口(29)与整流装置(15)上沿口对接；引燃燃料(7)通过金属管腔(26)源源不断地运输到燃烧头(8)处，燃烧头(8)被炉内高温火焰点燃，此时，微波导管口(5)射出的微波(12)也辐射到燃烧头(8)上，同时，微波(12)中没有射中燃烧头(8)的部分微波，也经过球形的微波反射瓦(6)的反复反射，最终辐射到燃烧头(8)上，燃烧室(1)内的火焰和未完全燃尽的烟尘同时从球形金属空腔(27)的下口(29)进入，经二次燃烧后，再球形金属空腔(27)的上口(28)进入烟管(2)并最终排出；在球形金属空腔(27)的上口(28)和下口(29)都分别设置有与球形金属空腔(27)相同弧度的微波反射金属网(30)，该微波反射金属网(30)覆盖住球形反射瓦的上口(28)和下口(29)，微波反射金属网(30)的网孔大小以既能反射微波又可以通过烟尘且不易被烟尘积垢所堵塞为准。
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