CN102829481A - 油气燃烧综合节能环保一体化工程*** - Google Patents

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朱颉榕
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Abstract

本发明涉及一种油气燃烧综合节能环保一体化工程***，包括储油箱、油气处理装置、可调式油料喷枪、窑炉体和余热回收装置，所述储油箱与油气处理装置的入口端连接，所述油气处理装置出口端通过油泵与可调式油料喷枪连接，所述可调式油料喷枪安装于所述窑炉体上，所述窑炉体的排放烟气管上设置有余热回收装置，所述余热回收装置设置有助燃空气管道与所述可调式油料喷枪连接。本发明的具有的优点是：通过对燃油改性、可调式油料喷枪结构的改进及回收利用烟气余热，可以有效的提高燃料燃烧效率，提高热值的释放，减少污染物的排放，且***构造简单、在现有基础上改造容易，有利于普遍推广。

Description

油气燃烧综合节能环保一体化工程***
技术领域
本发明涉及一种油气燃烧装置，具体为一种油气燃烧综合节能环保一体化工程***。 
背景技术
热能锅炉是现代工业的重要组成部分，其提供良好的燃烧条件，以求能把燃料的化学能最大限度地释放出来并其转化为热能，把水加热成为热水或蒸汽。热能锅炉工作时要排放大量的烟气，这些烟气具有较高的热能，却直接排放到了大气中，不仅浪费能量而且污染环境。 
特别是，燃油、煤等着工业燃烧必然产生大量的污染排放物，其中危害比较严重的有硫化物等。当前，我国工业生产采用的除硫技术，绝大多数限于烟气脱硫。烟气脱硫是在燃烧设备排烟部安装脱硫装置，采用旋流板、气泡雾化、填料塔、静电和电子束等脱硫工艺，通过碱性物质吸收、吸附、氧化、中和等物理、化学过程达到祛除SO2等酸性物(HF、HCl)的目的。其治理工艺方式，业界分为干法、湿法、半干法。虽然现有脱硫工艺各有所长、效果尚好。但是无论哪一种方法，均存在投资大，烟气流量在1.5万m3/h的小规模治理设备投资均不低于300万元；占地面积广、运行成本高的特征。极大的影响了企业的治理积极性和运行持续性。 
目前，工业用的燃油普遍都是质量比较差。主要体现在粘度大，流动性非常差；主要有大分子物质组成，含有大颗粒，不利于点火燃烧，且存在燃烧不充分，排放污染严重。 
而且，现有的锅炉在实际运行中，一般通过燃烧器将煤粉等粉体燃料或者油料及一次风送入锅炉中燃烧。这样的运行方式存在的问题是一次风量有限，不能提供粉体燃料燃烧所需要的足够氧气，燃烧效率低，不能充分的释放燃料的热值，同时燃烧后的残留多，排放污染严重。此外，根据燃烧送料 的特点，粉体燃料输送需要的压力低，以保留足够的加热燃烧时间，便于对粉体燃料充分加热，使燃烧更加充分；而送风的压力应相对比较大，这样才能提供足够的氧气；现有的燃烧器无法解决此问题；再者，现有燃烧器无法提供旋风，也无法控制送风气流角度，以进行火力调节，调节火焰的长度和直径大小。 
发明内容
本发明的目的是针对以上所述现有技术存在的不足，提供一种结构简单、改造容易、使燃料燃烧更加充分、且排放污染低的油气燃烧综合节能环保一体化工程***。 
本发明是这样实现的：油气燃烧综合节能环保一体化工程***，包括储油箱、油气处理装置、可调式油料喷枪、窑炉体和余热回收装置，所述储油箱与油气处理装置的入口端连接，所述油气处理装置出口端通过油泵与可调式油料喷枪连接，所述可调式油料喷枪安装于所述窑炉体上，所述窑炉体的排放烟气管上设置有余热回收装置，所述余热回收装置设置有助燃空气管道与所述可调式油料喷枪连接，风机将常温空气抽入所述余热回收装置加热后输入通过可调式油料喷枪与燃料混合后输入窑炉体燃烧。 
所述可调式油料喷枪与制氧装置连接，用于输入富氧空气。 
所述储油箱所述储油箱通过管道与所述乳化剪切装置连接，所述乳化剪切装置与磁化装置连接，所述磁化装置与加热装置连接，所述加热装置与储油箱连接，形成循环处理回路，用于对燃油进行改性处理。 
所述乳化剪切装置上设置有溶剂输入接口，用于加入氢氧化钠等添加剂。 
所述储油箱与乳化剪切装置之间的管道设置有进油接口，用于输进燃油。 
所述油气处理装置，包括最少两级加热处理罐，第一级加热处理罐设置有燃料入口与所述乳化剪切装置连接，所述第一级加热处理罐与第二级加热处理罐通过管道连接，所述第二级加热处理罐设置有燃料出口与可调式油料喷枪连接。 
所述加热处理罐为电磁加热处理罐，其罐体上设置有电磁产生元件。 
所述加热处理罐设置有四级，分别是第一级加热处理罐、第二级加热处 理罐、第三级加热处理罐和第四级加热处理罐，所述第一级加热处理罐与第二级加热处理罐在底部连接，所述述第二级加热处理罐与第三级加热处理罐在顶部连接，所述第三级加热处理罐与所述第四级加热处理罐在底部连接，所述第四级加热处理罐在顶部安装油料出口。所述第一级加热处理罐加热温度为80°，所述第二级加热处理罐加热温度为100°，所述第三级加热处理罐加热温度为120°，第四级加热处理罐加热温度为140°。 
所述可调式油料喷枪，包括用于输送燃料和助燃风的输送管和燃烧喷嘴，所述输送管由用于输送燃料的燃料管、套在所述燃料管外侧的送风管组成，所述送风管与所述燃料管之间形成送风通道；所述燃烧喷嘴与所述输送管连接，在所述燃烧喷嘴与所述输送管之间设置有调节环；所述调节环上设置有输油孔和若干位于外侧表面的调节风槽，所述输油孔与所述燃料管相配合连接，所述调节风槽与所述送风通道相配合。通过调节调节环上的输油孔和调节风槽可以对火焰长短及燃烧时间等进行调节。 
所述燃烧喷嘴内侧与调节环形成有混合空间，所述输油孔和调节风槽与混合空间汇合连通，使燃料与空气在混合空间内混合均匀。 
所述燃烧喷嘴的喷口内径比混合空间内径小，可以使燃料与空气混合物形成高压射流状态，在混合空间内与空气充分混合。 
所述调节风槽可以为螺旋状，助燃空气可以在调节风槽引导下形成旋风，提高空气与燃料的混合。 
所述排放烟气管与烟气处理装置连接，所述烟气处理装置，包括具有烟气输入口和烟气输出口的箱体，所述箱体的底部设置有盛装处理溶液的水池，所述箱体顶端设置有水冷塔，在箱体形成有烟气通过的空腔，所述空腔上端排布有若干喷淋管，所述水池通过是、管道经水冷塔与所述喷淋管连接。 
所述烟气输入口和烟气输出口处设置有过滤板，所述过滤板是高分子生物过滤板，对虑过的空气具有过滤及生物降解作用。 
所述空腔内设置有若干用于延长烟气通过路程的挡板。 
与现有技术相比，本发明的具有的优点是：通过对燃油改性、可调式油料喷枪结构的改进及回收利用烟气余热，可以有效的提高燃料燃烧效率， 提高热值的释放，减少污染物的排放，且***构造简单、在现有基础上改造容易，有利于普遍推广。 
附图说明
图1为本发明油气燃烧综合节能环保一体化工程***的***示意图； 
图2为燃油改性***示意图； 
图3为油气处理装置的结构示意图； 
图4为可调式油料喷枪剖视结构示意图； 
图5为可调式油料喷枪的A-A剖视结构示意图； 
图6为可调式油料喷枪的调节环的结构示意图； 
图7为余热回收装置与烟气通道的结构示意图； 
图8为余热回收装置剖视结构示意图； 
图9为烟气处理装置结构示意图。 
图10为窑炉转换燃烧供油实施例1的结构示意图； 
图11为窑炉转换燃烧供油实施例1的结构示意图。 
具体实施方式
以下结合附图对本发明油气燃烧综合节能环保一体化工程***进行详细的说明。 
油气燃烧综合节能环保一体化工程***，如图1所示，包括储油箱1、油气处理装置2、可调式油料喷枪5、窑炉体12和余热回收装置8，所述储油箱1通过输送管道与油气处理装置2的入口端连接，所述油气处理装置2出口端通过油泵3与可调式油料喷枪5连接，所述可调式油料喷枪5安装于所述窑炉体12上，所述窑炉体12的排放烟气管11上设置有余热回收装置8，所述余热回收装置8设置有助燃空气管道7与所述可调式油料喷枪5的助燃空气接口连接，风机9将常温空气抽入所述余热回收装置8加热后输入通过可调式油料喷枪5与燃料混合后输入窑炉体内燃烧。这样使燃料燃烧更加充分，且排放污染低，具有很好的经济性及环保性，且结构简单，对现有***改造容易。所述可调式油料喷枪5与制氧装置6连接，用于输入富氧空气。所述制氧装置6可以是市面上常规的制氧设备。在所述油泵3与所述可调式 油料喷枪5之间的管道上设置有高压吹气接口4，用于在停机的时候进行高压吹气，将管道和所述可调式油料喷枪5内的残留油去除，以避免结焦堵塞。 
如图2所示，所述储油箱1通过管道与所述乳化剪切装置12入口端连接，所述乳化剪切装置12出口端与磁化装置14入口端连接，磁化装置14的出口端与加热装置15入口端连接，所述加热装置15出口端通过回路管16再与储油箱1连接，形成循环处理回路。在所述储油箱1与乳化剪切装置12之间的管道设置有进油接口11，用于输进燃油。输进来的燃油经过乳化剪切处理，高磁化处理以及加温处理后进入储油箱1内，储油箱1内的燃油也可以进人乳化剪切装置12再次进行循环处理，可以有效的改善燃烧物化性质，太高燃烧效果。所述储油箱1既是燃油反应的场所，也是燃油储存的地方，其设置有出油接口17，以便于将燃油输出燃烧。其中，所述乳化剪切装置12可以是高剪切分散乳化机。且所述乳化剪切装置12上设置有溶剂输入接口13，用于加入氢氧化钠等添加剂，以改善然手物化性质。所述加热装置15可以是高频感应加热器，加热时间快，且便于调节。所述磁化装置14可以是由若干个磁化器串联起来使用，以提高磁化效果。通过将燃油通过乳化剪切装置乳化均质后，性质得到改变，形成的是油包水的小分子，可以形成***式燃烧，燃烧更加充分；通过加热至60°左右，流动性得到明显改善；通过强磁化处理后，燃油分子进一步细化，是燃烧更加容易，更加充分。 
所述高剪切分散乳化机上设置有溶剂输入接口13，用于向燃油中添加氢氧化钠等调节剂，以便于在燃烧中脱硫，减少污染物的排放。所述高剪切分散乳化机用于对燃油与碱性添加剂进行剪切乳化，形成油包水的乳化油，可以达到微爆燃烧，由于碱性物质的存在，可以有效的减少硫化物的产生，降低污染。通过采用酸碱中和原理，将多种碱性金属物首先溶解于水中，如：Na2CO3、Na2O、CaCO3、CaO、NaOH、Ca(OH)2做为除硫助剂，然后按标定比例与专用乳化添加剂经动静一体化均质乳化机处理，形成完美W/O(油包水型)乳化油，直供或储存应用。乳化油在燃烧过程中直接与燃气中的SO2发生中和反应，生成无毒无害的亚硫酸盐和硫酸盐，从而达到降低硫氧化物，净化排放的目的。 
如图3所示，油气处理装置2与所述出油接口17连接，所述油气处理装置2包括四级加热处理罐：分别是第一级加热处理罐22、第二级加热处理罐23、第三级加热处理罐24和第四级加热处理罐25，所述第一级加热处理罐22与第二级加热处理罐连接23，所述第二级加热处理罐23与第三级加热处理罐24连接，所述第三级加热处理罐24与所述第四级加热处理罐25连接。所述第一级加热处理罐22设置有燃料入口21与所述出油接口17，最后一级加热处理罐--所述第四级加热处理罐25的顶端设置有燃料出口26与所述可调式油料喷枪5的燃料管511连接。所述第一级加热处理罐加热温度为80°，所述第二级加热处理罐加热温度为100°，所述第三级加热处理罐加热温度为120°，第四级加热处理罐加热温度为140°，逐级对燃料进行梯度式加热，油气处理效果更为明显，且性质更加稳定。优选的，所述第一级加热处理罐22与第二级加热处理罐23在底部连接，所述述第二级加热处理罐23与第三级加热处理罐24在顶部连接，所述第三级加热处理罐24与所述第四级加热处理罐25在底部连接，所述第四级加热处理罐25在顶部安装油料出口26，这样可以是燃油处理更加均匀。所述第一级加热处理罐22、第二级加热处理罐23、第三级加热处理罐24第四级加热处理罐25连接有震动装置28，以对期内的燃料进行震动搅拌。所述加热处理罐为电磁加热处理罐，铁质罐体上设置有电磁产生元件。所述第一级加热处理罐22、第二级加热处理罐23、第三级加热处理罐24和第四级加热处理罐25与控制机构27连接，通过控制机构27可以调节各级加热处理罐的加热温度及加热时间。燃油通过加热处理罐进行逐级通过高频加热处理，可以有效的改善燃油的流动性，使部分大分子分解成小分子，最终处理成油气混合状态，点火燃烧容易，燃烧也更加充分。 
如图4-5所示，所述可调式油料喷枪5，包括用于输送燃料和助燃风的输送管51和燃烧喷嘴52，所述燃烧喷嘴52与所述输送管51通过螺纹连接，可以随时更换。在所述燃烧喷嘴52与所述输送管51之间设置有调节环53，用于调节高压助燃空气及燃料的输送。所述输送管51由用于输送燃料的燃料管511、套在所述燃料管511外侧的送风管512组成，所述送风管512与所述燃料管511之间形成送风通道513。如图6所示，所述调节环53上设置有 输油孔532和若干位于外侧表面的调节风槽531。所述调节风槽531根据具体情况来设置若干条，其用于形成高压风。所述输油孔532与所述燃料管531相配合连接，所述燃料通过所述输油孔532；所述调节风槽531与所述送风通道513相配合，所述助燃风通过所述调节风槽531。通过调节调节环上的输油孔532和调节风槽531可以对火焰长短及燃烧时间等进行调节。所述燃烧喷嘴52内侧与调节环形成有混合空间55，所述输油孔532和调节风槽531与混合空间55汇合连通，使燃料与空气在混合空间55内混合均匀。所述燃烧喷嘴52的喷口521内径比混合空间55内径小，可以使燃料与空气混合物形成高压射流状态，在混合空间55内与空气充分混合。其中，所述调节风槽531可以为螺旋状，助燃空气可以在调节风槽引导下形成旋风，提高空气与燃料的混合。在所述送风管设有助燃空气进口54，用于与送风通道513连接。通过两段小孔径的出口，可以使燃料与空气进行二次高压雾化，且在旋风与燃料的混合下，使燃烧更加充分；并且火焰长短可以通过压力来调节，使粉体燃料能够具有更好的燃烧时间，燃烧充分，释放热值高，且残留少，排放也少，具有很高的环保性。 
如图7和图8所示，所述余热回收装置8包括换热箱体82和超导换热管，所述超导换热管由换热部分87和吸热部分86组成，所述换热部分87设置在所述换热箱体82内，所述吸热部分86裸露在所述换热箱体82外，所述换热箱体82上设有入口端81和出口端85，所述吸热部分86置于所述烟气通道11内，通过所述吸热部分86吸收烟气通道11内的热量，通过超导换热管内吸热相变物质将热量传输至换热部分87与助燃空气进行循环热交换。所述箱体82内相间的设有导流板83，使经过换热箱体82的气体的行走路径最长，以便于充分换热。所述换热部分87设有增加换热面积的翅片84。所述的换热箱体82可以分为相互独立的两部分组成，所述的两部分分别设有入口端81和出口端85。在窑炉体12用于排放废气烟气的烟气通道11上安装余热回收装置8，所述余热回收装置8的出口端85通过助燃空气管道7与所述可调式油料喷枪5的助燃空气进口54连接，高压助燃空气通入所述余热回收装置8，被加热后输入所述可调式油料喷枪5用于辅助燃烧。可以有效的 利用排放的余热烟气加热助燃空气，达到余热回收利用的同时，燃料燃烧更加充分，提高燃烧效率的同时，减少排放污染。所述余热回收装置8的入口端通过入风管与风机9连接，用于输入高压风。 
所述排放烟气管11与烟气处理装置10连接。如图9所示，所述烟气处理装置包括具有烟气输入口101和烟气输出口105的箱体107。所述箱体107的底部设置有盛装处理溶液的水池108，所述箱体107顶端设置有水冷塔104，在箱体107形成有烟气通过的空腔，所述空腔上端排布有若干喷淋管103，所述水池108通过管道106经水冷塔104与所述喷淋管103连接。水池108内的氢氧化钠等碱性处理溶液通过水泵100和管道106经水冷塔104冷却后从喷淋管103喷出，对空腔内的烟气进行水雾处理，可以有效的中和其中酸性物质，沉降掉若干粉尘等颗粒物质。所述烟气输入口101和烟气输出口105处设置有过滤板102，所述过滤板102是高分子生物过滤板，对虑过的空气具有过滤及生物降解作用。且在所述空腔内设置有若干用于延长烟气通过路程的挡板109，是烟气在空腔内的滞留时间得到延长，提高处理效果。排放的烟气通过一次过滤后进入空腔内被喷淋的碱性雾气进行处理，然后再通过第二次过滤再排放，可以有效的对烟气进行净化，最大程度的减少硫化物、酸性物质以及粉尘的排放，避免对空气造成污染；所用的喷淋液可以循环使用，有效的降低处理成本；另外，还具有结构简单，制造成本低等优点。 
如图10所示，所述储油箱1与所述可调式油料喷枪5之间设置有辅助回路管道13，用于形成一个燃油循环回路，以避免在停机或者开机的时候存在残留。在所述辅助回路管道13上设置有控制阀137，当正常使用的时候，控制阀137处于关闭状态。在停机或者开机时，所述控制阀7处于打开状态，用于去除输油管内的油料残留。 
如图11所示，所述辅助回路管道8上设置有油气处理装置2和油泵3，所述储油箱1与油气处理装置2的入口端连接，所述油气处理装置2的出口端通过油泵3与所述可调式油料喷枪5连接，形成与主输送管道相配合并可以轮换使用轮换辅助***。所述油泵3与所述可调式油料喷枪5之间设置有高压风入口，用于输入高压助燃空气。 
通过设置所述辅助回路管道，既可以与主输油道轮换的使用，也可以在停机或者开机的时候避免用高压气进行吹管，操作更加简便，也消除了安全隐患。 
尽管本发明是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本发明构成限制。参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，对于本领域技术人员都是可以预料的，这种的变化应属于所属权利要求所限定的范围内。 

Claims (10)

1.油气燃烧综合节能环保一体化工程***，包括储油箱、油气处理装置、可调式油料喷枪、窑炉体和余热回收装置，其特征在于：所述储油箱与油气处理装置的入口端连接，所述油气处理装置出口端通过油泵与可调式油料喷枪连接，所述可调式油料喷枪安装于所述窑炉体上，所述窑炉体的排放烟气管上设置有余热回收装置，所述余热回收装置设置有助燃空气管道与所述可调式油料喷枪连接，风机将常温空气抽入所述余热回收装置内加热后输入通过可调式油料喷枪与燃料混合后输入窑炉体燃烧。
2.根据权利要求1所述的油气燃烧综合节能环保一体化工程***，其特征在于：所述可调式油料喷枪与制氧装置连接。
3.根据权利要求2所述的油气燃烧综合节能环保一体化工程***，其特征在于：所述储油箱通过管道与所述乳化剪切装置连接，所述乳化剪切装置与磁化装置连接，所述磁化装置与加热装置连接，所述加热装置与储油箱连接，形成循环处理回路。
4.根据权利要求3所述的油气燃烧综合节能环保一体化工程***，其特征在于：所述乳化剪切装置上设置有溶剂输入接口，所述储油箱与乳化剪切装置之间的管道设置有进油接口。
5.根据权利要求1所述的油气燃烧综合节能环保一体化工程***，其特征在于：所述油气处理装置，包括最少两级加热处理罐，第一级加热处理罐设置有燃料入口与所述乳化剪切装置连接，所述第一级加热处理罐与第二级加热处理罐通过管道连接，所述第二级加热处理罐设置有燃料出口与可调式油料喷枪连接。
6.根据权利要求5所述的油气燃烧综合节能环保一体化工程***，其特征在于：所述加热处理罐设置有四级，分别是第一级加热处理罐、第二级加热处理罐、第三级加热处理罐和第四级加热处理罐，所述第一级加热处理罐与第二级加热处理罐在底部连接，所述述第二级加热处理罐与第三级加热处理罐在顶部连接，所述第三级加热处理罐与所述第四级加热处理罐在底部连接，所述第四级加热处理罐在顶部安装油料出口。所述第一级加热处理罐加热温度为80°，所述第二级加热处理罐加热温度为100°，所述第三级加热处理罐加热温度为120°，第四级加热处理罐加热温度为140°。
7.根据权利要求1所述的油气燃烧综合节能环保一体化工程***，其特征在于：所述可调式油料喷枪，包括用于输送燃料和助燃风的输送管和燃烧喷嘴，所述输送管由用于输送燃料的燃料管、套在所述燃料管外侧的送风管组成，所述送风管与所述燃料管之间形成送风通道；所述燃烧喷嘴与所述输送管连接，在所述燃烧喷嘴与所述输送管之间设置有调节环；所述调节环上设置有输油孔和若干位于外侧表面的调节风槽，所述输油孔与所述燃料管相配合连接，所述调节风槽与所述送风通道相配合。
8.根据权利要求7所述的油气燃烧综合节能环保一体化工程***，其特征在于：所述燃烧喷嘴内侧与调节环形成有混合空间，所述燃烧喷嘴的喷口内径比混合空间内径小。
9.根据权利要求1所述的油气燃烧综合节能环保一体化工程***，其特征在于：所述排放烟气管与烟气处理装置连接，所述烟气处理装置，包括具有烟气输入口和烟气输出口的箱体，所述箱体的底部设置有盛装处理溶液的水池，所述箱体顶端设置有水冷塔，在箱体形成有烟气通过的空腔，所述空腔上端排布有若干喷淋管，所述水池通过是、管道经水冷塔与所述喷淋管连接。
10.根据权利要求9所述的油气燃烧综合节能环保一体化工程***，其特征在于：所述烟气输入口和烟气输出口处设置有过滤板，所述过滤板是高分子生物过滤板，对虑过的空气具有过滤及生物降解作用。
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CN114017792A (zh) * 2021-10-27 2022-02-08 神华准格尔能源有限责任公司 一种纳米碳氢燃料的双循环双过滤输送***

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