專利名稱：醇基液體燃料燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及燃燒器，更詳細(xì)地說(shuō)涉及一種適于使用新能源的醇基液體燃料燃燒器。
背景技術(shù)：
燃燒器廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)和人們的日常生活中，在現(xiàn)有的燃燒器中，有使用氣體燃料的燃燒器，有使用固體燃料的燃燒器，還有使用液體燃料的燃燒器。例如，在現(xiàn)有技術(shù)中，實(shí)用新型名稱為“一種輕烴液體燃燒器”，其主要包括外殼、內(nèi)芯、氣化管道、噴頭及點(diǎn)火器等。其特征在于外殼5與內(nèi)芯4為上下開(kāi)口的筒形，內(nèi)芯4位于燃燒器外殼5中央，出火口6設(shè)在外殼4上開(kāi)口上，噴頭1安裝在內(nèi)芯4下開(kāi)口的下方，點(diǎn)火器2設(shè)在噴頭1的上方，氣化管道3彎成立柱圓弧頂式的框架結(jié)構(gòu)，固定套架在筒形內(nèi)芯4外，外殼5再套在氣化管道3外。燃料通過(guò)自身燃燒器高溫區(qū)上的氣化管道進(jìn)行高溫加熱，充分氣化，分解輕烴中的雙烯烴成分，從而達(dá)到在燃料燃燒時(shí)氣化管道、噴頭的不積碳、不堵塞的目的。另外，本燃燒器結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理，是現(xiàn)代餐館、食堂最理想的燃燒器。但這種燃燒器適合輕烴液體作為燃料輕烴液體。在現(xiàn)有技術(shù)中，申請(qǐng)?zhí)枮?0225422.0，實(shí)用新型名稱為“能獲得任意角度的扁平火焰液體燃燒器”，其特征在于燃燒器為管狀體，在管狀體尾端將燃料和霧化蒸汽接入管體，燃料油管的前端連接油汽混合器燃料油管的外層套接霧化蒸氣管，霧化蒸氣管通過(guò)一連接套與噴頭套連接，網(wǎng)孔噴頭通過(guò)噴頭套固定在燃燒器前端。本實(shí)用新型使燃燒狀況得到有效地改善，提高了燃燒效率，同時(shí)大大降低了燃燒生成的CO、SO#-[3]、NOx排放量。但該實(shí)用新型構(gòu)造復(fù)雜，仍然不適合采用醇基液體作為燃料。至今以醇基液體作為燃料的燃燒器，未能推廣應(yīng)用，究其原因主要是燃燒器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致燃燒中的有害氣體未能充分燃燒，并且燃料的低熱值影響使用效果。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是，設(shè)計(jì)一種使用環(huán)保和提高熱值的醇基液體燃料燃燒器。本實(shí)用新型所述燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，加之使用環(huán)保型醇基液體燃料，能夠使得全部燃燒反應(yīng)過(guò)程均在N1-K/Al2O3·SlO2催化劑控制下進(jìn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)使用環(huán)保和提高熱值的雙重目的。
本實(shí)用新型醇基液體燃料燃燒器具有熱效率高，環(huán)保無(wú)環(huán)境污染是基于以下化學(xué)反應(yīng)式甲醇的裂解反應(yīng)甲醇水蒸氣重整反應(yīng)由上述兩式不難看出甲醇水蒸氣重整反應(yīng)多得了一個(gè)氫氣，又由于CO與水蒸氣變換是放熱反應(yīng)，裂解甲醇水蒸氣的汽化熱也下降了41.1KJ。實(shí)際使用效果表明，環(huán)保型醇基液體燃料含水量在7.6％時(shí)可獲得最佳能效比，環(huán)保型醇基液體燃料的熱效率和柴油的熱效率比是1.4∶1，而燃燒排放物遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的允許排放標(biāo)準(zhǔn)。
本實(shí)用新型所述一種醇基液體燃料燃燒器是由燃?xì)獍l(fā)生器、燃燒腔、火嘴、風(fēng)室、點(diǎn)火器等五個(gè)部分組成。
燃?xì)獍l(fā)生器巧妙的設(shè)置在燃燒腔中心，其作用是利用燃燒腔內(nèi)的高溫裂解摻水的甲醇燃料，使燃料氣通過(guò)催化劑層向一氧化碳和氫氣轉(zhuǎn)化，建立渦旋式混合氣通道，避免多孔吹出的旋向空氣流相互干擾。由于所述燃?xì)獍l(fā)生器是用1Cr25Ni20Si2材料制成，它既是耐高溫的合金材料又是甲醇水蒸氣裂解一氧化碳和氫氣的催化劑。在結(jié)構(gòu)設(shè)置上，燃?xì)獍l(fā)生器體與燃燒腔底螺紋連接，利用螺紋連接的動(dòng)量消除熱膨脹引起的燃燒腔炸裂。燃?xì)獍l(fā)生器腔體設(shè)計(jì)成兩段，錐體插接能夠部分的阻斷大溫差熱傳導(dǎo)，保證了高溫段裂解氣的產(chǎn)生條件，低溫段不燒損變形，插接口可自由調(diào)節(jié)不同溫度引起的膨脹變形。燃?xì)鈬娍着c旋向通風(fēng)孔順旋向交叉，有利于混合氣混勻，也避免空氣吹入發(fā)生器腔產(chǎn)生爆燃。燃?xì)獍l(fā)生器的下層噴孔低于旋向通風(fēng)孔與燃燒腔底平行，有利于燃燒器預(yù)熱時(shí)火焰穩(wěn)定。燃?xì)獍l(fā)生器的上層噴孔高于旋向通風(fēng)孔，既保證預(yù)熱時(shí)不產(chǎn)生爆燃，又保證大功率燃燒時(shí)有足夠的燃?xì)鈬姵隽俊?br> 本實(shí)用新型渦旋式燃燒腔，其材質(zhì)采用RQTSi-5.5耐溫球墨鑄鐵，內(nèi)腔壁涂有Al2O3催化劑涂層，它與燃?xì)獍l(fā)生器組成了環(huán)形的燃?xì)馀c空氣混合通道。距底部10毫米處鉆一排直徑為5.6mm偏心20mm通風(fēng)孔，相切于圓柱形燃?xì)獍l(fā)生器的外壁。在1Kpa的風(fēng)壓下產(chǎn)生一個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的混合燃?xì)饬鳌?br> 本實(shí)用新型噴火嘴位于前述燃燒腔的上部，其形狀似一個(gè)倒扣著的無(wú)底碗，與燃燒腔共同組成一個(gè)高溫燃燒室。噴火嘴壁厚均勻且密度一致，避免因存在氣孔等膨脹系數(shù)不一致而引起炸裂。噴火口直徑要大于或等于燃燒腔直徑，避免因喉管現(xiàn)象使火焰不穩(wěn)定?；鹱烨粌?nèi)徑要大于燃燒腔內(nèi)徑30mm以上，以保證旋轉(zhuǎn)的燃?xì)饬麟x心力有效的撞擊到催化劑上促進(jìn)燃燒。
本實(shí)用新型風(fēng)室的形狀似一個(gè)花盆，是燃燒器總成的連接體。下部與燃燒腔對(duì)接，形成風(fēng)室。上部與噴火嘴插接，保證同心度和處于高溫時(shí)的燃燒腔的氣密性。底部是進(jìn)風(fēng)口，通過(guò)管螺紋與風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和中壓鼓風(fēng)機(jī)連接。
本實(shí)用新型的電子點(diǎn)火器類似于汽油機(jī)的火花塞，與汽油機(jī)的火花塞相比較沒(méi)有搭鐵級(jí)的小彎板，這樣能夠使高壓火花由中心柱向圓周邊跳出。電子點(diǎn)火器安裝位置要避開(kāi)通風(fēng)孔風(fēng)道，搭鐵級(jí)頂緣要高出燃燒腔底3-5毫米，避免燃料將電極短路。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)越效果1.本實(shí)用新型醇基液體燃料燃燒器解決了相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB16663-96)難以推廣的瓶頸問(wèn)題，甲醛、甲醇、氮氧化物的排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)，能夠使來(lái)源廣泛的甲醇做替代燃料成為現(xiàn)實(shí)。國(guó)家允許的甲醛排放標(biāo)準(zhǔn)為25mg/m3，使用本實(shí)用新型醇基液體燃料燃燒器，其排放量為0.025mg/m3，環(huán)保效果特別明顯。
2.本實(shí)用新型醇基液體燃料燃燒器，使用醇基燃料與相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的一級(jí)品比較，熱效率提高了36％。
3.本實(shí)用新型用煤制甲醇生產(chǎn)醇基液體燃料，它是煤炭充分利用的有效途徑?；势髽I(yè)生產(chǎn)甲醇燃料是實(shí)施煤炭替代石油的戰(zhàn)略選擇，并能夠顯著提高煤炭的綜合利用率。。


圖1是本實(shí)用新型所述醇基液體燃料燃燒器內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視示意圖其中1-燃?xì)獍l(fā)生器2-噴火嘴3-密封膠層 4-燃燒腔涂層5-燃燒腔體 6-旋向通風(fēng)孔7-風(fēng)室 8-燃?xì)庀聡娍?-燃料管接頭10-燃料管11-進(jìn)風(fēng)孔 12-空氣流13-電子點(diǎn)火器 14-燃料導(dǎo)管15-催化劑層 16-燃?xì)馍蠂娍?7-氣化燃料 18-旋轉(zhuǎn)的燃?xì)饣旌蠚饬?
19-渦旋式燃燒腔 20-火嘴腔21-噴火口具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖介紹本實(shí)用新型的實(shí)施例。
噴火嘴2位于本實(shí)用新型的醇基液體燃料煅燒器的最上端，其下緣與燃燒腔體5的環(huán)形凸緣接觸。噴火嘴2由下述混合材料采用不燒結(jié)搗打的方式制成，其混合材料按重量比由60％Al2O3的骨料、30％Al2O3細(xì)粉、9％軟質(zhì)粘土、1％普通水泥，用xNa2O·ySiO2結(jié)合劑混合攪拌而成，工藝上混合到攥捏能夠成團(tuán)為宜。噴火嘴的制作，還可以采用不燒結(jié)澆注方法制造，其配方為70％Al2O3的骨料、28％Al2O3細(xì)粉、2％軟質(zhì)粘土、用三聚磷鈉水溶液做接合劑。
燃?xì)獍l(fā)生器1位于燃燒腔體5的中部，燃?xì)獍l(fā)生器1采用整體分段錐體插接結(jié)構(gòu)，如圖1所示上下兩段之間隙以有利于溫度高時(shí)的熱膨脹。燃燒腔體5位于噴火嘴2和風(fēng)室7之間，空氣流12通過(guò)進(jìn)風(fēng)孔11、旋向通風(fēng)孔6進(jìn)入渦旋式燃燒腔19。燃?xì)獍l(fā)生器1設(shè)置燃?xì)馍蠂娍?6和燃?xì)庀聡娍?，它們的高度角度與旋向通風(fēng)孔6旋向配合，以及旋向通風(fēng)孔6與燃?xì)獍l(fā)生器1圓柱邊緣的切向平行，有利于混合氣的混合和燃燒。本實(shí)用新型的燃?xì)獍l(fā)生器1的底部與燃燒腔體5的底部采用螺紋連接，以保證二者的牢固結(jié)合，燃?xì)獍l(fā)生器1采用1Cr25Ni20Si2材料，其腔內(nèi)裝球形催化劑15，有助于氣化燃料的裂解燃燒和環(huán)保。
燃?xì)獍l(fā)生器正常工作時(shí)是個(gè)高溫灼熱體，初始需要預(yù)熱，在熱態(tài)條件下，燃料經(jīng)由燃料管10、燃料管接頭9、燃料導(dǎo)管14進(jìn)入到燃?xì)獍l(fā)生器1腔內(nèi)氣化，氣化燃料17在燃?xì)獍l(fā)生器腔部分裂解穿過(guò)球型催化劑層15進(jìn)一步裂解，由上噴氣孔16下噴氣孔8逆時(shí)針旋向噴進(jìn)燃燒腔19.
1kPa空氣流12經(jīng)由進(jìn)風(fēng)孔11進(jìn)到風(fēng)室7，再由旋向通風(fēng)孔6逆時(shí)針旋向吹進(jìn)燃燒腔19，燃?xì)饬髋c空氣流在燃燒腔19內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)的燃?xì)饣旌蠚饬?8。旋轉(zhuǎn)的燃?xì)饣旌蠚饬饔幸粋€(gè)離心力，這個(gè)離心力迫使燃?xì)饣旌蠚饬髋c涂有催化劑層4表面接觸裂解，當(dāng)燃?xì)饣旌蠚饬餍D(zhuǎn)上升離開(kāi)燃燒腔的瞬間，這個(gè)燃?xì)饣旌蠚饬鲗⒁愿蟮碾x心力撞擊到火嘴腔內(nèi)壁20上完成最后的裂解燃燒過(guò)程。
權(quán)利要求1.一種醇基液體燃料燃燒器該裝置包括燃?xì)獍l(fā)生器(1)、燃燒腔體(5)、噴火嘴(2)、風(fēng)室(7)、電子點(diǎn)火器(13)、燃料管(10)和燃料管接頭(9)，其特征在于噴火嘴(2)上部開(kāi)有噴火口(21)，燃燒腔體(5)的上邊緣與噴火嘴(2)的底部接觸，燃燒腔體(5)的下邊緣與風(fēng)室(7)的抬肩內(nèi)止口插接，燃?xì)獍l(fā)生器(1)與燃燒腔體(5)底部通過(guò)螺紋連接，電子點(diǎn)火器(13)設(shè)置在燃燒腔體(5)底部側(cè)面的兩個(gè)通風(fēng)孔之間位置上，風(fēng)室(7)底部有進(jìn)風(fēng)孔(11)，燃料管接頭(9)和燃料導(dǎo)管(14)與燃?xì)獍l(fā)生器(1)底部采用螺紋連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的醇基液體燃料燃燒器，其特征在于燃?xì)獍l(fā)生器(1)采用1Cr25Ni20Si2材料制作。
3.按照權(quán)利要求1所述的醇基液體燃料燃燒器，其特征在于燃?xì)獍l(fā)生器(1)側(cè)壁上設(shè)置旋向燃?xì)庀聡娍?8)和燃?xì)馍蠂娍?16)。
4.按照權(quán)利要求1所述的醇基液體燃料燃燒器，其特征在于燃燒腔體(5)側(cè)壁上設(shè)置單排多個(gè)同旋向的通風(fēng)孔(6)。
5.按照權(quán)利要求1所述的醇基液體燃料燃燒器，其特征在于燃?xì)獍l(fā)生器(1)采用整體分段錐體插接結(jié)構(gòu)。
6.按照權(quán)利要求1所述的醇基液體燃料燃燒器，其特征在于噴火嘴(2)外緣與風(fēng)室(7)內(nèi)緣插接部分涂密封膠層(3)。
7.按照權(quán)利要求1所述的醇基液體燃料燃燒器，其特征在于燃?xì)獍l(fā)生器(1)腔內(nèi)裝球形催化劑層(15)。
8.按照權(quán)利要求1所述的醇基液體燃料燃燒器，其特征在于電子點(diǎn)火器(13)的搭鐵級(jí)頂緣高出燃燒腔體(5)的底部3-5毫米。
9.按照權(quán)利要求1所述的醇基液體燃料燃燒器，其特征在于噴火嘴(2)用60％Al2O3的骨料、30％Al2O3細(xì)粉、9％軟質(zhì)粘土、1％普通水泥，用xNa2O·ySiO2結(jié)合劑混合攪拌制成。
10.照權(quán)利要求1所述的醇基液體燃料燃燒器，其特征在于燃?xì)獍l(fā)生器(1)和燃燒腔體(5)組成渦旋式燃燒腔(19)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種醇基液體燃料燃燒器，所述燃燒器由燃?xì)獍l(fā)生器、燃燒腔、火嘴、風(fēng)室、點(diǎn)火器等五個(gè)部分組成。本實(shí)用新型所述燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，加之使用環(huán)保型醇基液體燃料，使得全部反應(yīng)過(guò)程在Ni－K/Al
文檔編號(hào)F23D11/36GK2784753SQ20052000135
公開(kāi)日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2005年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月24日
發(fā)明者張鵬飛 申請(qǐng)人:張鵬飛