燃油掺水乳化装置.pdf

本发明涉及锅炉用的辅助燃烧设备，特别是一种燃油掺水乳化装置。
    企业为了节约燃烧油，提高燃烧效率，需要采取一定的技术措施来乳化燃烧油，目前在以原油（重油、渣油）做为燃料的炉窑上，已应用的燃油掺水乳化技术有超声波法、气动法、机械法和化学助燃剂法等方法，用来提高燃烧效率，实现节能和环保效果。现有技术概况如下：

    一是超声波掺水乳化装置，结构复杂，装置体积较大。工艺复杂难于掌握，需要设置动力，其零部件、电器元件多，损坏修复增加一定的工作量，不便于维修，故障排除不及时会影响正常掺水。特别是烧渣油的炉子，若不能连续掺水会造成结胶，冒黑烟，甚至影响正常烧炉。更主要的缺点是价格昂贵，一次性投入较大，很难进行普遍性推广，用户接受不了。

    二是“气动法”，目前推广量不大，效果不理想。

    三是化学乳化技术，即用化学药剂掺入燃油之中，进行搅拌。需要增设动力设备，各种容器，增加工人劳动强度。一次性投入较大，且需要一定场地、工房、设置工艺流程，并存放药剂，一但使用该项动技术需长期不断地投入资金，若药剂掺合不及时或调剂不均匀，会影响燃烧效果。也不是理想方式。

    四是机械涡流乳化法，即：无可动部件的旋流片乳化管掺水装置。参见《石油工业节能新技术成果专辑》石油天然气总公司中国石油学会出版。主要工作原理是，油水混合液在乳化管流过时，由于旋流片的作用，形成涡流搅拌，经多次反复实现其乳化效果。这种技术结构简单，体积小、安装容易，无可动部件及易损件，不需另设动力，制造成本低、工艺简单，一次性投入少，投资回收期极短，一般只有3天即可收回。因此从技术效果、节油经济效益综合分析评价，普遍推广技术可行，经济上合理，用户投入最少，易接受和承担，是研制的最佳方案与途径。但是现有机械乳化技术，特别是乳化管从结构上有两大弱点，一个是旋流片为逐个小块相互啮合，制造不便，安装和拆卸清洗都不方便，制造工艺复杂，效果不理想。第二是整体结构为单根，或并排在一条轴线上安装于立式汇管，液体易走近路，各管流量不均匀，工作负荷不等。组件表现了不合理性。第三是，全套装置不配套。

    本发明的目的是要克服上述机械乳化技术中乳化装置的结构不合理和工艺设备上的不配套。使其结构简单，易于制造，乳化效果良好，工艺设备系统配套。

    本发明的技术解决方案是：乳化装置由乳化管和汇管组成，汇管的一面有进、出口，另一面有连通孔，位于装置的两端，用乳化管将其连通。掺入水流经水表、玻璃转子、水加热器和单流阀后，油水汇合进入螺杆泵增压后再进入乳化装置的汇管，由进口流入乳化管，从另一端汇管的出口流出进入锅炉。

    本发明与现有装置相比结构简单，制造容易，现场使用方便，一般工人只讲一遍即可学会操作和控制，体积小、易安装，检修保养方便，寿命长（一般可达三个采暖期不用检查）。价格便宜、制造成本低。在锅炉炉膛温度不变的情况下，由于乳化效果好，燃油形成微小水珠被油包住，当进入炉膛后温度升高产生二次雾化，增大了油的散发面积，并能够充分与空气混合燃烧，基本上无残碳和积烟，大大提高了燃烧效率，节约油量的比例可达8-10%以上。

    图1为燃油掺水乳化装置结构示意图。

    图2为燃油掺水乳化工艺流程图。

    以下将结合附图对本发明做进一步的详述：

    参见图1和图2，燃油掺水乳化装置由汇管（6）、汇管（8）和乳化管（7）组成，汇管（6）和（8）的一面有进、出口，另一面有连通孔数个。乳化管（7）将位于两端地汇管（6）和（8）连通。乳化管（7）内有杆式旋流器，数个旋流片以正反旋的安装顺序，以杆为轴心，固定于杆上。掺入水先流经水表（1）以便进行累计计量水量，这样可以考核一定时期内掺水总量。再流入玻璃转子流量计（2），可以计量瞬时掺入水的水平，在此可以看出每小时加入多少水，调整来水闸门控制掺水量。掺入水自玻璃转子流量计（2）流入加热器（3），将水加热，使水温高于与油混合时的油温，而后流经单流阀（4）。该阀是专为避免水压力不正常而设。油水汇合处设在锅炉供油泵-螺杆泵（5）的前端，在螺杆泵（5）的后端连接安装燃油掺水乳化装置。混合液经螺杆泵（5）加压后进入乳化装置的汇合室（6），然后均匀地进入乳化管（7）内。管内有杆式旋流器，数个旋流片以正反旋的安装顺序以杆为轴心，固定于杆上。混合液顺着杆式旋流器多次正反数拾次旋转流动，充分乳化流入汇合室（8），经出口流入进锅炉的管线，分别进入各锅炉燃烧，完成了掺水乳化的全过程。