CN114017792B - 一种纳米碳氢燃料的双循环双过滤输送系统 - Google Patents
一种纳米碳氢燃料的双循环双过滤输送系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114017792B CN114017792B CN202111258037.0A CN202111258037A CN114017792B CN 114017792 B CN114017792 B CN 114017792B CN 202111258037 A CN202111258037 A CN 202111258037A CN 114017792 B CN114017792 B CN 114017792B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nozzle
- atomization
- primary
- sleeve
- atomizing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 121
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 76
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 76
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 88
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 35
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 16
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 4
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 244000249914 Hemigraphis reptans Species 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 2
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000007709 nanocrystallization Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UDHMTPILEWBIQI-UHFFFAOYSA-N butyl naphthalene-1-sulfonate;sodium Chemical compound [Na].C1=CC=C2C(S(=O)(=O)OCCCC)=CC=CC2=C1 UDHMTPILEWBIQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- AMTWCFIAVKBGOD-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;methoxy-dimethyl-trimethylsilyloxysilane Chemical compound O=[Si]=O.CO[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C AMTWCFIAVKBGOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YDEXUEFDPVHGHE-GGMCWBHBSA-L disodium;(2r)-3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfonatopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].COC1=CC=CC(C[C@H](CS([O-])(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS([O-])(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O YDEXUEFDPVHGHE-GGMCWBHBSA-L 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940083037 simethicone Drugs 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K1/00—Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
- F23K1/02—Mixing solid fuel with a liquid, e.g. preparing slurries
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
- C10L1/326—Coal-water suspensions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K2201/00—Pretreatment of solid fuel
- F23K2201/30—Separating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K2201/00—Pretreatment of solid fuel
- F23K2201/50—Blending
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
Abstract
本发明公开了一种纳米碳氢燃料的双循环双过滤输送系统，所述双循环双过滤输送系统包括储罐、输送泵、第一过滤器、第二过滤器、循环管线、喷枪、雾化喷嘴和空压机；本发明采用两级回流循环和过滤，有效保证纳米碳氢燃料的流动性，避免了团聚现象的产生，同时不间断回流也有利于纳米碳氢燃料的温度升高，极大改善其流动性以及防止堵塞。
Description
技术领域
本发明涉及纳米碳氢燃料输送领域，尤其涉及一种纳米碳氢燃料的双循环双过滤输送系统。
背景技术
纳米碳氢燃料是由水煤浆为原料经纳米化加工处理后制成的一种基本颗粒粒度为纳米级，具有较高比表面积和表面活性的煤基流体燃料，是一种高效、清洁的新型环保燃料，具有运输便捷、燃烧效率高、污染物排放低等特点。纳米碳氢燃料的重要意义是可将固体燃料转化为液体燃料，替代电站锅炉用原煤，充分体现煤炭资源的利用价值，提高燃烧效率，减少污染排放。
纳米碳氢燃料的原料煤粉粒径更小，煤炭的主体是有机质，是一种机构复杂的大分子碳氢化合物，这些有机质的表面具有强烈的疏水性，不易为水所湿润，细煤粉具有极大的比表面积，在水中容易自发的彼此聚集，因此需要在料浆中加入少量的分散剂，使煤粒表面紧紧地为添加剂分子和水化膜包围，让煤粒均匀的分布于水中，同时提高纳米碳氢燃料的流动性。由于纳米碳氢燃料粘度高流动性相对传统水煤浆差，因此也急需一种纳米碳氢燃料炉前输送系统，以便于纳米碳氢燃料稳定持续的进入后续流程中，从而将纳米碳氢燃料的综合利用推向了一个新的高度。
发明内容
为弥补现有技术中存在的不足，本发明提供一种纳米碳氢燃料的双循环双过滤输送系统，以便于纳米碳氢燃料稳定持续的进入后续流程中。
为了实现上述的发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种纳米碳氢燃料的双循环双过滤输送系统，其中，所述双循环双过滤输送系统包括储罐、输送泵、第一过滤器、第二过滤器、循环管线、喷枪、雾化喷嘴和空压机；其中，
所述储罐用于储存待输送的纳米碳氢燃料；在所述储罐与所述喷枪之间的输料管线上沿物流方向依次设置所述输送泵、第一过滤器和第二过滤器；所述循环管线的一端连接至所述储罐的顶部，所述循环管线的另一端通过第一支管连接至第一过滤器与第二过滤器之间的输料管线上、通过第二支管连接至第二过滤器与喷枪之间的输料管线上；
所述喷枪为套管结构，从而形成位于喷枪中心的燃料通道以及环绕所述燃料通道的雾化气通道，其中所述燃料通道通过输料管线连接至第二过滤器，所述雾化气通道连接至所述空压机以输送压缩空气至所述雾化喷嘴；
所述雾化喷嘴用于利用来自所述雾化气通道的压缩空气对将来自所述燃料通道的纳米碳氢燃料进行雾化喷出；
所述第一支管上设有第一阀门，第二支管上设有第二阀门，第二支管与喷枪之间的输料管线上设有第三阀门。
在本发明的双循环双过滤输送系统的一种实施方式中，所述循环管线上以及所述第一过滤器与输送泵之间的输料管线上均设有流量计。在本发明的双循环双过滤输送系统的一种实施方式中，所述第一过滤器和第二过滤器是筛网过滤器，其中，第一过滤器的过滤精度为55-65目比如60目(泰勒标准筛)，第二过滤器的过滤精度为75-85目比如80目。
在本发明的双循环双过滤输送系统的一种实施方式中，所述储罐与输送泵之间的输料管线上还设有清洗水管，用向所述双循环双过滤输送系统中输送清洗用水。所述输送泵优选可以是旋涡泵，以应对高粘度的纳米碳氢燃料。
在本发明的双循环双过滤输送系统的一种实施方式中，所述雾化喷嘴包括：
燃料管、一级雾化喷嘴、喷嘴管套、管套枪芯、二级雾化喷嘴和二级雾化喷嘴进气套管；其中，
所述燃料管与一级雾化喷嘴相连，用于将燃料进料至所述一级雾化喷嘴中；
所述一级雾化喷嘴的燃料通道呈圆筒形，其前端设有收缩的一级雾化喷嘴挤料头用于出料；所述喷嘴管套的后端套设在所述一级雾化喷嘴的前端外；
所述一级雾化喷嘴的侧壁内设有多个均布的一级雾化气孔，所述一级雾化气孔用于引入雾化气使由一级雾化喷嘴挤料头出料的燃料在所述喷嘴管套内进行第一次雾化；
所述管套枪芯设置在所述喷嘴管套的前端中心，正对着所述一级雾化喷嘴挤料头，以便来自所述一级雾化喷嘴挤料头的燃料撞击在所述管套枪芯上后进行第二次雾化；
在所述喷嘴管套的前端上还均匀设有多个所述二级雾化喷嘴，所述的多个二级雾化喷嘴绕所述管套枪芯以辐射形式对称布置在所述喷嘴管套外；
所述二级雾化喷嘴的前端设有收缩的二级雾化喷嘴挤料头；
所述二级雾化喷嘴进气套管的一端套设在所述二级雾化喷嘴挤料头外，另一端连接有二级雾化气管，用于供应雾化气以便与来自所述二级雾化喷嘴挤料头的燃料进行第三次雾化。
在本发明的双循环双过滤输送系统的一种实施方式中，所述管套枪芯呈圆柱形，与所述一级雾化喷嘴同轴设置。
在本发明的双循环双过滤输送系统的一种实施方式中，所述喷嘴管套前端中心处开设有枪芯孔，所述管套枪芯的一端设有螺纹，以便与所述枪芯孔螺纹连接从而固定在所述喷嘴管套的前端。
在本发明的双循环双过滤输送系统的一种实施方式中，所述二级雾化喷嘴挤料头与所述二级雾化喷嘴进气套管由螺纹卡扣连接固定。
在本发明的双循环双过滤输送系统的一种实施方式中，所述一级雾化喷嘴沿其轴向的截面呈T型，所述一级雾化喷嘴的后端的侧壁内在所述一级雾化气孔的外围沿轴向还设有多个均布的二级雾化气孔，所述二级雾化气孔分别通过所述二级雾化气管连接至所述二级雾化喷嘴进气套管，以便来自二级雾化喷嘴挤料头的物料在经过所述二级雾化喷嘴进气套管连接有二级雾化气管的另一端时，该另一端中喷出的来自二级雾化气管的雾化气将使来自二级雾化喷嘴挤料头的物料进行第三次雾化。在一种实施方式中，所述二级雾化气管通过多个支管(比如2个、3个或4个)绕所述二级雾化喷嘴进气套管的周向均匀布置并穿过所述二级雾化喷嘴进气套管的侧壁，以便来自二级雾化气管的雾化气与来自二级雾化喷嘴挤料头的物料接触雾化。
在本发明的双循环双过滤输送系统的一种实施方式中，所述一级雾化气孔共开有4个，并且所述一级雾化气孔倾斜朝向所述喷嘴套管的轴线方向设置，与一级雾化喷嘴的中心线夹角为25°-35°，优选30°。
在本发明的双循环双过滤输送系统的一种实施方式中，所述二级雾化喷嘴设有3个，并且与所述喷嘴管套的轴线夹角为40°-50°，优选45°。
在本发明的双循环双过滤输送系统的一种实施方式中，所述二级雾化喷嘴进气套管内的雾化角度(也即来自二级雾化气管的雾化气的进气方向与二级雾化喷嘴挤料头的出口端所在平面的夹角)为15°-25°，优选20°。
在本发明的双循环双过滤输送系统的一种实施方式中，所述喷嘴套管与一级雾化喷嘴以及二级雾化喷嘴之间均可以为螺纹连接。
在一种实施方式中，所述纳米碳氢燃料的配制方法包括如下步骤：
1)将配置好的润湿剂、消泡剂及助磨剂按比例均质混合得到混合添加剂；
2)将得到的均质混合添加剂与纳米碳氢燃料制备所需的煤粉、软化水进行混合，得到混合料；
3)将得到的混合料加入到纳米处理机，进行纳米化加工处理，制备纳米碳氢燃料；所述纳米处理机为纳米磨机，比如纳米研磨机或纳米球磨机，其用于将添加剂与制备原料纳米化处理，研磨得到纳米粒径的碳氢燃料；纳米碳氢燃料中煤的平均粒径可以在400-800纳米之间。
4)向得到的纳米碳氢燃料中加入分散剂，并均质混合，得到纳米碳氢燃料成品。
其中，润湿剂、消泡剂及助磨剂的添加比例可以为1-2:1-2:3-5，优选1:1:3，整体添加量为纳米碳氢燃料制备量的0.5-1wt％；分散剂的加入量可以为纳米碳氢制备量的0.5-1wt％，根据制备纳米碳氢燃料的浓度及粘度进行调整，确保其粘度小于1000mPa·s。具体润湿剂、消泡剂及助磨剂和分散剂的选用可以同本领域所熟知的水煤浆制备，比如所述分散剂可以为木质素磺酸钠、比如所述助磨剂可以为三乙醇胺、比如所述消泡剂可以为二甲基硅油，比如所述润湿剂可以为丁基萘磺酸钠盐。
本发明采用上述的技术方案，具有如下的技术效果：
(1)本发明采用两级回流循环系统替代传统搅拌，有效保证纳米碳氢燃料的流动性，避免了团聚现象的产生，同时不间断回流也有利于纳米碳氢燃料的温度升高，极大改善其流动性；
(2)本发明采用两级过滤装置，纳米碳氢燃料经过两级过滤使得其部分软沉淀及杂质得到有效去除，保证进入喷枪前的料浆粒径均匀分布；并且有利于更好的控制进料流量以及防止堵塞，其中，第一条回流可以将纳米碳氢燃料中的大颗粒过滤掉，并保证输送泵在正常运转的同时起到搅拌及过滤作用，防止纳米碳氢燃料长时间放置导致团聚现象发生；第二条回流在调节进料量的同时过滤一下相对小的颗粒，防止喷嘴堵塞。
(3)该发明根据纳米碳氢燃料燃烧特性、流动性、粒度分布等性能特点，首次涉及出可进行三级雾化的雾化喷嘴，弥补了纳米碳氢燃料燃烧雾化喷嘴领域空白，并且可实现纳米碳氢燃料三级雾化，雾化燃料颗粒细小均匀，雾化充分，易于燃烧；同时，由于采用两级多气道进气方式，雾化气进气流量均匀、压力稳定，不易堵塞喷嘴，使用寿命长；
(4)该发明在0.2MW级工业锅炉、1MW级电站锅炉试验中性能优良，纳米碳氢燃料雾化充分，易于燃烧，燃料热值释放充分，燃烧效率高，满足锅炉使用要求，锅炉燃烧技术指标优良。
附图说明
图1为本发明的双循环双过滤输送系统的一种实施方式的结构示意图；
图2为图1中雾化喷嘴的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合实施例进一步阐述本发明的内容，但本发明的内容并不仅仅局限于以下实施例。
在本发明的描述中，术语“前”、“后”中沿燃料流动方向为“前”，否则为“后”。本发明的系统中所用的各装置或元件若未特别说明，均可采用本领域常规的相应装置或元件。
如图1所述本发明的双循环双过滤输送系统包括储罐21、输送泵22、第一过滤器23、第二过滤器24、循环管线25、喷枪26、雾化喷嘴27和空压机28；其中，
所述储罐21用于储存待输送的纳米碳氢燃料；在所述储罐21与所述喷枪26之间的输料管线上沿物流方向依次设置所述输送泵22、第一过滤器23和第二过滤器24；所述循环管线25的一端连接至所述储罐21的顶部，所述循环管线25的另一端通过第一支管29连接至第一过滤器23与第二过滤器24之间的输料管线上、通过第二支管30连接至第二过滤器24与喷枪26之间的输料管线上；
所述喷枪26为套管结构，从而形成位于喷枪26中心的燃料通道以及环绕所述燃料通道的雾化气通道，其中所述燃料通道通过输料管线连接至第二过滤器24，所述雾化气通道连接至所述空压机28以输送压缩空气至所述雾化喷嘴27；
所述雾化喷嘴27用于利用来自所述雾化气通道的压缩空气对将来自所述燃料通道的纳米碳氢燃料进行雾化喷出；
所述第一支管29上设有第一阀门31，第二支管30上设有第二阀门32，第二支管30与喷枪26之间的输料管线上设有第三阀门33。
所述循环管线25上以及所述第一过滤器23与输送泵22之间的输料管线上均设有流量计34,35。当然，本领域技术人员理解，本发明的双循环双过滤输送系统中还可以进一步设置阀门、压力表、温度表等，为本领域熟知，这里不再赘述。
所述储罐21与输送泵22之间的输料管线上还设有清洗水管36，用向所述双循环双过滤输送系统中输送清洗用水。在一个实施例中，所述输送泵22是旋涡泵，以应对高粘度的纳米碳氢燃料。
运行时，为将纳米碳氢燃料送入锅炉中燃烧，首先启动输送泵并开启第一阀门，以便通过第一支管以及循环管线建立纳米碳氢燃料循环，利用一次过滤、循环以及搅拌保持纳米碳氢燃料的良好状态；待炉温达到700℃左右时打开第二阀门、压缩空气及喷枪，通过第二支管建议循环回流，当流量调节稳定及雾化达到要求后，打开第三阀门将纳米碳氢燃料送入炉膛进行燃烧。
如图2所示，本发明一种实施例的雾化喷嘴包括燃料管1、一级雾化喷嘴2、喷嘴管套4、管套枪芯5、二级雾化喷嘴6和二级雾化喷嘴进气套管8；其中，所述燃料管1与一级雾化喷嘴2相连，用于将燃料进料至所述一级雾化喷嘴2中；所述一级雾化喷嘴2的燃料通道呈圆筒形，其前端设有收缩的一级雾化喷嘴挤料头14用于出料；所述喷嘴管套4的后端套设在所述一级雾化喷嘴2的前端外；所述一级雾化喷嘴2的侧壁内设有多个均布的一级雾化气孔3，所述一级雾化气孔3用于引入雾化气(连接至所述喷枪的雾化气通道)，使由一级雾化喷嘴挤料头14出料的燃料在所述喷嘴管套4内进行第一次雾化；所述管套枪芯5设置在所述喷嘴管套4的前端中心，正对着所述一级雾化喷嘴挤料头14，以便来自所述一级雾化喷嘴挤料头14的燃料撞击在所述管套枪芯5上后进行第二次雾化；在所述喷嘴管套4的前端上还均匀设有多个所述二级雾化喷嘴6，所述的多个二级雾化喷嘴6绕所述管套枪芯5以辐射形式对称布置在所述喷嘴管套4外；所述二级雾化喷嘴6的前端设有收缩的二级雾化喷嘴挤料头7；所述二级雾化喷嘴进气套管8的一端套设在所述二级雾化喷嘴挤料头7外，另一端连接有二级雾化气管11，用于供应雾化气(来自喷枪的雾化气通道)以便与来自所述二级雾化喷嘴挤料头7的燃料进行第三次雾化。
所述管套枪芯5呈圆柱形，与所述一级雾化喷嘴2同轴设置。所述喷嘴管套4前端中心处开设有枪芯孔12，所述管套枪芯5的一端设有螺纹，以便与所述枪芯孔12螺纹连接从而固定在所述喷嘴管套4的前端。所述二级雾化喷嘴挤料头7与所述二级雾化喷嘴进气套管8由螺纹卡扣9连接固定。在一个实施例中，所述二级雾化气管11通过2个支管绕所述二级雾化喷嘴进气套管8的周向均匀布置并穿过所述二级雾化喷嘴进气套管8的侧壁，以便来自二级雾化气管11的雾化气与来自二级雾化喷嘴挤料头7的物料接触雾化。
所述一级雾化喷嘴2沿其轴向的截面呈T型，所述一级雾化喷嘴2的后端的侧壁内在所述一级雾化气孔3的外围沿轴向还设有多个均布的二级雾化气孔10，所述二级雾化气孔10分别通过所述二级雾化气管11连接至所述二级雾化喷嘴进气套管8
所述一级雾化气孔3共开有4个，并且所述一级雾化气孔3倾斜朝向所述喷嘴套管4的轴线方向设置，与一级雾化喷嘴2的中心线夹角为25°-35°，优选30°。所述二级雾化喷嘴6设有3个，并且与所述喷嘴管套4的轴线夹角为40°-50°，优选45°。所述二级雾化喷嘴进气套管8内的雾化角度为15°-25°，优选20°。
运行时，纳米碳氢燃料由一级雾化喷嘴挤料头14喷出，经来自一级雾化气孔3的一级雾化气进行一次雾化，一次雾化后的纳米碳氢燃料经过撞击喷嘴管套枪芯5，被二次机械雾化，二次雾化的纳米碳氢燃料由二级雾化喷嘴6经过二级雾化喷嘴挤料头7在二级雾化喷嘴进气套管8内三次雾化，三次雾化的纳米碳氢燃料由二级雾化喷嘴挤料头7喷出，形成极易燃烧的纳米碳氢燃料雾化气。该发明在0.2MW立式电加热锅炉、1MW卧式圆筒型锅炉试验中性能优良，纳米碳氢燃料雾化充分，易于燃烧，燃料热值释放充分，燃烧效率高，满足锅炉使用要求，锅炉燃烧技术指标优良。
以下进一步结合实施例对本发明进行说明。
实施例1
纳米碳氢燃料雾化燃烧在1MW卧式圆筒型锅炉上进行，该锅炉本体为卧式圆筒型结构，燃烧器布置在炉前，燃烧器内布置多气道辐射型三级雾化雾化喷嘴以及点火油抢、火检等设备。如图1所示的输送系统和如图2所示的雾化喷嘴配合使用，雾化气经喷枪26的雾化气通道分别进入一级雾化气孔3和二级雾化气孔10，雾化压力0.5Mpa，纳米碳氢燃料经喷枪26的燃料通道由一级雾化喷嘴挤料头14喷出,一级雾化喷嘴挤料头喷口孔径3mm，燃料流量40L/h，经一级雾化气一次雾化，一次雾化后的纳米碳氢燃料经过撞击喷嘴管套枪芯5，被二次机械雾化，二次雾化的纳米碳氢燃料由二级雾化喷嘴6经过二级雾化喷嘴挤料头7三次雾化，雾化角度20°，三次雾化的纳米碳氢燃料由二级雾化喷嘴挤料头7喷出，二级雾化喷嘴挤料头喷口孔径2mm，雾化角度20°。炉膛内纳米碳氢燃料燃烧状态稳定、火焰颜色鲜红明亮，雾化粒径小，雾化均匀效果好，纳米碳氢燃料燃尽率大于99％。
实施例2
纳米碳氢燃料雾化燃烧在0.2MW立式电加热锅炉上进行。该锅炉炉体为立式电加热炉，有效高度610mm，内径175mm，2级炉膛均由双套管碳化硅烧制而成，炉顶轴线上布置燃烧器，燃烧器内布置多气道辐射型三级雾化雾化喷嘴以及点火油抢、火检等设备。如图1所示的输送系统和如图2所示的雾化喷嘴配合使用，雾化气经喷枪26的雾化气通道分别进入一级雾化气孔3和二级雾化气孔10，雾化压力0.5Mpa，纳米碳氢燃料经喷枪26的燃料通道由一级雾化喷嘴挤料头14喷出，燃料流量25L/h，经一级雾化气一次雾化，一次雾化后的纳米碳氢燃料经过撞击喷嘴管套枪芯5，被二次机械雾化，二次雾化的纳米碳氢燃料由二级雾化喷嘴6经过二级雾化喷嘴挤料头7三次雾化，雾化角度20°，三次雾化的纳米碳氢燃料由二级雾化喷嘴挤料头7喷出，二级雾化喷嘴挤料头喷口孔径2mm，雾化角度20°。炉膛内纳米碳氢燃料燃烧状态稳定、火焰颜色鲜红明亮，雾化粒径小，雾化均匀效果好，火焰呈现圆锥形分布，飞灰含碳量低于3％。
本领域技术人员可以理解，在本说明书的教导之下，可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种纳米碳氢燃料的双循环双过滤输送系统，其特征在于，所述双循环双过滤输送系统包括储罐（21）、输送泵（22）、第一过滤器（23）、第二过滤器（24）、循环管线（25）、喷枪（26）、雾化喷嘴（27）和空压机（28）；其中，
所述储罐（21）用于储存待输送的纳米碳氢燃料；在所述储罐（21）与所述喷枪（26）之间的输料管线上沿物流方向依次设置所述输送泵（22）、第一过滤器（23）和第二过滤器（24）；所述循环管线（25）的一端连接至所述储罐（21）的顶部，所述循环管线（25）的另一端通过第一支管（29）连接至第一过滤器（23）与第二过滤器（24）之间的输料管线上、通过第二支管（30）连接至第二过滤器（24）与喷枪（26）之间的输料管线上；
所述喷枪（26）为套管结构，从而形成位于喷枪中心的燃料通道以及环绕所述燃料通道的雾化气通道，其中所述燃料通道通过输料管线连接至第二过滤器（24），所述雾化气通道连接至所述空压机（28）以输送压缩空气至所述雾化喷嘴（27）；
所述雾化喷嘴（27）用于利用来自所述雾化气通道的压缩空气对将来自所述燃料通道的纳米碳氢燃料进行雾化喷出；
所述第一支管（29）上设有第一阀门（31），第二支管（30）上设有第二阀门（32），第二支管（30）与喷枪（26）之间的输料管线上设有第三阀门（33）；
所述雾化喷嘴包括：燃料管（1）、一级雾化喷嘴（2）、喷嘴管套（4）、管套枪芯（5）、二级雾化喷嘴（6）和二级雾化喷嘴进气套管（8）；其中，
所述燃料管（1）与一级雾化喷嘴（2）相连，用于将燃料进料至所述一级雾化喷嘴（2）中；
所述一级雾化喷嘴（2）的燃料通道呈圆筒形，其前端设有收缩的一级雾化喷嘴挤料头（14）用于出料；所述喷嘴管套（4）的后端套设在所述一级雾化喷嘴（2）的前端外；
所述一级雾化喷嘴（2）的侧壁内设有多个均布的一级雾化气孔（3），所述一级雾化气孔（3）用于引入雾化气使由一级雾化喷嘴挤料头（14）出料的燃料在所述喷嘴管套（4）内进行第一次雾化；
所述管套枪芯（5）设置在所述喷嘴管套（4）的前端中心，正对着所述一级雾化喷嘴挤料头（14），以便来自所述一级雾化喷嘴挤料头（14）的燃料撞击在所述管套枪芯（5）上后进行第二次雾化；
在所述喷嘴管套（4）的前端上还均匀设有多个所述二级雾化喷嘴（6），所述的多个二级雾化喷嘴（6）绕所述管套枪芯（5）以辐射形式对称布置在所述喷嘴管套（4）外；
所述二级雾化喷嘴（6）的前端设有收缩的二级雾化喷嘴挤料头（7）；
所述二级雾化喷嘴进气套管（8）的一端套设在所述二级雾化喷嘴挤料头（7）外，另一端连接有二级雾化气管（11），用于供应雾化气以便与来自所述二级雾化喷嘴挤料头（7）的燃料进行第三次雾化。
2.根据权利要求1所述的双循环双过滤输送系统，其特征在于，所述循环管线（25）上以及所述第一过滤器（23）与输送泵（22）之间的输料管线上均设有流量计。
3.根据权利要求1或2所述的双循环双过滤输送系统，其特征在于，所述储罐（21）与输送泵（22）之间的输料管线上还设有清洗水管（36），用向所述双循环双过滤输送系统中输送清洗用水。
4.根据权利要求1所述的双循环双过滤输送系统，其特征在于，所述管套枪芯（5）呈圆柱形，与所述一级雾化喷嘴（2）同轴设置。
5.根据权利要求4所述的双循环双过滤输送系统，其特征在于，所述喷嘴管套（4）前端中心处开设有枪芯孔（12），所述管套枪芯（5）的一端设有螺纹，以便与所述枪芯孔（12）螺纹连接从而固定在所述喷嘴管套（4）的前端。
6.根据权利要求1所述的双循环双过滤输送系统，其特征在于，所述二级雾化喷嘴挤料头（7）与所述二级雾化喷嘴进气套管（8）由螺纹卡扣（9）连接固定。
7.根据权利要求1所述的双循环双过滤输送系统，其特征在于，所述一级雾化喷嘴（2）沿其轴向的截面呈T型，所述一级雾化喷嘴（2）的后端的侧壁内在所述一级雾化气孔（3）的外围沿轴向还设有多个均布的二级雾化气孔（10），所述二级雾化气孔（10）分别通过所述二级雾化气管（11）连接至所述二级雾化喷嘴进气套管（8）。
8.根据权利要求1所述的双循环双过滤输送系统，其特征在于，所述一级雾化气孔（3）共开有4个，并且所述一级雾化气孔（3）倾斜朝向所述喷嘴管套（4）的轴线方向设置，与一级雾化喷嘴（2）的中心线夹角为25°-35°。
9.根据权利要求8所述的双循环双过滤输送系统，其特征在于，所述二级雾化喷嘴（6）设有3个，并且与所述喷嘴管套（4）的轴线夹角为40°-50°；
所述二级雾化喷嘴进气套管（8）内的雾化角度为15°-25°。
10.根据权利要求9所述的双循环双过滤输送系统，其特征在于，所述一级雾化气孔（3）与一级雾化喷嘴（2）的中心线夹角为30°；
所述二级雾化喷嘴（6）与所述喷嘴管套（4）的轴线夹角为45°；
所述二级雾化喷嘴进气套管（8）内的雾化角度为20°。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111258037.0A CN114017792B (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 一种纳米碳氢燃料的双循环双过滤输送系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111258037.0A CN114017792B (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 一种纳米碳氢燃料的双循环双过滤输送系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114017792A CN114017792A (zh) | 2022-02-08 |
| CN114017792B true CN114017792B (zh) | 2023-12-01 |
Family
ID=80058253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111258037.0A Active CN114017792B (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 一种纳米碳氢燃料的双循环双过滤输送系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114017792B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2615809A1 (de) * | 1976-04-10 | 1977-10-27 | Edgar Schoen | Leitungsanlage fuer oelheizungen mit oelbrenner fuer schwer entflammbare oele |
| RU109528U1 (ru) * | 2011-03-29 | 2011-10-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Горелочное устройство |
| CN102829481A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-12-19 | 广州联田能源科技有限公司 | 油气燃烧综合节能环保一体化工程系统 |
| JP2014051901A (ja) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Yanagida Sangyo Kk | 燃料供給システム |
| CN204165071U (zh) * | 2014-10-16 | 2015-02-18 | 瓮福（集团）有限责任公司 | 一种燃料油燃烧系统 |
-
2021
- 2021-10-27 CN CN202111258037.0A patent/CN114017792B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2615809A1 (de) * | 1976-04-10 | 1977-10-27 | Edgar Schoen | Leitungsanlage fuer oelheizungen mit oelbrenner fuer schwer entflammbare oele |
| RU109528U1 (ru) * | 2011-03-29 | 2011-10-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Горелочное устройство |
| CN102829481A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-12-19 | 广州联田能源科技有限公司 | 油气燃烧综合节能环保一体化工程系统 |
| JP2014051901A (ja) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Yanagida Sangyo Kk | 燃料供給システム |
| CN204165071U (zh) * | 2014-10-16 | 2015-02-18 | 瓮福（集团）有限责任公司 | 一种燃料油燃烧系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114017792A (zh) | 2022-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3322887B2 (ja) | 燃料燃焼装置及び方法 | |
| CN107213771A (zh) | 烟气再循环和sncr相结合的生物质直燃装置 | |
| CN102112395B (zh) | 无机质球状化粒子的制造方法 | |
| CN107559817A (zh) | 一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置及方法 | |
| CN107842849A (zh) | 一种水泥分解炉煤粉预气化低nox燃烧系统及方法 | |
| CN105934501A (zh) | 改良的含碳浆液燃料 | |
| CN114017792B (zh) | 一种纳米碳氢燃料的双循环双过滤输送系统 | |
| CN205155947U (zh) | 一种燃烧器的燃油雾化枪 | |
| CN102865575A (zh) | 一种微爆雾化油枪 | |
| CN114017772B (zh) | 多气道辐射型三级雾化的纳米碳氢燃料喷嘴及其应用 | |
| CN110207120A (zh) | 一种燃气低氮燃烧器 | |
| CN105864762A (zh) | 煤粉燃烧器燃油雾化方法及雾化装置 | |
| CN203043833U (zh) | 新型双流体脱硝喷枪 | |
| CN85100972B (zh) | 中低压空气高速射流多级雾化油燃烧器 | |
| CN114135870B (zh) | 低氮燃烧头及其燃烧装置、预混方法 | |
| CN102734796A (zh) | 劣质煤燃烧器 | |
| CN211119317U (zh) | 一种用于煤焦油的燃烧装置 | |
| CN104132338B (zh) | 燃油喷嘴和燃烧装置 | |
| CN205316314U (zh) | 一种燃油富氧燃烧器 | |
| CN102353051B (zh) | 降低水泥回转窑NOx的方法及水煤浆喷枪 | |
| CN2474912Y (zh) | 多功能防堵塞高浓度水煤浆喷枪 | |
| CN2534471Y (zh) | 水煤浆、天然气两用燃烧器 | |
| CN213542473U (zh) | 一种机械式雾化的燃料油喷枪 | |
| CN104611066A (zh) | 气化炉烧嘴 | |
| CN110056863A (zh) | 一种用于煤焦油的燃烧装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |