一種工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒系統(tǒng)及其方法，屬于能源與環(huán)境【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明以經(jīng)過過濾、脫水后植物油脂或生物油作為燃燒劑，以高溫空氣作為霧化介質(zhì)，將油氣通過自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門控制裝置送入燃燒器的高壓油氣混合室內(nèi)，高壓噴吹燒嘴從工業(yè)爐窯的四周插入爐窯燃燒室內(nèi)，經(jīng)噴嘴以四角切圓方式霧化噴吹至工業(yè)爐窯燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒，從其它入口送入的熱空氣提供充足的氧氣，解決植物油脂和生物油霧化顆粒較大、燃燒不完全、燃燒效率低等問題，具有植物油脂和生物油霧化顆粒小，霧化質(zhì)量好，燃燒充分、燃燒效率高、節(jié)油、低排放等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高粘度植物油脂或生物油的霧化噴吹技術(shù)及生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換利用技術(shù)，特別是一種工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒系統(tǒng)及其方法，屬于能源與環(huán)境【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的高速發(fā)展，燃料的需求量越來越大，各種工業(yè)爐窯在生產(chǎn)過程中，對(duì)節(jié)能降耗、降低運(yùn)行成本，減少環(huán)境污染等問題，已經(jīng)成為企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中求生存和求發(fā)展必須面對(duì)和解決的關(guān)鍵性問題。在工業(yè)爐窯燃燒系統(tǒng)中，目前燃料的使用大多采用煤、石油類化石燃料以及工業(yè)煤氣等燃料，這些燃料均屬于不可再生能源，同時(shí)這些燃料含硫元素較高，排放的顆粒物及SOx造成大氣及環(huán)境污染，且能耗較高。為緩解能源危機(jī)、減少環(huán)境污染和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，勢(shì)必需要環(huán)保、可再生的生物燃料替代常規(guī)能源。
[0003]目前，在生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù)中，以植物油脂制備生物柴油技術(shù)和生物質(zhì)液化技術(shù)為主。植物油脂制備的生物柴油低溫流動(dòng)性能和氧化穩(wěn)定性能較差，限制了生物柴油的商業(yè)應(yīng)用和發(fā)展。生物油是由不同尺寸的分子組成的多組分混合物，生物質(zhì)液化產(chǎn)物是生物油的一種，成分復(fù)雜，存在水分、氧元素含量較大、粘度大、密度高、殘?zhí)柯矢?，碳元素、氫元素含量相?duì)較少，熱值低，儲(chǔ)存不穩(wěn)定易老化等缺點(diǎn)，大大限制了生物油的應(yīng)用。
[0004]目前，植物油脂和生物油的主要應(yīng)用是提純高品位液體燃料和直接燃燒，提純高品位液體燃料工藝復(fù)雜，高品位液體收率低且耗能高。直接燃燒由于植物油脂和生物油粘度大，一般燃燒器霧化質(zhì)量差，不完全燃燒熱損失較大，燃燒效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒系統(tǒng)及其方法，以經(jīng)過過濾、脫水后植物油脂或生物油作為燃燒劑，以高溫空氣作為霧化介質(zhì)，將油氣通過自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門控制裝置送入燃燒器的高壓油氣混合室內(nèi)，高壓噴吹油槍從工業(yè)爐窯的四周插入爐窯燃燒室內(nèi)，經(jīng)噴嘴以四角切圓方式霧化噴吹至工業(yè)爐窯燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒，從其它入口送入的熱空氣提供充足的氧氣，解決植物油脂和生物油霧化顆粒較大、燃燒不完全、燃燒效率低等問題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒系統(tǒng)，包括過濾脫水系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、點(diǎn)火助燃系統(tǒng)和燃燒室31 ;過濾脫水系統(tǒng)包括油庫1、過濾裝置I 2、過濾裝置II 3、油水分離裝置I 6、油水分離裝置II 7、儲(chǔ)油罐10、由截止閥I 11、截止閥II 12、壓力控制閥13、截止閥III14經(jīng)管道連接構(gòu)成的壓力控制回路、增壓油泵
I15、增壓油泵II 16、由管道和球閥I 19構(gòu)成的檢修泄油回路、流量計(jì)20、由截止閥IV 21、截止閥V 22、電磁閥23、截止閥VI 24經(jīng)管道連接構(gòu)成的流量控制回路、蒸汽加熱裝置27、高壓軟管28、絕緣皮管29、燃燒器30以及將它們連接的管道；油庫I經(jīng)管道分別與過濾裝置I 2和過濾裝置II 3的入口連通，過濾裝置I 2和過濾裝置II 3的出口經(jīng)管道分別與油水分離裝置I 6和油水分離裝置II 7的入口連通，油水分離裝置I 6和油水分離裝置II 7的出口均經(jīng)管道與儲(chǔ)油罐10連通，儲(chǔ)油罐10的出口分別經(jīng)管道與增壓油泵I 15和增壓油泵II 16連通，增壓油泵I 15和增壓油泵II 16的出口均經(jīng)管道與壓力控制回路和流量控制回路連通，壓力控制回路經(jīng)管道與儲(chǔ)油罐10連通，增壓油泵I 15和增壓油泵II 16的出口經(jīng)檢修泄油回路連通至儲(chǔ)油罐10，增壓油泵I 15和增壓油泵II 16的出口連通至流量控制回路的管道上裝有流量計(jì)20，流量控制回路的出口、蒸汽加熱裝置27、高壓軟管28、絕緣皮管29和燃燒器30之間經(jīng)管道順次連通，儲(chǔ)油罐10與壓力控制回路之間連接有檢修泄油回路；空氣系統(tǒng)包括離心風(fēng)機(jī)32、由經(jīng)管道順次連接的止回閥III 33、空氣流量計(jì)34和旋擰閥35構(gòu)成的空氣流量控制回路、管式空氣換熱裝置36、由管道和截止閥珊38構(gòu)成的熱空氣補(bǔ)給回路、空氣增壓泵39 ;離心風(fēng)機(jī)32經(jīng)管道和空氣流量控制回路連通至管式空氣換熱裝置36，管式空氣換熱裝置36的出口通過管道分別經(jīng)熱空氣補(bǔ)給回路和空氣增壓泵39連通至燃燒器30，旋擰閥35與管式空氣換熱裝置36之間的管道通過球閥III 26和管道與流量控制回路后的管道連接構(gòu)成空氣吹掃裝置；點(diǎn)火助燃系統(tǒng)由截止閥VII 37和管道構(gòu)成，截止閥VD 37經(jīng)管道與燃燒室31連通。
[0007]所述過濾裝置I 2的底端經(jīng)管道裝有過濾物排出閥I 4，過濾裝置II 3的底端經(jīng)管道裝有過濾物排出閥II 5。
[0008]所述油水分離裝置I 6的底端經(jīng)管道連接有排水閥I 8，油水分離裝置II 7的底端經(jīng)管道連接有排水閥II 9。
[0009]所述增壓油泵I 15出口處的管道上裝有止回閥I 17，增壓油泵II 16出口處的管道上裝有止回閥II 18。
[0010]所述燃燒器30包括噴嘴41、油、汽混合室42、輸氣管43和輸油管44 ;輸氣管43位于燃燒器30后半段，輸油管44位于輸氣管43內(nèi)，輸氣管43和輸油管44均與油、汽混合室42連通，油、汽混合室42與位于燃燒器30頂端的噴嘴41連通。
[0011]工作時(shí)，將油庫I中的植物油脂或生物油輸送到過濾裝置I 2和(或)過濾裝置
II3內(nèi)過濾，再經(jīng)油水分離裝置I 6和(或)油水分離裝置II 7脫水后，送往儲(chǔ)油罐10 ;再用增壓油泵I 15和(或)增壓油泵II 16將其輸送到壓力控制回路和流量控制回路的管道內(nèi)，經(jīng)過蒸汽加熱裝置27，降低其粘度，經(jīng)高壓軟管28、絕緣皮管29后進(jìn)入燃燒器30?？諝饨?jīng)離心風(fēng)機(jī)32、空氣流量控制回路進(jìn)入管式空氣換熱裝置36，得到的熱空氣分為兩路，一路經(jīng)熱空氣補(bǔ)給回路直接送入燃燒室31內(nèi)，另一路經(jīng)空氣增壓泵39進(jìn)一步增壓后送入燃燒器30，與油混合后通過高壓霧化噴吹的方式噴吹至燃燒室31內(nèi)。0#柴油作為助燃劑經(jīng)點(diǎn)火助燃系統(tǒng)進(jìn)入燃燒室31內(nèi)。
[0012]一種工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒的方法:
(1)將植物油脂或生物油進(jìn)行過濾，再對(duì)過濾后的植物油脂或生物油進(jìn)行脫水處理；
(2)將處理后的植物油脂或生物油加壓、加熱；
(3)對(duì)待進(jìn)入燃燒器的空氣進(jìn)行加壓、加熱，得到熱空氣；
(4)同時(shí)將植物油脂或生物油與熱空氣送人燃燒器內(nèi)混合；
(5)將植物油脂或生物油與熱空氣混合后通過高壓霧化噴吹的方式送入燃燒室，燃燒室點(diǎn)火燃燒，點(diǎn)火燃燒時(shí)利用0#柴油作為助燃劑輔助點(diǎn)火。[0013]所述步驟I中植物油脂或生物油脫水后含水率為3-7%。
[0014]所述步驟2中植物油脂或生物油加壓至1.0-1.8MPa，利用蒸汽加熱至50_80°C。
[0015]所述步驟3中對(duì)空氣加壓至1.2-2.2MPa，加熱至160_210°C。
[0016]所述步驟4中油的流量和熱空氣流量根據(jù)工業(yè)爐窯的負(fù)荷及其相關(guān)參數(shù)確定，霧化空氣量需根據(jù)油的流量及其粘度、溫度等參數(shù)確定，將其值輸入DCS系統(tǒng)后，由其自動(dòng)控制并調(diào)節(jié)電磁閥開度控制其流量。
[0017]所述步驟5中作為助燃劑的0#柴油經(jīng)油槍和點(diǎn)火助燃裝置送入燃燒室內(nèi)，油槍分布于工業(yè)爐窯四周并位于燃燒器下方呈非平行布置。
[0018]本發(fā)明的工作原理是:植物油脂或生物油從油庫I中經(jīng)過濾裝置I 2和(或)過濾裝置II 3進(jìn)行過濾，以免對(duì)燃燒器30內(nèi)的噴嘴41造成堵塞，過濾后的植物油脂或生物油進(jìn)入油水分離裝置I 6和(或)油水分離裝置II 7內(nèi)進(jìn)行脫水，使含水率控制在3-7%，經(jīng)過處理后的植物油脂或生物油送入儲(chǔ)油罐10。儲(chǔ)油罐10的植物油脂或生物油經(jīng)增壓油泵I 15和(或)增壓油泵II 16加壓，增大植物油脂或生物油的流動(dòng)性能，經(jīng)過壓力控制回路調(diào)整其壓力和流量，并配有檢修泄油回路，為檢修提供方便。經(jīng)過加壓后的植物油脂或生物油流經(jīng)流量控制回路后進(jìn)入蒸汽加熱裝置27進(jìn)行加熱，使植物油脂或生物油的溫度升高，降低其粘度，進(jìn)一步提高其流動(dòng)性能，同時(shí)也使植物油脂或生物油增大本身攜帶熱量，有助于植物油脂或生物油在燃燒室中易于點(diǎn)火和增大燃燒效率。加熱后的植物油脂或生物油經(jīng)高壓軟管28和絕緣皮管29進(jìn)入燃燒器30。空氣經(jīng)離心風(fēng)機(jī)32加壓后流經(jīng)空氣流量控制回路后進(jìn)入管式空氣換熱裝置36進(jìn)行加熱，目的是增大空氣本身攜帶熱量，有助于霧化空氣進(jìn)入燃燒器中再度加熱植物油脂或生物油和強(qiáng)化與植物油脂或生物油的混合，提高霧化質(zhì)量和燃燒效率。加熱后的空氣經(jīng)空氣增壓泵39進(jìn)一步加壓后進(jìn)入燃燒器30，提高霧化熱空氣的壓力，有助于提高燃燒器油氣混合室內(nèi)的壓力，強(qiáng)化植物油脂或生物油的霧化質(zhì)量。植物油脂或生物油與熱空氣進(jìn)入燃燒器30的油氣混合室，具有一定的溫度和壓力，經(jīng)噴嘴41高壓霧化噴吹至燃燒室31，進(jìn)行燃燒。因?yàn)橹参镉椭蛏镉偷恼扯容^大，普通燃燒器的霧化質(zhì)量差，霧化顆粒直徑均達(dá)不到50 μ m，經(jīng)過加熱、加壓后的植物油脂或生物油在高壓狀態(tài)下內(nèi)混霧化噴吹可以強(qiáng)化霧化質(zhì)量，可以使其霧化顆粒直徑達(dá)到50μπι以下。經(jīng)過管式空氣換熱裝置36的熱空氣另一路經(jīng)熱空氣補(bǔ)給回路直接送入燃燒室31，強(qiáng)化熱空氣與植物油脂或生物油的擾動(dòng)，改善并加快了霧化顆粒與助燃熱空氣的有效充分接觸，同時(shí)為燃燒提供充足的氧氣，使燃燒更加充分，起到較好的節(jié)油作用。由于植物油脂和生物油的燃點(diǎn)較高，點(diǎn)火困難，因此配有點(diǎn)火助燃系統(tǒng)，助燃劑是0#輕柴油。停止燃燒時(shí)，要利用空氣吹掃裝置對(duì)蒸汽加熱裝置27、高壓軟管28、絕緣皮管29和燃燒器30進(jìn)行強(qiáng)力吹掃，以免造成燃燒器30內(nèi)的噴嘴41及管路堵塞。植物油脂或生物油和熱空氣的流量要根據(jù)工業(yè)爐窯的實(shí)際負(fù)荷及相關(guān)參數(shù)確定。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
1、植物油脂或生物油經(jīng)過蒸汽加熱裝置和增壓泵可以降低其粘度，提高其流動(dòng)性能，強(qiáng)化其霧化質(zhì)量，同時(shí)也使植物油脂或生物油增大本身攜帶熱量，有助于植物油脂或生物油在燃燒室中易于點(diǎn)火和增大燃燒效率，起到節(jié)油作用。
[0020]2、空氣經(jīng)過管式空氣加熱裝置和增壓泵可以增大空氣本身攜帶熱量，有助于霧化空氣進(jìn)入燃燒器中再度加熱植物油脂或生物油，提高燃燒器油氣混合室內(nèi)的壓力，強(qiáng)化與植物油脂或生物油的混合，提高霧化質(zhì)量和燃燒效率，起到節(jié)油作用。
[0021]3、采用高壓內(nèi)混霧化噴吹方式可以強(qiáng)化霧化質(zhì)量，使植物油脂或生物油霧化顆粒直徑達(dá)到50 μ m以下，增大油顆粒與燃燒空氣的接觸面積，提高系統(tǒng)燃燒效率，起到節(jié)油作用。
[0022]4、降低了 S0X、NOx等污染物和溫室氣體的排放，提高了系統(tǒng)燃燒效率，起到了節(jié)能減排的作用，實(shí)現(xiàn)了植物油脂和生物油的高效、低成本資源化利用。
[0023]5、提高了植物油脂和生物油利用效率，擴(kuò)大了植物油脂和生物油的應(yīng)用范圍，推動(dòng)了生物質(zhì)能源的發(fā)展。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:1-油庫，2-過濾裝置I，3-過濾裝置II，4-過濾物排出閥I，5-過濾物排出閥II，6-油水分離裝置I，7-油水分離裝置II，8-排水閥I，9-排水閥II，10-儲(chǔ)油罐，11-截止閥I，12-截止閥II，13-壓力控制閥，14-截止閥III，15-增壓油泵I，16-增壓油栗II，17-止回閥I，18-止回閥II，19-球閥I，20-流量計(jì)，21-截止閥IV，22-截止閥V，23-電磁閥，24-截止閥VI，25-球閥II，26-球閥III，27-蒸汽加熱裝置，28-高壓軟管，29-絕緣皮管，30-燃燒器，31-燃燒室，32-離心風(fēng)機(jī)，33-止回閥III，34-空氣流量計(jì)，35-旋擰閥，36-管式空氣換熱裝置，37-截止閥VL 38-截止閥珊，39-空氣增壓泵，40-止回閥IV，41-噴嘴，42-油、汽混合室，43-輸氣管，44-輸油管。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0027]實(shí)施例1:如圖1-2所示，一種工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒系統(tǒng)，包括過濾脫水系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、點(diǎn)火助燃系統(tǒng)和燃燒室31 ;過濾脫水系統(tǒng)包括油庫1、過濾裝置I 2、過濾裝置II 3、油水分離裝置I 6、油水分離裝置II 7、儲(chǔ)油罐10、由截止閥I 11、截止閥II 12、壓力控制閥13、截止閥III14經(jīng)管道連接構(gòu)成的壓力控制回路、增壓油泵
I15、增壓油泵II 16、由管道和球閥I 19構(gòu)成的檢修泄油回路、流量計(jì)20、由截止閥IV 21、截止閥V 22、電磁閥23、截止閥VI 24經(jīng)管道連接構(gòu)成的流量控制回路、蒸汽加熱裝置27、高壓軟管28、絕緣皮管29、燃燒器30以及將它們連接的管道；油庫I經(jīng)管道分別與過濾裝置I 2和過濾裝置II 3的入口連通，過濾裝置I 2和過濾裝置II 3的出口經(jīng)管道分別與油水分離裝置I 6和油水分離裝置II 7的入口連通，油水分離裝置I 6和油水分離裝置II 7的出口均經(jīng)管道與儲(chǔ)油罐10連通，儲(chǔ)油罐10的出口分別經(jīng)管道與增壓油泵I 15和增壓油泵II 16連通，增壓油泵I 15和增壓油泵II 16的出口均經(jīng)管道與壓力控制回路和流量控制回路連通，壓力控制回路經(jīng)管道與儲(chǔ)油罐10連通，增壓油泵I 15和增壓油泵II 16的出口經(jīng)檢修泄油回路連通至儲(chǔ)油罐10，增壓油泵I 15和增壓油泵II 16的出口連通至流量控制回路的管道上裝有流量計(jì)20，流量控制回路的出口、蒸汽加熱裝置27、高壓軟管28、絕緣皮管29和燃燒器30之間經(jīng)管道順次連通，儲(chǔ)油罐10與壓力控制回路之間連接有檢修泄油回路；空氣系統(tǒng)包括離心風(fēng)機(jī)32、由經(jīng)管道順次連接的止回閥III 33、空氣流量計(jì)34和旋擰閥35構(gòu)成的空氣流量控制回路、管式空氣換熱裝置36、由管道和截止閥珊38構(gòu)成的熱空氣補(bǔ)給回路、空氣增壓泵39 ;離心風(fēng)機(jī)32經(jīng)管道和空氣流量控制回路連通至管式空氣換熱裝置36，管式空氣換熱裝置36的出口通過管道分別經(jīng)熱空氣補(bǔ)給回路和空氣增壓泵39連通至燃燒器30，旋擰閥35與管式空氣換熱裝置36之間的管道通過球閥III 26和管道與流量控制回路后的管道連接構(gòu)成空氣吹掃裝置；點(diǎn)火助燃系統(tǒng)由截止閥VII 37和管道構(gòu)成，截止閥VD 37經(jīng)管道與燃燒室31連通。
[0028]所述過濾裝置I 2的底端經(jīng)管道裝有過濾物排出閥I 4，過濾裝置II 3的底端經(jīng)管道裝有過濾物排出閥II 5。
[0029]所述油水分離裝置I 6的底端經(jīng)管道連接有排水閥I 8，油水分離裝置II 7的底端經(jīng)管道連接有排水閥II 9。
[0030]所述增壓油泵I 15出口處的管道上裝有止回閥I 17，增壓油泵II 16出口處的管道上裝有止回閥II 18。
[0031 ] 所述燃燒器30包括噴嘴41、油、汽混合室42、輸氣管43和輸油管44 ;輸氣管43位于燃燒器30后半段，輸油管44位于輸氣管43內(nèi)，輸氣管43和輸油管44均與油、汽混合室42連通，油、汽混合室42與位于燃燒器30頂端的噴嘴41連通。
[0032]一種工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒的方法:
(1)將植物油脂或生物油進(jìn)行過濾，再對(duì)過濾后的植物油脂或生物油進(jìn)行脫水處理；
(2)將處理后的植物油脂或生物油加壓、加熱；
(3)對(duì)待進(jìn)入燃燒器的空氣進(jìn)行加壓、加熱，得到熱空氣；
(4)同時(shí)將植物油脂或生物油與熱空氣送人燃燒器內(nèi)混合；
(5)將植物油脂或生物油與熱空氣混合后通過高壓霧化噴吹的方式送入燃燒室，燃燒室點(diǎn)火燃燒，點(diǎn)火燃燒時(shí)利用0#柴油作為助燃劑輔助點(diǎn)火。
[0033]所述步驟I中植物油脂或生物油脫水后含水率為3%。
[0034]所述步驟2中植物油脂或生物油加壓至1.0MPa，利用蒸汽加熱至50°C。
[0035]所述步驟3中對(duì)空氣加壓至1.2MPa，加熱至160°C。
[0036]所述步驟5中作為助燃劑的0#柴油經(jīng)油槍和點(diǎn)火助燃裝置送入燃燒室內(nèi)，油槍分布于工業(yè)爐窯四周并位于燃燒器下方呈非平行布置。
[0037]實(shí)施例2:如圖1-2所示，一種工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒系統(tǒng)，包括過濾脫水系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、點(diǎn)火助燃系統(tǒng)和燃燒室31 ;過濾脫水系統(tǒng)包括油庫
1、過濾裝置I 2、過濾裝置II 3、油水分離裝置I 6、油水分離裝置II 7、儲(chǔ)油罐10、由截止閥I 11、截止閥II 12、壓力控制閥13、截止閥III14經(jīng)管道連接構(gòu)成的壓力控制回路、增壓油泵I 15、增壓油泵II 16、由管道和球閥I 19構(gòu)成的檢修泄油回路、流量計(jì)20、由截止閥IV 21、截止閥V 22、電磁閥23、截止閥VI 24經(jīng)管道連接構(gòu)成的流量控制回路、蒸汽加熱裝置27、高壓軟管28、絕緣皮管29、燃燒器30以及將它們連接的管道；油庫I經(jīng)管道分別與過濾裝置
I2和過濾裝置II 3的入口連通，過濾裝置I 2和過濾裝置II 3的出口經(jīng)管道分別與油水分離裝置I 6和油水分離裝置II 7的入口連通，油水分離裝置I 6和油水分離裝置II 7的出口均經(jīng)管道與儲(chǔ)油罐10連通，儲(chǔ)油罐10的出口分別經(jīng)管道與增壓油泵I 15和增壓油泵
II16連通，增壓油泵I 15和增壓油泵II 16的出口均經(jīng)管道與壓力控制回路和流量控制回路連通，壓力控制回路經(jīng)管道與儲(chǔ)油罐10連通，增壓油泵I 15和增壓油泵II 16的出口經(jīng)檢修泄油回路連通至儲(chǔ)油罐10，增壓油泵I 15和增壓油泵II 16的出口連通至流量控制回路的管道上裝有流量計(jì)20，流量控制回路的出口、蒸汽加熱裝置27、高壓軟管28、絕緣皮管29和燃燒器30之間經(jīng)管道順次連通，流量控制回路的出口與蒸汽加熱裝置27之間的管道上裝有球閥II 25，儲(chǔ)油罐10與壓力控制回路之間連接有檢修泄油回路；空氣系統(tǒng)包括離心風(fēng)機(jī)32、由經(jīng)管道順次連接的止回閥III 33、空氣流量計(jì)34和旋擰閥35構(gòu)成的空氣流量控制回路、管式空氣換熱裝置36、由管道和截止閥VDI 38構(gòu)成的熱空氣補(bǔ)給回路、空氣增壓泵39 ;離心風(fēng)機(jī)32經(jīng)管道和空氣流量控制回路連通至管式空氣換熱裝置36，管式空氣換熱裝置36的出口通過管道分別經(jīng)熱空氣補(bǔ)給回路和空氣增壓泵39連通至燃燒器30，空氣增壓泵39與燃燒器30之間的管道上裝有止回閥IV 40，旋擰閥35與管式空氣換熱裝置36之間的管道通過球閥III 26和管道與流量控制回路后的管道連接構(gòu)成空氣吹掃裝置；點(diǎn)火助燃系統(tǒng)由截止閥VII 37和管道構(gòu)成，截止閥YD 37經(jīng)管道與燃燒室31連通。
[0038]所述過濾裝置I 2的底端經(jīng)管道裝有過濾物排出閥I 4，過濾裝置II 3的底端經(jīng)管道裝有過濾物排出閥II 5。
[0039]所述油水分離裝置I 6的底端經(jīng)管道連接有排水閥I 8，油水分離裝置II 7的底端經(jīng)管道連接有排水閥II 9。
[0040]所述增壓油泵I 15出口處的管道上裝有止回閥I 17，增壓油泵II 16出口處的管道上裝有止回閥II 18。
[0041]一種工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒的方法:
(1)將植物油脂或生物油進(jìn)行過濾，再對(duì)過濾后的植物油脂或生物油進(jìn)行脫水處理；
(2)將處理后的植物油脂或生物油加壓、加熱；
(3)對(duì)待進(jìn)入燃燒器的空氣進(jìn)行加壓、加熱，得到熱空氣；
(4)同時(shí)將植物油脂或生物油與熱空氣送人燃燒器內(nèi)混合；
(5)將植物油脂或生物油與熱空氣混合后通過高壓霧化噴吹的方式送入燃燒室，燃燒室點(diǎn)火燃燒，點(diǎn)火燃燒時(shí)利用0#柴油作為助燃劑輔助點(diǎn)火。
[0042]所述步驟I中植物油脂或生物油脫水后含水率為7%。
[0043]所述步驟2中植物油脂或生物油加壓至1.8MPa，利用蒸汽加熱至80°C。
[0044]所述步驟3中對(duì)空氣加壓至2.2MPa，加熱至210°C。
[0045]所述步驟5中作為助燃劑的0#柴油經(jīng)油槍和點(diǎn)火助燃裝置送入燃燒室內(nèi)，油槍分布于工業(yè)爐窯四周并位于燃燒器下方呈非平行布置。
[0046]實(shí)施例3:高壓內(nèi)混式霧化噴吹小桐子油的燃燒
在圖1中，將油庫I中的小桐子油經(jīng)過濾裝置I 2和(或)過濾裝置II 3過濾，再經(jīng)過油水分離裝置I 6和(或)油水分離裝置II 7脫水后，送入儲(chǔ)油罐10，然后經(jīng)過增壓油泵I 15和(或)增壓油泵II 16對(duì)小桐子油加壓，通過壓力控制回路進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，按流量計(jì)20設(shè)定的流量蒸汽加熱裝置27加熱后送至金屬高壓軟管28和絕緣皮管29向燃燒器30供油。小桐子油運(yùn)動(dòng)粘度較大，40°C達(dá)到43.72mm2/s，需要蒸汽加熱溫度達(dá)到60_65°C，壓力控制在1.0-1.4MPa，才能很好地霧化。小桐子油的需要量要根據(jù)工業(yè)爐窯的實(shí)際熱負(fù)荷及相關(guān)參數(shù)確定?？諝饨?jīng)離心風(fēng)機(jī)32后，按空氣流量計(jì)34設(shè)定的流量經(jīng)管式空氣換熱裝置36與高溫?zé)煔鈸Q熱，得到的熱空氣分兩路，一路直接送入爐窯燃燒室31，提供充足氧氣輔助燃燒，另一路經(jīng)空氣增壓泵39進(jìn)一步升壓后，送入燃燒器30。霧化熱空氣的量要根據(jù)小桐子油的流量及粘度來確定，熱空氣溫度控制在180-200°C，霧化熱空氣的壓力要控制在
1.4-1.8MPa，使油氣混合室壓力控制在1.6MPa。在助燃劑0#輕柴油點(diǎn)火源助燃系統(tǒng)的輔助下，由噴嘴41在高壓內(nèi)混式霧化噴吹至燃燒室31進(jìn)行燃燒。停止燃燒時(shí)，先關(guān)閉電磁閥23，再緩慢關(guān)閉截止閥V 22，最后開啟球閥III 26，用空氣對(duì)金屬高壓軟管28、絕緣皮管29、燃燒器30和蒸汽加熱裝置27進(jìn)行吹掃，防止管路及蒸汽加熱器中小桐子油碳化發(fā)生阻塞管路現(xiàn)象。
[0047]實(shí)施例4:高壓內(nèi)混式霧化噴吹橡膠籽油的燃燒
本實(shí)施例高壓內(nèi)混式霧化噴吹橡膠籽油的燃燒與實(shí)施例3相同，橡膠籽油的運(yùn)動(dòng)粘度為34.25mm2/s，蒸汽加熱溫度達(dá)到55_60°C，壓力控制在1.2-1.6MPa，熱空氣溫度控制在160-180°C，霧化熱空氣的壓力要控制在1.2-1.6MPa，使油氣混合室壓力控制在1.4MPa。
[0048]實(shí)施例5:高壓內(nèi)混式霧化噴吹木質(zhì)素液化生物油的燃燒
本實(shí)施例高壓內(nèi)混式霧化噴吹木質(zhì)素液化生物油的燃燒與實(shí)施例3相同，木質(zhì)素液化生物油的運(yùn)動(dòng)粘度為IlOmmVs,蒸汽加熱溫度達(dá)到75_80°C，不能超過80°C，超過后會(huì)使生物油焦化導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)粘度增大，壓力控制在1.4-1.8MPa，熱空氣溫度控制在190_210°C，霧化熱空氣的壓力要控制在1.8-2.2MPa，使油氣混合室壓力控制在2.0MPa0
[0049]實(shí)施例6:高壓內(nèi)混式霧化噴吹木質(zhì)素液化生物油與小桐子油混合燃料的燃燒 本實(shí)施例高壓內(nèi)混式霧化噴吹木質(zhì)素液化生物油的燃燒與實(shí)施例3相同，木質(zhì)素液
化生物油與小桐子油混合燃料(體積比1:2)的運(yùn)動(dòng)粘度為75.2mm2/s，蒸汽加熱溫度達(dá)到70-75°C，壓力控制在1.4-1.6MPa，熱空氣溫度控制在180-200°C，霧化熱空氣的壓力要控制在1.8-2.2MPa，使油氣混合室壓力控制在1.8MPa。
[0050]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒系統(tǒng)，其特征在于:包括過濾脫水系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、點(diǎn)火助燃系統(tǒng)和燃燒室(31);過濾脫水系統(tǒng)包括油庫(I )、過濾裝置I (2)、過濾裝置II (3)、油水分離裝置I (6)、油水分離裝置II (7)、儲(chǔ)油罐(10)、由截止閥I (11)、截止閥II (12)、壓力控制閥(13)、截止閥111(14)經(jīng)管道連接構(gòu)成的壓力控制回路、增壓油泵I (15)、增壓油泵II (16)、由管道和球閥I (19)構(gòu)成的檢修泄油回路、流量計(jì)(20)、由截止閥IV (21)、截止閥V (22)、電磁閥(23)、截止閥VK24)經(jīng)管道連接構(gòu)成的流量控制回路、蒸汽加熱裝置(27)、高壓軟管(28)、絕緣皮管(29)、燃燒器(30)以及將它們連接的管道；油庫(I)經(jīng)管道分別與過濾裝置I (2)和過濾裝置II (3)的入口連通，過濾裝置I(2)和過濾裝置II (3)的出口經(jīng)管道分別與油水分離裝置I (6)和油水分離裝置II (7)的入口連通，油水分離裝置I (6)和油水分離裝置II (7)的出口均經(jīng)管道與儲(chǔ)油罐(10)連通，儲(chǔ)油罐(10)的出口分別經(jīng)管道與增壓油泵I (15)和增壓油泵II (16)連通，增壓油泵I (15)和增壓油泵II (16)的出口均經(jīng)管道與壓力控制回路和流量控制回路連通，壓力控制回路經(jīng)管道與儲(chǔ)油罐(10)連通，增壓油泵I (15)和增壓油泵II (16)的出口經(jīng)檢修泄油回路連通至儲(chǔ)油罐(10)，增壓油泵I (15)和增壓油泵II (16)的出口連通至流量控制回路的管道上裝有流量計(jì)(20)，流量控制回路的出口、蒸汽加熱裝置(27)、高壓軟管(28)、絕緣皮管(29)和燃燒器(30)之間經(jīng)管道順次連通，儲(chǔ)油罐(10)與壓力控制回路之間連接有檢修泄油回路；空氣系統(tǒng)包括離心風(fēng)機(jī)(32)、由經(jīng)管道順次連接的止回閥111(33)、空氣流量計(jì)(34)和旋擰閥(35)構(gòu)成的空氣流量控制回路、管式空氣換熱裝置(36)、由管道和截止閥VDK38)構(gòu)成的熱空氣補(bǔ)給回路、空氣增壓泵(39);離心風(fēng)機(jī)(32)經(jīng)管道和空氣流量控制回路連通至管式空氣換熱裝置(36)，管式空氣換熱裝置(36)的出口通過管道分別經(jīng)熱空氣補(bǔ)給回路和空氣增壓泵(39)連通至燃燒器(30)，旋擰閥(35)與管式空氣換熱裝置(36)之間的管道通過球閥111(26)和管道與流量控制回路后的管道連接構(gòu)成空氣吹掃裝置；點(diǎn)火助燃系統(tǒng)由截止閥VIK37)和管道構(gòu)成，截止閥VIK37)經(jīng)管道與燃燒室(31)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所`述的工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒系統(tǒng)，其特征在于:所述過濾裝置I (2)的底端經(jīng)管道裝有過濾物排出閥I (4)，過濾裝置II (3)的底端經(jīng)管道裝有過濾物排出閥II (5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒系統(tǒng)，其特征在于:所述油水分離裝置I (6)的底端經(jīng)管道連接有排水閥I (8)，油水分離裝置II(7)的底端經(jīng)管道連接有排水閥II (9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒系統(tǒng)，其特征在于:所述增壓油泵I (15)出口處的管道上裝有止回閥I (17)，增壓油泵II (16)出口處的管道上裝有止回閥II (18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒系統(tǒng)，其特征在于:所述燃燒器(30)包括噴嘴(41)、油、汽混合室(42)、輸氣管(43)和輸油管(44);輸氣管(43)位于燃燒器(30)后半段，輸油管(44)位于輸氣管(43)內(nèi)，輸氣管(43)和輸油管(44)均與油、汽混合室(42)連通，油、汽混合室(42)與位于燃燒器(30)頂端的噴嘴(41)連通。
6.—種工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒的方法，其特征在于: (I)將植物油脂或生物油進(jìn)行過濾，再對(duì)過濾后的植物油脂或生物油進(jìn)行脫水處理；(2)將處理后的植物油脂或生物油加壓、加熱； (3)對(duì)待進(jìn)入燃燒器的空氣進(jìn)行加壓、加熱，得到熱空氣； (4)同時(shí)將植物油脂或生物油與熱空氣送人燃燒器內(nèi)混合； (5)將植物油脂或生物油與熱空氣混合后通過高壓霧化噴吹的方式送入燃燒室，燃燒室點(diǎn)火燃燒，點(diǎn)火燃燒時(shí)利用0#柴油作為助燃劑輔助點(diǎn)火。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒的方法，其特征在于:所述步驟I中植物油脂或生物油脫水后含水率為3-7%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒的方法，其特征在于:所述步驟2中植物油脂或生物油加壓至1.0-1.8MPa，利用蒸汽加熱至50-80。。。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒的方法，其特征在于:所述步驟3中對(duì)空氣加壓至1.2-2.2MPa，加熱至160_210°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工業(yè)爐窯高壓內(nèi)混式霧化噴吹植物油脂或生物油燃燒的方法，其特征在于:所述步驟5中作為助燃劑的0#柴油經(jīng)油槍和點(diǎn)火助燃裝置送入燃燒室內(nèi)，油槍分布于工業(yè)爐窯四周并位于燃燒器下方呈非平行布置。
【文檔編號(hào)】F23L15/00GK103672952SQ201310649353
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】王 華, 李法社, 包桂蓉, 王韋達(dá), 李明, 杜威, 李秀鳳, 譚方關(guān) 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)