CN102818265B - 储热高温空气燃烧方法在燃烧器或燃烧炉中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种储热高温空气燃烧方法在燃烧器或燃烧炉中的应用。用蜂窝状合金网装在直流煤粉燃烧器上。燃油泵把燃油箱内的燃油抽出后通过燃油调节阀进入燃油管，从燃油喷嘴喷出的燃油被点燃。空压机压出的压缩空气进入一次进风通道，吹出时支持燃油的燃烧，燃油燃烧的火焰从喇叭口喷出。煤粉气流从喇叭口外侧的缝隙吹出后被燃油火焰点燃。鼓风机吹出的风通过风门进入二次进风通道，吹出后支持煤粉的燃烧。蜂窝状合金网外装有火焰探测器。电脑控制器根据煤粉的供给量和火焰探测器的信号来控制风门，从而控制吹入二次进风通道内的空气量；使蜂窝状合金网将直流煤粉燃烧器的绝大部分火苗罩在直流煤粉燃烧器内，只有非常短的蓝色火苗从蜂窝状合金网上冒出。
Description
技术领域：
本发明涉及一种储热高温空气燃烧方法在燃烧器或燃烧炉中的应用。
背景技术：
在传统的燃烧器和燃烧炉中可燃物的燃烧都是敞开的，燃烧的火焰向上窜动形成高耸的火苗。我们知道燃烧的火焰的温度越高，靠近火焰的可燃物就越容易被点燃；可燃物接触到超过可燃物燃点温度的空气，可燃物就会被点燃；空气温度越高可燃物被点燃的速度越快，可燃物被点燃的量越大、火焰越旺。可燃物的燃烧虽然可以加热附近的空气和未燃烧的可燃物，但是可燃物燃烧产生的二氧化碳、水蒸气以及空气中不支持可燃物燃烧的氮气受热膨胀后比重要比外面的空气轻，所以这些烟气有上升的浮力迅速离开火焰、并带走大量的热量降低火焰的温度；由于燃烧的那部分可燃物产生的热量加热未燃烧的那部分可燃物使其分解成小分子烃、碳微粒，可燃物不完全燃烧又会产生一氧化碳，这些小分子可燃物还没有燃烧就被可燃物燃烧后产生的烟气带走，形成蓝色或者白色烟雾；蓝色的烟雾中含有大量的碳微粒，白色烟雾中除了含有碳微粒外还含有大量水蒸气。现有的燃烧器或者锅炉都会过量配风，提供的空气量往往要超过可燃物燃烧所需空气量。有时燃烧器或者燃烧炉需要分两次配风。例如：在重油燃烧炉中的小鼓风机吹出的风支持重油的初次燃烧，重油初次燃烧分解出大量的小分子烃、一氧化碳和碳微粒等可燃物；二次配风不对准重油火焰，而是对准重油燃烧分解出的小分子可燃物，使这些小分子可燃物成充分燃烧；如果使用一次性大风量配风，由于重油的燃烧速度慢、释放的热量少消耗的空气少，多余的空气会带走燃烧的重油火焰产生的热量，燃烧的重油火焰温度低于重油燃点时、重油火焰就会熄灭。由于可燃物燃烧产生的废气迅速离开可燃物燃烧的火焰，带走大量的热量使燃烧的火焰温度降低，致使很多原可燃物分解出的小分子可燃物还未燃烧就被废烟气带走，形成蓝色废烟气。所以，传统的燃烧器和燃烧炉的燃烧都是不充分燃烧，浪费能源和造成污染。例如：酒店厨房用的柴油灶的结构是，柴油泵将柴油箱里的柴油抽出后通过柴油调节阀从燃烧器的喷嘴喷出，被放入燃烧器内燃烧时废报子点燃，鼓风机吹入燃烧器的风支持喷入燃烧器内的柴油燃烧、形成呼呼作响向上串的火苗。柴油炉中柴油燃烧产生的红色火苗，是大量碳微粒燃烧所形成的火苗；柴油炉中柴油燃烧产生的蓝色烟气，是由于烟气中含有大量的未燃烧碳微粒；柴油炉中柴油燃烧产生的烟气很呛人，是由于柴油燃烧时分解出来部分小分子烃未燃烧随从烟气排放出去；所以，柴油炉废烟气要通过烟囱排放到高空中。如果柴油炉中柴油燃烧是充分的，我们可以像燃气灶那样直接用燃烧产生的火焰加热炒菜的锅，柴油燃烧产生的热量的利用效率会更高，而且没有污染。锅炉中的直流煤粉燃烧器的煤粉不充分燃烧产生蓝色浓烟，为了让煤粉充分燃烧，在一次配风中配入水蒸气；这样虽然可以让煤粉充分燃烧，却降低了煤粉燃烧火焰的温度、既降低了锅炉温度。链条煤炭燃烧炉中的煤炭不充分燃烧同样会产生蓝色浓烟，所以一般链条锅炉的链条输送的是水煤浆；这些水虽然让链条上的煤炭充分燃烧，却降低了链条上煤炭燃烧火焰的温度、既降低了锅炉温度。在超超临界燃煤发电机组中，从锅炉里出来的无缝钢管中的水温超过600℃；这就要求燃煤火焰的温度非常高，锅炉的烟气至少要超过800℃。所以，往一次配风中添加水蒸气或者往煤炭里添加水形成水煤浆来让煤炭充分燃烧的做法，不适合在超超临界燃煤发电机组的锅炉中使用。
发明内容：
本发明可以克服传统燃烧器或者燃烧炉中的可燃物燃烧不充分和燃烧器或者燃烧炉的火焰温度较低的缺陷。
本发明储热高温空气燃烧方法在燃烧器或燃烧炉中的应用。用蜂窝状合金网、蜂窝状红外线陶瓷板或者泡沫合金板装在燃烧器或者燃烧炉上。蜂窝状合金网、蜂窝状红外线陶瓷板或者泡沫合金板外装有火焰探测器。电脑控制器根据可燃物的供给量和火焰探测器给出的信号来控制鼓风机吹入燃烧器或者燃烧炉空气量。为了防止一次性大量进风会导致燃气灶的燃烧器回火造成***或者为了防止一次性大量进风导致燃油燃烧器、燃油燃烧炉和燃煤燃烧炉的火苗被吹灭，要对燃烧器或者燃烧炉进行二次不同位置的进风，同时产生的涡流使原可燃物分解出的小分子可燃物与空气充分混合。蜂窝状合金网、蜂窝状红外线陶瓷板或者泡沫合金板外的火苗很高时，火焰探测器发出信号给电脑控制器，电脑控制器通过控制风门增加最后一次的进风量，让蜂窝状合金网、蜂窝状红外线陶瓷板或者泡沫合金板外的火苗降的很低。这样可燃物在燃烧器或者燃烧炉内大部分燃烧，在燃烧器或者燃烧炉内可燃物没有充分燃烧而产生的少量一氧化碳在穿过蜂窝状合金网、蜂窝状红外线陶瓷板或者泡沫合金板时被点燃、形成较短的蓝色火苗。在燃烧器或者燃烧炉内的原可燃物燃烧，加热燃烧器或者燃烧炉内未燃烧的原可燃物和受热分解出的小分子可燃物以及进入燃烧器或者燃烧炉内的空气，在燃烧器或者燃烧炉里形成储热高温空气支持下的高温可燃物充分燃烧。
例如1；用蜂窝状合金网装在直流煤粉燃烧器上。启动燃油泵，燃油泵把燃油箱内的燃油抽出通过燃油调节阀进入燃油管，然后从燃油喷嘴喷出的燃油被点燃。启动空压机，空压机压出的压缩空气进入一次进风通道吹出时支持从燃油喷嘴喷出的燃油的燃烧，燃油燃烧的火焰从喇叭口喷出。煤粉气流从喇叭口外侧的缝隙吹出后被燃油火焰点燃。鼓风机吹出的风通过风门进入二次进风通道，从二次进风通道出来后支持煤粉不充分燃烧所产生的碳微粒和一氧化碳的燃烧。蜂窝状合金网外装有火焰探测器。电脑控制器根据煤粉的供给量和火焰探测器给出的信号来控制风门，从而控制鼓风机吹入直流煤粉燃烧器的二次进风通道内的空气量；使蜂窝状合金网将直流煤粉燃烧器的绝大部分火苗罩在直流煤粉燃烧器内，只有非常短的蓝色火苗从蜂窝状合金网上冒出。
例如2：用蜂窝状合金网装在柴油燃烧器上。移开蜂窝状合金网，将浇有柴油的棉花点燃后放入柴油燃烧器内，然后将蜂窝状合金网盖回。启动柴油泵将柴油箱内的柴油抽出后通过燃油调节阀送入燃油管，然后从柴油燃烧器内的燃油喷嘴喷出后被燃烧的棉花火苗点燃。启动鼓风机，鼓风机吹出的风经过风门进入一次进风通道中，然后进入柴油燃烧器内支持柴油燃烧器内燃油喷嘴喷出的柴油的燃烧。调节燃油调节阀和风门，使蜂窝状合金网将柴油燃烧器的绝大部分火苗罩在柴油燃烧器内，只有非常短的蓝色火苗从蜂窝状合金网上冒出。
例如3：用蜂窝状合金网装在链条燃煤燃烧炉内上方，链条将煤炭运到链条燃煤燃烧炉内被点燃，空气从一次进风通道进入吹向链条上燃烧的煤炭，支持煤炭的燃烧；鼓风机吹出的风经过风门进入二次进风通道，从二次进风通道出来的风从侧面支持煤炭不充分燃烧产生的碳微粒和一氧化碳的燃烧；蜂窝状合金网上方装有火焰探测器，电脑控制器根据煤炭的供给量和火焰探测器给出的信号来控制风门，从而控制鼓风机吹入链条燃煤燃烧炉二次进风通道的空气量，使蜂窝状合金网将链条燃煤燃烧炉的绝大部分火苗罩在链条燃煤燃烧炉内，只有非常短的蓝色火苗从蜂窝状合金网上冒出。
例如4：用蜂窝状合金网装在流化床燃烧炉内上方，流化床上的煤炭被点燃，空气从一次进风通道进入，然后向上穿过流化床支持流化床上的煤炭燃烧；鼓风机吹出的风经过风门进入二次进风通道，然后从流化床上燃烧的煤炭火焰侧面吹入，支持流化床上煤炭不充分燃烧产生的碳微粒和一氧化碳的燃烧；蜂窝状合金网上方装有火焰探测器，电脑控制器根据煤炭的供给量和火焰探测器给出的信号来控制风门，从而控制鼓风机吹入流化床燃烧炉的二次进风通道内空气量，使蜂窝状合金网将流化床燃烧炉的绝大部分火苗罩在流化床燃烧炉内，只有非常短的蓝色火苗从蜂窝状合金网上冒出；。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步具体详细的说明。
图1是本发明在直流煤粉燃烧器中应用的原理图。
图2是本发明在柴油燃烧器中应用的外观图。
图3是本发明在链条燃煤燃烧炉中应用的原理图。
图4是本发明在流化床燃煤燃烧炉中应用的原理图。
具体实施方式：
实验1：用蜂窝状合金网12装在直流煤粉燃烧器1上。启动燃油泵，燃油泵把燃油箱内的燃油抽出通过燃油调节阀进入燃油管15，从燃油喷嘴喷出的燃油被点燃。启动空压机，空压机压出的压缩空气进入一次进风通道13吹出时支持从燃油喷嘴喷出的燃油的燃烧，燃油燃烧的火焰从喇叭口喷出。煤粉气流16从喇叭口外侧的缝隙吹出后被燃油火焰点燃。鼓风机吹出的风通过风门进入二次进风通道14，从二次进风通道14出来后支持煤粉不充分燃烧所产生的碳微粒和一氧化碳的燃烧。蜂窝状合金网12外装有火焰探测器11，电脑控制器根据煤粉的供给量和火焰探测器11给出的信号来控制风门，从而控制鼓风机吹入直流煤粉燃烧器1的二次进风通道14内的空气量；使蜂窝状合金网12将直流煤粉燃烧器1的绝大部分火苗罩在直流煤粉燃烧器1内，只有非常短的蓝色火苗从蜂窝状合金网12上冒出。直流煤粉燃烧器1里的煤粉燃烧正常后，停燃油泵和关闭燃油调节阀使燃油火焰熄灭；然后将燃油管15后撤。在传统的直流煤粉燃烧器1里，如果将负荷减小到70％、也就是将煤粉气流16量减小30％，直流煤粉燃烧器1内的火焰由于煤粉燃烧温度的降低而熄灭。而使用了储燃高温空气燃烧方法的本发明直流煤粉燃烧器1将负荷减小到70％时，只要调小风门进入二次通道14内的空气量就会减小，从而使煤粉仍然能够正常燃烧。由于本发明的直流煤粉燃烧器1中的煤粉能够充分燃烧，产生的热量也高，烟气的温度很高，不会冒蓝烟或者黑烟造成污染。
实验2：用蜂窝状合金网12装在柴油燃烧器2上，移开蜂窝状合金网2，将浇有柴油的棉花点燃后放入柴油燃烧器2内，然后将蜂窝状合金网12盖回；启动柴油泵将柴油箱内的柴油抽出后通过燃油调节阀送入燃油管15，然后从柴油燃烧器内的燃油喷嘴喷出后被燃烧的棉花火苗点燃；启动鼓风机，鼓风机吹出的风经过风门进入一次进风通道13中，然后进入柴油燃烧器内支持柴油燃烧器2内燃油喷嘴喷出的柴油的燃烧；调节燃油调节阀和风门，使蜂窝状合金网12将柴油燃烧器2的绝大部分火苗罩在柴油燃烧器2内，只有非常短的蓝色火苗从蜂窝状合金网12上冒出。这样我们就可以像使用燃气灶那样，把炒菜锅底靠近蜂窝状合金网12上的蓝色火苗上炒菜；不必担心烧黑锅底，也不必用烟囱把柴油燃烧器2燃烧的柴油产生的烟气喷走。
实验3：用蜂窝状合金网12装在链条燃煤燃烧炉3内上方。链条17将煤炭运到链条燃煤燃烧炉3内被点燃，空气从一次进风通道13进入吹向链条17上燃烧的煤炭，支持煤炭的燃烧。鼓风机吹出的风经过风门进入二次进风通道14，从二次进风通道出来的风从侧面支持煤炭不充分燃烧产生的碳微粒和一氧化碳的燃烧。蜂窝状合金网12上方装有火焰探测器11。电脑控制器根据煤炭的供给量和火焰探测器11给出的信号来控制风门，从而控制鼓风机吹入链条燃煤燃烧炉3二次进风通道14的空气量；使蜂窝状合金网12将链条燃煤燃烧炉3的绝大部分火苗罩在链条燃煤燃烧炉3内，只有非常短的蓝色火苗从蜂窝状合金网12上冒出。由于煤炭的充分燃烧，产生的烟气温度很高，不会冒蓝烟或者黑烟污染环境；不像传统链条燃煤燃烧炉3那样在链条17上运送水煤浆，水煤浆燃烧产生的烟气温度很低。
实验4：用蜂窝状合金网12装在流化床燃烧炉4内上方。流化床18上的煤炭被点燃，空气从一次进风通道13进入，然后向上穿过流化床18支持流化床18上的煤炭燃烧。鼓风机吹出的风经过风门进入二次进风通道14，然后从流化床18上燃烧的煤炭火焰侧面吹入，支持流化床18上煤炭不充分燃烧产生的碳微粒和一氧化碳的燃烧。蜂窝状合金网12上方装有火焰探测器11。电脑控制器根据煤炭的供给量和火焰探测器11给出的信号来控制风门，从而控制鼓风机吹入流化床燃烧炉4的二次进风通道14内空气量；使蜂窝状合金网12将流化床燃烧炉4的绝大部分火苗罩在流化床燃烧炉4内，只有非常短的蓝色火苗从蜂窝状合金网12上冒出。由于煤炭燃烧非常充分，产生的烟气温度很高，不会冒蓝烟或者黑烟污染环境。
Claims (4)
1.一种储热高温空气燃烧方法在燃烧器或燃烧炉中的应用，其特征在于：用蜂窝状合金网(12)、蜂窝状红外线陶瓷板或者泡沫合金板装在燃烧器或者燃烧炉上，蜂窝状合金网(12)、蜂窝状红外线陶瓷板或者泡沫合金板外装有火焰探测器(11)，电脑控制器根据可燃物的供给量和火焰探测器(11)给出的信号来控制鼓风机吹入燃烧器或者燃烧炉空气量；为了防止一次性大量进风会导致燃气灶的燃烧器回火造成***或者为了防止一次性大量进风导致燃油燃烧器、燃油燃烧炉和燃煤燃烧炉的火苗被吹灭，要对燃烧器或者燃烧炉进行二次不同位置的进风，同时产生的涡流使原可燃物分解出的小分子可燃物与空气充分混合；蜂窝状合金网(12)、蜂窝状红外线陶瓷板或者泡沫合金板外的火苗很高时，火焰探测器(11)发出信号给电脑控制器，电脑控制器通过控制风门增加最后一次的进风量，让蜂窝状合金网(12)、蜂窝状红外线陶瓷板或者泡沫合金板外的火苗降的很低；这样可燃物在燃烧器或者燃烧炉内大部分燃烧，在燃烧器或者燃烧炉内可燃物没有充分燃烧而产生的少量一氧化碳在穿过蜂窝状合金网(12)、蜂窝状红外线陶瓷板或者泡沫合金板时被点燃、形成较短的蓝色火苗；在燃烧器或者燃烧炉内的原可燃物燃烧，加热燃烧器或者燃烧炉内未燃烧的原可燃物和受热分解出的小分子可燃物以及进入燃烧器或者燃烧炉内的空气，在燃烧器或者燃烧炉里形成储热高温空气支持下的高温可燃物充分燃烧。
2.一种储热高温空气燃烧方法在燃烧器或燃烧炉中的应用，其特征在于：用蜂窝状合金网(12)装在直流煤粉燃烧器(1)上，启动燃油泵，燃油泵把燃油箱内的燃油抽出通过燃油调节阀进入燃油管(15)，从燃油喷嘴喷出的燃油被点燃；启动空压机，空压机压出的压缩空气进入一次进风通道(13)，吹出时支持从燃油喷嘴喷出的燃油的燃烧，燃油燃烧的火焰从喇叭口喷出；煤粉气流(16)从喇叭口外侧的缝隙吹出后被燃油火焰点燃；鼓风机吹出的风通过风门进入二次进风通道(14)，从二次进风通道(14)出来后支持煤粉的不充分燃烧所产生的碳微粒和一氧化碳的燃烧；蜂窝状合金网(12)外装有火焰探测器(11)，电脑控制器根据煤粉的供给量和火焰探测器(11)给出的信号来控制风门，从而控制鼓风机吹入直流煤粉燃烧器的二次进风通道(14)内的空气量，使蜂窝状合金网(12)将直流煤粉燃烧器(1)的绝大部分火苗罩在直流煤粉燃烧器(1)内，只有非常短的蓝色火苗从蜂窝状合金网(12)上冒出。
3.一种储热高温空气燃烧方法在燃烧器或燃烧炉中的应用，其特征在于：用蜂窝状合金网(12)装在链条燃煤燃烧炉(3)内上方，链条(17)将煤炭运到链条燃煤燃烧炉(3)内被点燃，空气从一次进风通道(13)进入吹向链条(17)上燃烧的煤炭，支持煤炭的燃烧；鼓风机吹出的风经过风门进入二次进风通道(14)，从二次进风通道(14)出来的风从侧面支持煤炭不充分燃烧产生的碳微粒和一氧化碳的燃烧；蜂窝状合金网(12)上方装有火焰探测器(11)，电脑控制器根据煤炭的供给量和火焰探测器(11)给出的信号来控制风门，从而控制鼓风机吹入链条燃煤燃烧炉(3)的二次进风通道(14)的空气量，使蜂窝状合金网(12)将链条燃煤燃烧炉(3)的绝大部分火苗罩在链条燃煤燃烧炉(3)内，只有非常短的蓝色火苗从蜂窝状合金网(12)上冒出。
4.一种储热高温空气燃烧方法在燃烧器或燃烧炉中的应用，其特征在于：用蜂窝状合金网(12)装在流化床燃烧炉(4)内上方，流化床(18)上的煤炭被点燃，空气从一次进风通道(13)进入，然后向上穿过流化床(18)支持流化床(18)上的煤炭燃烧；鼓风机吹出的风经过风门进入二次进风通道(14)，然后从流化床(18)上燃烧的煤炭火焰侧面吹入，支持流化床(18)上煤炭不充分燃烧产生的碳微粒和一氧化碳的燃烧；蜂窝状合金网(12)上方装有火焰探测器(11)，电脑控制器根据煤炭的供给量和火焰探测器(11)给出的信号来控制风门，从而控制鼓风机吹入流化床燃烧炉(4)的二次进风通道(14)内空气量，使蜂窝状合金网(12)将流化床燃烧炉(4)的绝大部分火苗罩在流化床燃烧炉(4)内，只有非常短的蓝色火苗从蜂窝状合金网(12)上冒出。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant |