一种混合燃料燃烧器制造技术

本发明专利技术公开了一种混合燃料燃烧器，包括外筒、预热管、燃料输送管，预热管的一端连接燃料供应装置；外筒的一端设有风机，外筒的另一端设有尾喷管；外筒的中央设有多级催化喷射装置；尾喷管中设有催化室，预热管的另一端与催化室相连；燃料输送管的一端与催化室相连；多级催化喷射装置包括若干级催化喷射部件，催化喷射部件内设有催化剂腔，催化剂腔中设有中心蓄热体；催化剂腔中装有第二催化剂；中心蓄热体的侧面与催化剂腔的内壁之间形成环缝；相邻两级催化喷射部件之间设有支撑连接管；相邻两级催化喷射部件之间的支撑连接管的外围设有热催化罩。本发明专利技术能够促进混合燃料汽化和裂解，提高混合燃料燃烧效率，并节省混合燃料的使用量。使用量。使用量。

【技术实现步骤摘要】
一种混合燃料燃烧器


[0001]本专利技术涉及燃烧器
，特别涉及一种混合燃料燃烧器。

技术介绍

[0002]随着科技的进步，人类对能源的需求也越来越大。在甲醇中加入一定比例的水，形成甲醇和水的混合燃料，该混合燃料属于水性燃料，该混合燃料的推广使用，可以缓解当前对传统化石能源过度依赖的问题，并能够缓解当前能源紧张的问题，且由于甲醇在燃烧后只产生水和二氧化碳，不产生含硫化合物或者含氮化合物等，对环境较为友好。
[0003]然而，现有的燃烧器在通过混合燃料进行燃烧工作时，由于甲醇和水的混合燃料属于水性燃料，呈液态，不易汽化，该混合燃料在燃烧过程中，其中部分甲醇由于无法充分汽化和高温裂解，影响甲醇的燃烧反应，导致甲醇燃烧不彻底，单位体积混合燃料燃烧时产生的热量较低，燃烧效率低下。
[0004]故亟需提供一种能够充分促进混合燃料汽化和高温裂解、提高混合燃料燃烧效率的燃烧器，从而提高混合燃料燃烧产生热量，并节省混合燃料的使用量。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术中的不足之处，提供一种混合燃料燃烧器，能够充分促进混合燃料汽化和裂解，提高混合燃料燃烧效率的燃烧器，并节省混合燃料的使用量。
[0006]本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：一种混合燃料燃烧器，包括外筒、预热管、燃料输送管，预热管以多层环绕的方式设置在外筒的内侧，预热管的一端连接燃料供应装置，燃料供应装置为预热管提供甲醇与水的混合燃料；外筒的一端设有风机，外筒的另一端设有尾喷管；外筒的中央设有多级催化喷射装置；
[0007]尾喷管中设有催化室，预热管的另一端与催化室相连，催化室中装有第一催化剂；燃料输送管的一端与催化室相连；
[0008]所述多级催化喷射装置包括若干级催化喷射部件，催化喷射部件内设有催化剂腔，催化剂腔中设有中心蓄热体；催化剂腔中装有第二催化剂；中心蓄热体的侧面与催化剂腔的内壁之间形成环缝；相邻两级催化喷射部件之间设有支撑连接管，支撑连接管将相邻两级催化喷射部件中的催化剂腔连通；相邻两级催化喷射部件之间的支撑连接管的外围设有热催化罩，热催化罩上设有通孔；第一级催化喷射部件的环缝前方设有耐高温点火器，最后一级催化喷射部件上设有若干个支撑柱，支撑柱的外围设有热催化罩；燃料输送管的另一端与第一级催化喷射部件中的催化剂腔连通。
[0009]作为优选，所述风机为轴流风机。
[0010]作为优选，外筒的外侧设有保温层。
[0011]作为优选，所述保温层的外侧设有水冷管，水冷管以螺旋环绕的方式设置在保温层的外侧。
[0012]作为优选，所述热催化罩由钛制成。
[0013]作为优选，所述燃料供应装置包括第一燃料箱、第二燃料箱、燃料泵，第一燃料箱和第二燃料箱上分别设有第一燃料管和第二燃料管，第一燃料管和第二燃料管的一端均与燃料泵的输入口相连；预热管的一端连接燃料泵的输出口，第一燃料管和第二燃料管上分别设有第一调节阀和第二调节阀；第一燃料箱和第二燃料箱中分别装有甲醇和水。
[0014]作为优选，所述尾喷管中设有环形空腔和补燃空气通道，环形空腔位于催化室和外筒之间；补燃空气通道的一端与环形空腔连通，补燃空气通道通过补燃空气管与补燃风机相连；环形空腔的内侧设有补燃空气孔。
[0015]作为优选，所述中心蓄热体的侧面设有若干个凹槽，凹槽中设有热弯片，热弯片由第一金属层和第二金属层组成，第一金属层位于第二金属层远离凹槽底面的一侧；第一金属层的热膨胀系数大于第二金属层的热膨胀系数；热弯片的一端固定在凹槽的底面上，热弯片的另一端设有锯齿结构；当混合燃料燃烧器不燃烧时，热弯片处于室温状态，热弯片呈弯曲状，热弯片上设有锯齿结构的一端伸入环缝中；当混合燃料燃烧器处于稳定燃烧状态时，热弯片受热并处于高温状态，热弯片呈平直状且完全隐藏于凹槽中。
[0016]作为优选，混合燃料燃烧器在使用时，先通过燃料供应装置向预热管提供由甲醇和水混合而成的第一混合燃料，第一混合燃料中水的质量比控制在20％以下；第一混合燃料依次通过预热管、催化室、燃料输送管后到达多级催化喷射装置，第一混合燃料先从进入第一级催化喷射部件中的催化剂腔中，一部分第一混合燃料通过第二催化剂腔中的第二催化剂后从第一级催化喷射部件上的环缝中喷出，喷出的第一混合燃料被耐高温点火器点燃形成喷射火焰，喷射火焰从热催化罩上的通孔喷出；另一部分第一混合燃料通过催化剂腔中的第二催化剂后顺着支撑连接管进入第二级催化喷射部件中的第二催化剂腔中，进入第二级催化喷射部件中的第一混合燃料一部分从第二级催化喷射部件上的环缝中喷出，另一部分通过支撑连接管进入下一级催化喷射部件中的催化剂腔中；通过上述方式，使得第一混合燃料从各级催化喷射部件上的环缝中喷出，从第一级催化喷射部件上喷出的喷射火焰将后面几级催化喷射部件上喷出的第一混合燃料点燃；通过风机向外筒中吹入空气；
[0017]待第一混合燃料燃烧5
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10分钟后，通过燃料供应装置向预热管提供第二混合燃料，第二混合燃料中甲醇的质量比控制在百分之40％
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60％；同时，补燃风机启动，补燃风机将补燃空气吸入，补燃空气依次通过补燃空气管、补燃空气通道、环形空腔和补燃空气孔后与尾喷管中的尾喷火焰接触，为尾喷火焰补充氧气，促进尾喷火焰的燃烧。
[0018]本专利技术的有益效果是：本专利技术中，当混合燃料燃烧器处于稳定燃烧状态时，第一催化剂和第二催化剂均被加热至较高的温度状态；混合燃料在经过预热管时，预热管中的混合燃料被初步预热，部分混合燃料受热汽化；然后混合燃料进入催化室中，并与催化室中高温的第一催化剂接触，使得混合燃料得到二次加热，混合燃料得到进一步汽化；接着混合燃料进入催化喷射部件中的催化剂腔中并与催化剂腔中高温的第二催化剂接触，使得混合燃料再次得到加热，并使混合燃料充分汽化，并加速混合燃料的裂解，混合燃料中的甲醇和水充分转变为气态，部分混合燃料经过多级催化喷射部件后，得到多级加热和汽化，被汽化后的混合燃料最终从各个催化喷射部件上的环缝喷出，混合燃料喷出后被火焰点燃并发生燃烧；燃烧的混合燃料在喷出过程中会与炽热的热催化罩接触，在炽热的催化罩的作用下，使得燃烧中的甲醇得到充分汽化和裂解，使得燃烧反应充分进行，大大提升了混合燃料的燃
烧效率，提高了单位体积混合燃料的燃烧时产生的热量，从而起到节省燃料的作用。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的结构示意图。
[0020]图2为多级催化喷射装置的结构示意图。
[0021]图3为多级催化喷射装置的剖视图。
[0022]图4为图1中A部放大图。
[0023]图5为中心蓄热体其中一个方向的结构示意图。
[0024]图6为中心蓄热体另一个方向的结构示意图。
[0025]图7为图6中B部放大图。
[0026]图8为中心蓄热体在室温状态下时的剖视图。
[0027]图9为图8中D部放大图。
[0028]图10为中心蓄热体在高温环境下时的示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合燃料燃烧器，其特征在于，包括外筒、预热管、燃料输送管，预热管以多层环绕的方式设置在外筒的内侧，预热管的一端连接燃料供应装置，燃料供应装置为预热管提供甲醇与水混合而成的混合燃料；外筒的一端设有风机，外筒的另一端设有尾喷管；外筒的中央设有多级催化喷射装置；尾喷管中设有催化室，预热管的另一端与催化室相连，催化室中装有第一催化剂；燃料输送管的一端与催化室相连；所述多级催化喷射装置包括若干级催化喷射部件，催化喷射部件内设有催化剂腔，催化剂腔中设有中心蓄热体；催化剂腔中装有第二催化剂；中心蓄热体的侧面与催化剂腔的内壁之间形成环缝；相邻两级催化喷射部件之间设有支撑连接管，支撑连接管将相邻两级催化喷射部件中的催化剂腔连通；相邻两级催化喷射部件之间的支撑连接管的外围设有热催化罩，热催化罩上设有通孔；第一级催化喷射部件的环缝前方设有耐高温点火器，最后一级催化喷射部件上设有若干个支撑柱，支撑柱的外围设有热催化罩；燃料输送管的另一端与第一级催化喷射部件中的催化剂腔连通。2.根据权利要求1所述的一种混合燃料燃烧器，其特征在于，所述风机为轴流风机。3.根据权利要求1所述的一种混合燃料燃烧器，其特征在于，外筒的外侧设有保温层。4.根据权利要求2所述的一种混合燃料燃烧器，其特征在于，所述保温层的外侧设有水冷管，水冷管以螺旋环绕的方式设置在保温层的外侧。5.根据权利要求1所述的一种混合燃料燃烧器，其特征在于，所述热催化罩由钛制成。6.根据权利要求1
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5任意一项所述的一种混合燃料燃烧器，其特征在于，所述燃料供应装置包括第一燃料箱、第二燃料箱、燃料泵，第一燃料箱和第二燃料箱上分别设有第一燃料管和第二燃料管，第一燃料管和第二燃料管的一端均与燃料泵的输入口相连；预热管的一端连接燃料泵的输出口，第一燃料管和第二燃料管上分别设有第一调节阀和第二调节阀；第一燃料箱和第二燃料箱中分别装有甲醇和水。7.根据权利要求6所述的一种混合燃料燃烧器，其特征在于，所述尾喷管中设有环形空腔和补燃空气通道，环形空腔位于催化室和外筒之间；补燃空气通道的一端与环形空腔连通，补燃空气通道通过补燃空气管与补燃风机相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎琳，周良德，
申请(专利权)人：杭州向尚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：