CN102966948A - 液体燃料气化装置及燃烧器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液体燃料气化装置，包括至少两层层叠套装在一起的螺旋气化盘管，每一层螺旋气化盘管上均设有燃料入口和燃料出口，相邻两层螺旋气化盘管中，位于外层的螺旋气化盘管的燃料出口与位于内层的螺旋气化盘管的燃料入口相连，且位于最内层的螺旋气化盘管的中心设有用于气化液体燃料的热源。本发明还公开了一种液体燃料燃烧器，包括如上液体燃料气化装置和燃烧装置，燃烧装置的燃料入口与位于最内层的螺旋气化盘管的燃料出口相连。该液体燃料气化装置不仅能够将液体燃料气化，而且具有气化能力强、气化效率高和气化充分的优点，并且在气化过程中解决了碳堵塞问题；该液体燃料燃烧器具有燃烧效果好、燃烧效率高的优点，能够适于工业应用。

Description

液体燃料气化装置及燃烧器
技术领域
本发明属于燃烧器技术领域，具体的为一种能够使液体燃料气化的液体燃料气化装置和采用该液体燃料气化装置的液体燃料燃烧器。
背景技术
醇基液体燃料是一种低热值液体燃料，其燃烧方式有液面直接燃烧、液体喷雾燃烧和液体气化燃烧三种，对于低热值液体燃料采用液面直接燃烧或液体喷雾燃烧的火焰效果都很差，基本不能满足工业炉的燃烧要求，而液体气化燃烧的燃烧效果虽然好，效率也高，但液体燃料的气化技术是难题。
目前应用的液体燃料气化器虽然在一定程度上能够实现液体燃料气化燃烧，但是仍存在不少问题，如存在气化不完全、气化效率低、气化器容易堵塞失效、可靠性差和仅能够在商业炉具中使用的缺陷，由于现有气化器的气化能力不足，可靠性差，不能够为大功率的工业燃烧器提供配套，因此液体燃料气化技术仍然在不断探索发展中，所以在工业燃烧器市场上并没有出现成熟的液体燃料完全气化燃烧的燃烧器，这导致工业用醇基液体燃料燃烧器基本停留在雾化燃烧的落后状态，其火焰温度低、燃烧效率低，既浪费燃料、又污染空气。
随着醇基液体燃料的广泛使用，工业市场对醇基液体燃料的燃烧技术和装置也提出了更高的要求。有鉴于此，本发明旨在探索一种液体燃料气化装置及燃烧器，该液体燃料气化装置不仅能够将液体燃料气化，而且具有气化能力强、气化效率高和气化充分的优点，并且在气化过程中解决了碳堵塞问题，能够长期稳定工作；而采用该液体燃料气化装置的液体燃料燃烧器具有燃烧效果好、燃烧效率高的优点，能够适于工业应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种液体燃料气化装置及燃烧器，该液体燃料气化装置不仅能够将液体燃料气化，而且具有气化能力强、气化效率高和气化充分的优点，并且在气化过程中解决了碳堵塞问题，能够长期稳定工作；而采用该液体燃料气化装置的液体燃料燃烧器具有燃烧效果好、燃烧效率高的优点，能够适于工业应用。
要实现上述技术目的，本发明首先提出了一种液体燃料气化装置，包括至少两层层叠套装在一起的螺旋气化盘管，每一层所述螺旋气化盘管上均设有燃料入口和燃料出口，相邻两层所述螺旋气化盘管中，位于外层的螺旋气化盘管的燃料出口与位于内层的螺旋气化盘管的燃料入口相连，且位于最内层的所述螺旋气化盘管的中心设有用于气化液体燃料的热源。
进一步，相邻两层所述螺旋气化盘管的螺旋方向相反。
进一步，所述螺旋气化盘管包括气化换热管，所述气化换热管为耐热金属管。
进一步，相邻两层所述螺旋气化盘管中，位于外层的螺旋气化盘管的气化换热管直径小于位于内层的螺旋气化盘管的气化换热管直径。
进一步，还包括套装在所述最外层螺旋气化盘管上的结构保持套管。
进一步，每一层所述螺旋气化盘管同轴设置。
进一步，所述螺旋气化盘管为层数为偶数。
本发明还公开了一种液体燃料燃烧器，包括如上所述液体燃料气化装置和燃烧装置，所述燃烧装置的燃料入口与位于最内层的所述螺旋气化盘管的燃料出口相连。
进一步，所述燃烧装置为引射燃烧器。
进一步，所述引射燃烧器的火焰喷射口与位于所述最内层螺旋气化盘管的中心并朝向所述液体燃料气化装置，所述热源为该引射燃烧器。
本发明的有益效果为：
本发明的液体燃料气化装置，通过设置至少两层层叠套装在一起的螺旋气化盘管，液体燃料在螺旋气化盘管中流动，液体燃料与螺旋气化盘管内壁接触换热，从而达到气化液体燃料的目的；通过将螺旋气化盘管设置为至少两层，能够增大换热面积，提高换热能力，并使液体燃料气化充分，使液体燃料能够达到完全气化，气化量增大，能够满足工业燃烧器的要求；
通过将相邻两层螺旋气化盘管中位于外层的螺旋气化盘管的燃料出口与位于内层的螺旋气化盘管的燃料入口相连，即液体燃料从外层螺旋气化盘管流向内层螺旋气化盘管，由于位于外层的螺旋气化盘管的温度比位于内层的螺旋气化盘管低，当液体燃料进入温度较低的外层螺旋气化盘管时，可大幅度降低液体燃料中的碳析出，当燃料从外层螺旋气化盘管流入内层螺旋气化盘管时，燃料温度已经升高，此时燃料再与温度较高的内层螺旋气化盘管内壁接触换热，已经不会产生碳析出现象，减少了液体燃料在气化过程中的积碳，能够长期稳定工作。
本发明的液体燃料燃烧器，通过采用上述液体燃料气化装置，能够充分气化液体燃料，并能够防止碳堵塞问题，即实现了对液体燃料燃烧器的液体气化燃烧，具有燃烧效果好、燃烧效率高的优点，能够适于工业应用。
附图说明
图1为本发明液体燃料气化装置实施例的结构示意图；
图2为本发明液体燃料燃烧器实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
第一实施例
首先对本发明的液体燃料气化装置的具体实施方式作详细说明。
如图1所示，为本发明液体燃料气化装置实施例的结构示意图。本实施例的液体燃料气化装置，包括至少两层层叠套装在一起的螺旋气化盘管1，每一层螺旋气化盘管1上均设有燃料入口2和燃料出口3，相邻两层螺旋气化盘管1中，位于外层的螺旋气化盘管1的燃料出口3与位于内层的螺旋气化盘管1的燃料入口2相连，且位于最内层的螺旋气化盘管1的中心设有用于气化液体燃料的热源4，位于最外层的螺旋气化盘管1的燃料入口2外接液体燃料存储装置，位于最内层的螺旋气化盘管1的燃料出口3外接燃料燃烧器向外部设备供热。优选的，本实施例的螺旋气化盘管1为层数为偶数，即最外层的螺旋气化盘管1的燃料入口2和最外层的螺旋气化盘管1的燃料出口3位于同一侧，能够简化结构和减小体积，本实施例的液体燃料气化装置设有两层层叠套装在一起的螺旋气化盘管1，分别为外层螺旋气化盘管1a和内层螺旋气化盘管1b。优选的，每一层螺旋气化盘管1同轴设置，即本实施例的外层螺旋气化盘管1a和内层螺旋气化盘管1b同轴设置，使得每一层的螺旋气化盘管1均能够均匀受热。
进一步，相邻两层螺旋气化盘管1的螺旋方向相反，布置方便，结构稳定。优选的，螺旋气化盘管1包括气化换热管，气化换热管为耐热金属管，且相邻两层螺旋气化盘管1中，位于外层的螺旋气化盘管1的气化换热管直径小于位于内层的螺旋气化盘管1的气化换热管直径，即本实施例组成外层螺旋气化盘管1a的气化换热管直径小于组成内层螺旋气化盘管1b的气化换热管直径，即具有空间膨胀作用减小压强，使液体燃料更容易气化，气化更加充分。
进一步，本实施例的液体燃料气化装置还包括套装在最外层螺旋气化盘管1a上的结构保持套管5，通过设置结构保持套管5，用于固定螺旋气化盘管1结构，使结构更加稳固。
本实施例的液体燃料气化装置，通过设置至少两层层叠套装在一起的螺旋气化盘管1，液体燃料在螺旋气化盘管1中流动，液体燃料与螺旋气化盘管1内壁接触换热，从而达到气化液体燃料的目的；通过将螺旋气化盘管1设置为至少两层，能够增大换热面积，提高换热能力，并使液体燃料气化充分，使液体燃料能够达到完全气化，气化量增大，能够满足工业燃烧器的要求；
通过将相邻两层螺旋气化盘管1中位于外层的螺旋气化盘管1的燃料出口3与位于内层的螺旋气化盘管1的燃料入口2相连，即液体燃料从外层螺旋气化盘管1a流向内层螺旋气化盘管1b，由于位于外层的螺旋气化盘管1的温度比位于内层的螺旋气化盘管1低，当液体燃料进入温度较低的外层螺旋气化盘管1a时，可大幅度降低液体燃料中的碳析出，当燃料从外层螺旋气化盘管1a流入内层螺旋气化盘管1b时，燃料温度已经升高，此时燃料再与温度较高的内层螺旋气化盘管内壁接触换热，已经不会产生碳析出现象，减少了液体燃料在气化过程中的积碳，能够长期稳定工作。
第二实施例
下面对本发明的液体燃料燃烧器的具体实施方式进行详细说明。
如图2所示，为本发明液体燃料燃烧器实施例的结构示意图。本实施例的液体燃料燃烧器，包括第一实施例所述的液体燃料气化装置和燃烧装置6，燃烧装置6的燃料入口与位于最内层的螺旋气化盘管1的燃料出口3相连，即本实施例的燃烧装置6的燃料入口与内层螺旋气化盘管1b的燃料出口3相连。
本实施例的液体燃料燃烧器，通过采用第一实施例的液体燃料气化装置，能够充分气化液体燃料，并能够防止碳堵塞问题，即实现了对液体燃料燃烧器的液体气化燃烧，具有燃烧效果好、燃烧效率高的优点，能够适于工业应用。
进一步，燃烧装置6为引射燃烧器，且引射燃烧器的火焰喷射口6a与位于最内层螺旋气化盘管1b的中心并朝向液体燃料气化装置，即第一实施例中的热源4为该引射燃烧器，采用该结构的液体燃料燃烧器，不仅能够实现对液体燃料的气化炭烧，而且还能够同时为液体燃料气化装置提供液体燃料气化所需的热源，能够提高燃烧热量利用率，不需要再外接其他热源。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种液体燃料气化装置，其特征在于：包括至少两层层叠套装在一起的螺旋气化盘管，每一层所述螺旋气化盘管上均设有燃料入口和燃料出口，相邻两层所述螺旋气化盘管中，位于外层的螺旋气化盘管的燃料出口与位于内层的螺旋气化盘管的燃料入口相连，且位于最内层的所述螺旋气化盘管的中心设有用于气化液体燃料的热源。
2.根据权利要求1所述的液体燃料气化装置，其特征在于：相邻两层所述螺旋气化盘管的螺旋方向相反。
3.根据权利要求1所述的液体燃料气化装置，其特征在于：所述螺旋气化盘管包括气化换热管，所述气化换热管为耐热金属管。
4.根据权利要求3所述的液体燃料气化装置，其特征在于：相邻两层所述螺旋气化盘管中，位于外层的螺旋气化盘管的气化换热管直径小于位于内层的螺旋气化盘管的气化换热管直径。
5.根据权利要求1-4任一项所述的液体燃料气化装置，其特征在于：还包括套装在所述最外层螺旋气化盘管上的结构保持套管。
6.根据权利要求1-4任一项所述的液体燃料气化装置，其特征在于：每一层所述螺旋气化盘管同轴设置。
7.根据权利要求1-4任一项所述的液体燃料气化装置，其特征在于：所述螺旋气化盘管为层数为偶数。
8.一种液体燃料燃烧器，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述液体燃料气化装置和燃烧装置，所述燃烧装置的燃料入口与位于最内层的所述螺旋气化盘管的燃料出口相连。
9.根据权利要求8所述的液体燃料燃烧器，其特征在于：所述燃烧装置为引射燃烧器。
10.根据权利要求9所述的液体燃料燃烧器，其特征在于：所述引射燃烧器的火焰喷射口与位于所述最内层螺旋气化盘管的中心并朝向所述液体燃料气化装置，所述热源为该引射燃烧器。
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