一种燃烧方法及其装置 (一)所属技术领域:
本发明涉及热力学领域,是一种对燃料和空气分别加热至接近或高于着火点温度后再混合燃烧的快速燃烧方法及其装置。
(二)背景技术:
提高燃烧效率是人们一直关注的问题。为了提高燃烧效率,人们采用了增压空气与燃料混合燃烧,增设空气预热器以及进行二次燃烧,有效地提高了燃烧效率。然而,包括2002年8月西安交通大学出版的《燃油燃气锅炉的结构设计及图册》一书中提出的燃烧型式在内的现有燃烧方法的燃料与空气混合后的温度,在点火前都远低于着火点温度,燃烧速率慢,使得燃料不能充分完全燃烧,存在效率不高的缺陷。
(三)发明内容:
为克服现有技术中存在的燃料与空气混合后的温度在点火前都远低于着火点温度,燃料不能快速、完全燃烧的不足,本发明提出了一种燃烧方法及其装置。
本发明所采用的技术方案是利用燃烧室内燃烧后的高温烟气分别对燃料和空气进行加热后再混合燃烧(初次点火除外),使加热后接近或高于着火点的燃料和空气在燃烧室内快速、充分燃烧。
为此,本发明还提出了一种燃烧装置。该装置主要由空气调节阀、空气管、空气加热管、燃料调节阀、燃料管、燃料加热管、空气泵和燃料泵组成。通过空气泵和燃料泵将部分燃烧后的高温烟气从燃烧室引入空气加热管和燃料加热管中,对空气和燃料直接加热;再将加热后的空气和燃料通过空气泵与燃料泵分别泵入空气喷管和燃料喷管,送入燃烧室内,并在其中点火混合燃烧。
由于本发明是对燃料和空气分别加热至接近或高于着火点温度后再混合燃烧,能量超过活化能E的活性分子随温度T地提高迅猛增多,使得燃烧过程一开始就以远高于其它方法所产生的燃烧速率和温度迅猛进行,燃烧完全,有效地减少了烟气粉尘和有害气体,烟气洁净,具有升温快、效率高、节约能源、减轻污染的特点,可广泛应用于使用各种燃料的燃烧器。
(四)附图说明:
附图1是燃烧装置的结构示意图。
图中
1.空气泵 2.炉壁 3.空气加热管 4.空气调节阀 5.空气管
6.燃烧室 7.燃料管 8.燃料调节阀 9.燃料加热管 10.水
11.燃料泵 12.链条 13.电机 14.链轮 15.支腿
16.燃烧室底盖 17.燃料喷管 18.点火塞 19.空气喷管
(五)具体实施方式:
实施例一
本实施例是针对使用燃气的燃烧器,将对燃气和空气的预先加热温度设定为600℃。
在实施中,利用燃烧室内燃烧后的高温烟气对燃气和空气加热至600℃后再混合燃烧(初次点火除外),加热后的燃气和空气进入燃烧室充分燃烧,燃烧速率快。
为此,本发明提出了一种燃烧装置,该装置主要由空气调节阀4、空气管5、空气加热管3、燃料调节阀8、燃料管7、燃料加热管9、空气泵1和燃料泵11组成。
空气加热管3上连接有空气管5,并且一端与燃烧室6的顶端相通,另一端与空气泵1相连;燃料加热管9上连接有燃料管7,并且一端与燃烧室6的顶端相通,另一端与燃料泵11相连。
工作时:在空气泵1和燃料泵11的作用下,由燃烧室6中抽取燃烧后的高温烟气,在空气加热管3和燃料加热管9中,分别对通过空气管5和燃料管7进入的空气与燃料进行加热。再由空气泵1和燃料泵11分别将加热至设定温度的空气与燃料泵入空气喷管19和燃料喷管17,喷入燃烧室6内,并在其中混合燃烧。如果是初次则由点火塞18点火燃烧。
空气和燃料的进入量由空气调节阀4和燃料调节阀8控制。空气加热管3和燃料加热管9中的高温烟气进入量分别由空气泵1和燃料泵11通过电机转速控制。这样,通过上述装置就可完全实现本发明。
加热过程是在空气加热管3和燃料加热管9中完成。
实施例二
本实施例是针对使用燃油的燃烧器,将对燃油和空气的预先加热温度设定为800℃。
在实施中,利用燃烧室内燃烧后的高温烟气对燃油和空气加热至800℃后再混合燃烧(初次点火除外),加热后的燃油和空气进入燃烧室充分燃烧,燃烧速率快。
为此,本发明提出了一种燃烧装置,该装置主要由空气调节阀4、空气管5、空气加热管3、燃料调节阀8、燃料管7、燃料加热管9、空气泵1和燃料泵11组成。
空气加热管3上连接有空气管5,并且一端与燃烧室6的顶端相通,另一端与空气泵1相连;燃料加热管9上连接有燃料管7,并且一端与燃烧室6的顶端相通,另一端与燃料泵11相连。
工作时:在空气泵1和燃料泵11的作用下,由燃烧室6中抽取燃烧后的高温烟气,在空气加热管3和燃料加热管9中,分别对通过空气管5和燃料管7进入的空气与燃料进行加热。再由空气泵1和燃料泵11分别将加热至设定温度的空气与燃料泵入空气喷管19和燃料喷管17,喷入燃烧室6内,并在其中混合燃烧。如果是初次则由点火塞18点火燃烧。
空气和燃料的进入量由空气调节阀4和燃料调节阀8控制。空气加热管3和燃料加热管9中的高温烟气进入量分别由空气泵1和燃料泵11通过电机转速控制。这样,通过上述装置就可完全实现本发明。
加热过程是在空气加热管3和燃料加热管9中完成。
实施例三
本实施例是针对使用粉末状固体燃料的燃烧器,将对燃气和空气的预先加热温度设定为500℃。
当本发明用于粉末状固体燃料的燃烧器时,只需将原装置中的燃料调节阀更换为粉末燃料送入泵。
在实施中,利用燃烧室内燃烧后的高温烟气对燃料和空气加热至500℃后再混合燃烧(初次点火除外),加热后的燃料和空气进入燃烧室充分燃烧,燃烧速率快。
为此,本发明提出了一种燃烧装置,该装置主要由空气调节阀4、空气管5、空气加热管3、粉末燃料送入泵8、燃料管7、燃料加热管9、空气泵1和燃料泵11组成。
空气加热管3上连接有空气管5,并且一端与燃烧室6的顶端相通,另一端与空气泵1相连;燃料加热管9上连接有燃料管7,并且一端与燃烧室6的顶端相通,另一端与燃料泵11相连。
工作时:在空气泵1和燃料泵11的作用下,由燃烧室6中抽取燃烧后的高温烟气,在空气加热管3和燃料加热管9中,分别对通过空气管5和燃料管7进入的空气与燃料进行加热。再由空气泵1和燃料泵11分别将加热至设定温度的空气与燃料泵入空气喷管19和燃料喷管17,喷入燃烧室6内,并在其中混合燃烧。如果是初次则由点火塞18点火燃烧。
空气和燃料的进入量由空气调节阀4和粉末燃料送入泵8控制。空气加热管3和燃料加热管9中的高温烟气进入量分别由空气泵1和燃料泵11通过电机转速控制。这样,通过上述装置就可完全实现本发明。