一种锅炉用甲醇燃料汽化燃烧器

本发明属于锅炉燃烧器，具体涉及一种锅炉用甲醇燃料汽化燃烧器。

背景技术：

1、甲醇燃料常温下以液体形式存在，燃烧产物主要是水和二氧化碳，生成的氮氧化物远低于船用重油，一氧化碳、碳化氢均比重油、柴油低30％以上，是典型的“清洁替代燃料”，其具有黏度低、表面张力小、易着火、气化潜热大等特点。

2、目前，市面上的甲醇燃料燃烧器以雾化燃烧为主，且多为轻油燃烧器改装而来，燃烧器技术尚未成熟，存在火焰颜色发黄、火焰长度过长、燃烧不充分的问题。而汽化燃烧在雾化燃烧器的结构基础上，增加燃料气化室，甲醇燃料在汽化室内实现吸热汽化的过程后再经喷嘴进入燃烧室内燃烧。汽化燃烧时燃料的汽化与燃烧分开进行，这有效解决了甲醇汽化潜热大且热值较低、在燃烧室内汽化过程大量吸热而导致燃烧温度低的问题，汽态甲醇燃料与空气接触更好、实现均相燃烧，并且燃料汽化后燃烧还能有效缓解雾化燃烧时燃料液滴对燃烧器喷头的磨损。

3、因此，设计一种使甲醇燃料高效、清洁、稳定燃烧的甲醇燃料汽化燃烧器是锅炉领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种锅炉领域中使甲醇燃料高效、清洁、稳定燃烧的汽化燃烧器。

2、本发明提供了如下技术方案：一种锅炉用甲醇燃料汽化燃烧器，包括燃料系统、空气系统、汽化室和点火系统；燃料系统用于向汽化室内供给甲醇液雾，点火系统用于在汽化室的出口处引燃甲醇，空气系统用于向汽化室内供给空气；

3、汽化室的内壁分布有一圈与汽化室深度方向平行的气体通道，气体通道上连接有沿汽化室深度方向分布的导向管，导向管向汽化室出口倾斜预设角度、偏离气体通道轴线预设角度；

4、相邻的气体通道一个作为烟气通道、另一个作为二次空气通道，烟气通道的一端为烟气吸入端、另一端封闭，烟气吸入端位于汽化室的出口处，烟气吸入端吸入甲醇燃烧后的高温烟气后经烟气通道从导向管排入汽化室内，为汽化室中甲醇液雾的汽化提供热量；二次空气通道的一端为空气流入端、另一端封闭，从空气系统来的部分空气进入空气流入端经二次空气通道从导向管流入汽化室内。

5、进一步地，汽化室的底部连接有一次风通道，一次风通道相对汽化室居中，一次风通道的出风方向与汽化室的深度方向平行，空气系统与一次风通道连通；二次空气通道的空气流入端位于一次风通道内，空气流入端的入口方向与一次风通道平行。

6、进一步地，空气系统包括风机和出风管，出风管居中安装在一次风通道内，出风管与一次风通道平行，风机安装在一次风通道外，与风机连接的排风管穿入一次风通道内连接出风管。

7、进一步地，燃料系统包括甲醇储罐、甲醇管道、离心泵、过滤器、单向阀、雾化喷嘴和回流管道；甲醇储罐、离心泵、过滤器、单向阀、雾化喷嘴通过甲醇管道依次连接，甲醇储罐、离心泵、过滤器、单向阀位于汽化室外，雾化喷嘴在汽化室内居中设置；回流管道的入口接入单向阀与过滤器之间的甲醇管道上，回流管道的出口连接甲醇储罐，回流管道上接入流量调节阀。

8、进一步地，点火系统包括点火针和点火控制器，点火针位于汽化室出口处，点火控制器位于汽化室外，点火控制器通过线路与点火针连接。

9、与现有技术相比，本发明的优势在于：

10、本发明提供的一种锅炉用甲醇燃料汽化燃烧器，通过设置雾化喷嘴、烟气回流系统和汽化室，雾化喷嘴喷出的甲醇被压力破坏成小液滴，经由汽化室旋流卷吸的高温烟气对破碎液滴进行加热实现汽化，汽化后的甲醇被一次风管道喷出的空气送出汽化室，在汽化室出口点火从而开始燃烧。该汽化燃烧器能够使甲醇高效汽化，克服燃料汽化潜热大的问题，从而使甲醇充分、高效的燃烧，并减少了氮氧化物以及甲醛的排放，保护了从业人员的身体健康。

技术特征：

1.一种锅炉用甲醇燃料汽化燃烧器，其特征在于：包括燃料系统、空气系统、汽化室(16)和点火系统；燃料系统用于向汽化室(16)内供给甲醇液雾，点火系统用于在汽化室(16)的出口处引燃甲醇，空气系统用于向汽化室(16)内供给空气；

2.根据权利要求1所述的一种锅炉用甲醇燃料汽化燃烧器，其特征在于：所述的汽化室(16)的底部连接有一次风通道(15)，一次风通道(15)相对汽化室(16)居中，一次风通道(15)的出风方向与汽化室(16)的深度方向平行，空气系统与一次风通道(15)连通；二次空气通道(18)的空气流入端(19)位于一次风通道(15)内，空气流入端(19)的入口方向与一次风通道(15)平行。

3.根据权利要求2所述的一种锅炉用甲醇燃料汽化燃烧器，其特征在于：所述的空气系统包括风机(8)和出风管(9)，出风管(9)居中安装在一次风通道(15)内，出风管(9)与一次风通道(15)平行，风机(8)安装在一次风通道(15)外，与风机(8)连接的排风管穿入一次风通道(15)内连接出风管(9)。

4.根据权利要求3所述的一种锅炉用甲醇燃料汽化燃烧器，其特征在于：所述的燃料系统包括甲醇储罐(1)、甲醇管道(2)、离心泵(3)、过滤器(4)、单向阀(5)、雾化喷嘴(6)和回流管道(7)；甲醇储罐(1)、离心泵(3)、过滤器(4)、单向阀(5)、雾化喷嘴(6)通过甲醇管道(2)依次连接，甲醇储罐(1)、离心泵(4)、过滤器(3)、单向阀(5)位于汽化室(16)外，雾化喷嘴(6)在汽化室(16)内居中设置；回流管道(7)的入口接入单向阀(5)与过滤器(4)之间的甲醇管道(2)上，回流管道(7)的出口连接甲醇储罐(1)，回流管道(7)上接入流量调节阀(17)。

5.根据权利要求4所述的一种锅炉用甲醇燃料汽化燃烧器，其特征在于：所述的点火系统包括点火针(14)和点火控制器(13)，点火针(14)位于汽化室(16)出口处，点火控制器(13)位于汽化室(16)外，点火控制器(13)通过线路与点火针(14)连接。

技术总结本发明属于锅炉燃烧器技术领域，具体涉及一种锅炉用甲醇燃料汽化燃烧器；包括燃料系统、空气系统、汽化室和点火系统；燃料系统用于向汽化室内供给甲醇液雾，点火系统用于在汽化室的出口处引燃甲醇，空气系统用于向汽化室内供给空气；汽化室的内壁分布有一圈与汽化室深度方向平行的气体通道，气体通道上连接有沿汽化室深度方向分布的导向管，导向管向汽化室出口倾斜预设角度、偏离气体通道轴线预设角度；相邻的气体通道一个作为烟气通道、另一个作为二次空气通道；该汽化燃烧器能够使甲醇高效汽化，克服燃料汽化潜热大的问题，从而使甲醇充分、高效的燃烧，并减少了氮氧化物以及甲醛的排放。技术研发人员：刘海玉,王紫昇,牛俊天,闫永宏,金燕,乔晓磊受保护的技术使用者：太原理工大学技术研发日：技术公布日：2024/4/29