專利名稱：甲醇噴霧燃燒噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)及鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，是一種可以通過燃料稀釋和(或)空氣稀釋達(dá)到高效、低N0X排放的甲醇噴霧燃燒噴嘴。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界石油價(jià)格飛漲，而且中國(guó)的石油一半以上依靠進(jìn)□，因此燃?xì)廨啓C(jī)和燃油鍋爐等燃油設(shè)備必須尋求其它代用液體燃料中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中煤占統(tǒng)治地位，因此煤基液體燃料甲醇由于其來源廣泛、價(jià)格宜以及生成流程成熟等特點(diǎn)就成為了中國(guó)首選的液體替代燃料甲醇相對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)和燃油鍋爐中常用的柴油等燃料有其白身的一些特點(diǎn)、第，甲醇的度要比柴油等低很多因此甲醇較容易務(wù)化，但是霧化角可能會(huì)變的很大第甲醇的執(zhí)/、、、值低，化學(xué)當(dāng)量空氣少第二，甲醇的氣化潛執(zhí)八"大。由于甲醇具有上述特點(diǎn)、7因此以刖開發(fā)的針對(duì)于柴油燃料的噴霧燃燒噴嘴將不能適應(yīng)甲醇的 噴霧燃燒，因而有必要開發(fā)適應(yīng)甲醇特點(diǎn)的噴霧 燃燒噴嘴。液體噴霧燃燒此導(dǎo)致N0X排放會(huì) N0X排放。由于甲 個(gè)特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)低發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的嘴，是適應(yīng)甲醇燃燒噴嘴其根嘴；根據(jù)甲醇的氣；由于甲醇的向旋流來加大回N0X排放較高，采措施來減少N0X排為實(shí)現(xiàn)上述燃燒噴嘴，用于統(tǒng)，其適應(yīng)甲醇的特性7其包括種甲醇噴霧最里層為一適合甲醇以及慘水甲醇特點(diǎn)的氣取了甲醇摻水稀釋和空氣稀釋的 放。高焰吋控因這這于霧噴放高溶排醇o(jì)霧噴在霧的染污高特化霧計(jì)設(shè)甲空適匹氣空據(jù)當(dāng)反軸匕因熱氣的燒霧噴夕另區(qū)動(dòng)離心式甲醇霧化噴嘴；中間層為 一 旋流霧化空氣通道，通道內(nèi)設(shè)有 霧化空氣旋流器，根據(jù)甲醇以及摻水甲醇的特點(diǎn) 調(diào)整霧化空氣量及其旋流數(shù)；最外層為兩個(gè)同軸反向旋流的稀釋空氣通 道，兩通道出口各設(shè)有一空氣旋流器，兩空氣旋 流器為了適應(yīng)甲醇?xì)饣瘽摕岽蟮奶攸c(diǎn)，采用了同 軸反向旋流來增大空氣的旋流數(shù)。所述的噴霧燃燒噴嘴，其所述摻水甲醇，提 高了甲醇的閃點(diǎn)，增加甲醇噴霧燃燒的啟動(dòng)安全 性，達(dá)到了高效、低N0X排放燃燒。所述的噴霧燃燒噴嘴，其所述稀釋空氣，為 加有空氣稀釋劑的空氣，以達(dá)到高效、低N0X排放 燃燒所述的噴霧燃燒噴嘴，其所述空氣稀釋劑，為氮?dú)?，水?"、N氣和氧化碳?xì)獾娜我狻N氣體，或?yàn)閹追N氣體的混氣。本發(fā)明提供的適應(yīng)甲醇特點(diǎn)的高效、 低污染排放的噴霧燃燒噴嘴，包括適合甲醇特點(diǎn)的氣動(dòng)霧化噴嘴以及同軸反向的空氣旋流器通過調(diào)節(jié)甲醇的摻水量以及六氣的稀釋量，達(dá)到穩(wěn)定、咼效、低污染的燃燒。本發(fā)明可用于燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室及鍋爐等燃燒 系統(tǒng)。


圖l是本發(fā)明甲醇噴霧燃燒噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明的 一 個(gè)具體實(shí)施例。參照?qǐng)D1可 知，本發(fā)明的甲醇噴霧燃燒噴嘴為柱體，該結(jié)構(gòu) 為一般的環(huán)狀通道。主要包括彼此反向的空氣旋流器1和2 ，霧化空氣旋流器3以及甲醇的離心霧 化噴嘴6，還包括兩個(gè)稀釋空氣通道4和5以及一 個(gè)霧化空氣通道7。其中柱體的中心軸線上，設(shè)有甲醇通道8，甲醇 通道8的一端接甲醇源或摻水甲醇源，另一端是 甲醇霧化噴口9。霧化空氣通道IO、兩個(gè)稀釋空氣通道4和5都為環(huán)形通道，以甲醇通道8為軸心線，由里向外順序排列霧化空氣通道10的 一 端接霧化空氣源，另一端設(shè)有霧化空氣旋流器3 ，且霧化空氣通道10的部分伸出霧化空氣旋流器3后，包覆于甲醇霧化噴口9外側(cè)，與霧化混合噴口11相通，朝向燃燒系統(tǒng)的燃燒室12。稀釋空氣 通道5環(huán)抱于霧化空氣通道10的外側(cè)，稀釋空氣 通道4環(huán)抱于稀釋空氣通道5的外側(cè)，兩個(gè)稀釋空 氣通道4和5的一端接稀釋空氣源，與霧化混合噴 口ll同方向的另一端(出口端)分別設(shè)有空氣旋 流器1和2 ，兩空氣旋流器1和2的旋流方向彼此相 反，皆朝向燃燒系統(tǒng)的燃燒室12 。本發(fā)明是適應(yīng)甲醇特點(diǎn)的高效、低污染排放 的甲醇噴霧燃燒噴嘴，可用于燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室及 鍋爐等燃燒系統(tǒng)。了計(jì)設(shè)占？值熱據(jù)以甲足而量甲適以霧現(xiàn)實(shí)6心離過通求負(fù)統(tǒng)系特霧容較甲化霧室足空霧霧應(yīng)適擇選點(diǎn)氣輪證從角霧粒2口禾了熱氣甲區(qū)回增從嗜氣兩子艮使根據(jù)甲醇噴霧燃燒中N0X排放高的特點(diǎn)，采 用在甲醇中摻入水的措施來降低火焰溫度，從而抑制NOx排放，摻水甲醇的摻水比例為10% -20% 。根據(jù)甲醇噴霧燃燒中N0X排放高的特點(diǎn)，還 采用了不同稀釋劑對(duì)空氣進(jìn)行稀釋的措施來抑制 N0X排放，稀釋劑可以為氮?dú)猓魵夂投趸?碳?xì)獾娜我庖环N氣體，也可以為幾種氣體的混合 氣，其中空氣稀釋劑為空氣的1% - 5% 。
權(quán)利要求
1. 一種甲醇噴霧燃燒噴嘴，用于燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室及鍋爐燃燒系統(tǒng)，其適應(yīng)甲醇的特點(diǎn)，具有高效、低污染排放的特性，其特征在于甲醇噴霧燃燒噴嘴為柱體，該結(jié)構(gòu)為一般的環(huán)狀通道包括甲醇的離心霧化噴嘴、兩個(gè)稀釋空氣通道、一個(gè)霧化空氣通道，還包括兩個(gè)彼此反向的空氣旋流器、霧化空氣旋流器；其中柱體的中心軸線上，設(shè)有甲醇通道，甲醇通道的一端接甲醇源或摻水甲醇源，另一端是甲醇霧化噴口；霧化空氣通道、兩個(gè)稀釋空氣通道都為環(huán)形通道，以甲醇通道為軸心線，由里向外順序排列；霧化空氣通道的一端接霧化空氣源，另一端設(shè)有霧化空氣旋流器，且霧化空氣通道的一部分伸出霧化空氣旋流器后，包覆于甲醇霧化噴口外側(cè)，與霧化混合噴口相通，朝向燃燒系統(tǒng)的燃燒室；一稀釋空氣通道環(huán)抱于霧化空氣通道的外側(cè)，另一稀釋空氣通道環(huán)抱于該一稀釋空氣通道的外側(cè)，兩個(gè)稀釋空氣通道的一端接稀釋空氣源，與霧化混合噴口同方向的另一端分別設(shè)有空氣旋流器，兩空氣旋流器的旋流方向彼此相反，皆朝向燃燒系統(tǒng)的燃燒室；綜上所述，甲醇噴霧燃燒噴嘴包括同軸相套的三部分最里層為一適合甲醇以及摻水甲醇特點(diǎn)的氣動(dòng)離心式甲醇霧化噴嘴；中間層為一旋流霧化空氣通道，通道內(nèi)設(shè)有霧化空氣旋流器，根據(jù)甲醇以及摻水甲醇的特點(diǎn)調(diào)整霧化空氣量及其旋流數(shù)；最外層為兩個(gè)同軸稀釋空氣通道，兩通道出口各設(shè)有一空氣旋流器，兩空氣旋流器相互為反向旋流，適應(yīng)了甲醇?xì)饣瘽摕岽蟮奶攸c(diǎn)，用同軸反向旋流來增大空氣的旋流數(shù)。
2 .如權(quán)利要求l所述的噴霧燃燒噴嘴，其特征在于，所述摻水甲醇，摻水甲醇的摻水比例為10% - 20%，提咼了甲醇的閃點(diǎn)，增加甲醇噴霧燃燒的啟動(dòng)安全性達(dá)到了高效、低N0X排放燃燒。
3 .如權(quán)利要求1所述的噴霧燃燒噴嘴，其特征在于所述稀釋空氣，其中空氣稀釋劑為空氣的1% - 5% ，為加有空氣稀釋劑的空氣，以達(dá)到高 效、低N0X排放燃燒。
4 .如權(quán)利要求3所述的噴霧燃燒噴嘴，其特 征在于，所述空氣稀釋劑，為氮?dú)?，水蒸氣和二氧化碳?xì)獾娜我庖环N氣體，或?yàn)閹追N氣體的混合 氣。
全文摘要
一種燃?xì)廨啓C(jī)甲醇噴霧燃燒噴嘴，涉及燃?xì)廨啓C(jī)和鍋爐技術(shù)，其適應(yīng)甲醇的特性，具有高效、低污染排放的特性，包括離心式甲醇通道、旋流霧化空氣通道以及一次空氣旋流通道。根據(jù)甲醇本身的特點(diǎn)調(diào)整了霧化噴嘴的參數(shù)，匹配了空氣量，以及空氣的旋流數(shù)。另外為了達(dá)到低NO_x排放，采用了甲醇摻水和空氣稀釋的燃燒方式。
文檔編號(hào)F23D11/36GK101230979SQ20071006299
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月24日
發(fā)明者張哲巔, 岳 王, 穆克進(jìn), 肖云漢 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所