一种提高热效率的醇基燃料燃烧器的制作方法

本实用新型涉及醇基燃烧器技术领域，特别是涉及一种提高热效率的醇基燃料燃烧器。

背景技术：

醇基燃料是以甲醇为主体配置的燃料，甲醇燃料组分单一，低碳、高含氧，由于燃烧充分，可有效减少有害气体排放，是国际公认的清洁能源；而且醇基燃料是一种廉价、环保的清洁能源，醇基燃料存量丰富，容易获得，是最有潜力的新型替代能源；有关部门也有充分研究发表了发展甲醇燃料是符合国家能源安全。

醇基燃料有明显的经济可比性，和液化气、柴油、煤油相比，热效率高是它最佳的特点。醇基燃料是绿色环保能源，和煤、煤焦油、重油、柴油、汽油相比，醇基燃料燃烧最完全彻底，热转换效率最高，排放是水与二氧化碳为主，是未来最清洁、最环保、最有发展潜力的燃料。

随着醇基燃料近几年来逐步的应用普及，到目前为止大多数醇基燃料一般使用小型灶的燃烧，而电汽化大功率燃烧器用于工业锅炉、窑炉、烘干炉、大型棚栽、养殖供暖等供热设备供热的设备比较单一。而目前市场上使用醇基燃料作为锅炉燃烧器的新型燃料，都是直接采用雾化燃烧原理的柴油燃烧器替代燃烧，其燃烧不充分、耗量大、成本高，以及目前市场上所有推广的电汽化醇基燃料燃烧器(炉头)是以铸铝炉头为主，因其结构、电汽化工作原理以及硬件应用的缺陷与局限性，使其造成功率小及铸铝炉头(燃烧器)电汽化的配套硬件耐温低，无法应用在工业锅炉、窑炉、烘干炉、大型棚栽、养殖供暖等供热设备的大功率燃烧器。

基于此，本实用新型设计了一种提高热效率的醇基燃料燃烧器，以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种提高热效率的醇基燃料燃烧器，能够使燃烧器的火焰直接喷射在需要加热的锅炉上，将锅炉迅速的加热，并且本装置的燃料气化管能够将内部的醇基燃料加热气化，使喷嘴喷出的醇基燃料成为气态进行燃烧，燃烧效率更高，使加热器能够更快更迅速燃烧，产生大量的热，并且本装置将火焰全部限定在对接口内，使得火焰温度不外泄，集中对锅炉进行燃烧，从而使得热效率更高，并且本装置产生的火焰通过风机，直接吹向锅炉，不加热自身的壳体，使得本装置所允许产生的火焰加热的温度更高，更符合工业锅炉的需求。

本实用新型是这样实现的：一种提高热效率的醇基燃料燃烧器，包括：

壳体，为两端开口的筒状结构，其内壁上均匀的覆盖了加热装置，一端为对接口，另一端安装了风机；

燃料补充管，为密闭的耐热管，悬空的插设在所述壳体内，穿过整个所述壳体两端，其入口端通过燃料补充阀与燃料补充泵的输出口连接，其出口连通了多个补充分散管；

燃料气化管，为密闭的耐热管，呈螺旋状均匀的布设在加热装置的内壁上，其出口端连接了多个气体分散管，其入口端通过气体燃料阀与气体燃料泵的输出口连接；

所述补充分散管与气体分散管上都设置了多个喷嘴，多个所述喷嘴不接触的均匀分布在壳体的对接口内，所述补充分散管与气体分散管都设置在对接口内，所述补充分散管与气体分散管投影相互错开，所述对接口内还设置了点火器；

所述气体燃料泵和燃料补充泵的入口通过三通与外接醇基燃料管道连通；

控制器，所述加热装置、燃料补充泵、燃料补充阀、气体燃料泵、气体燃料阀、风机和点火器都与控制器电连接。

进一步地，所述燃料补充管架设在壳体的轴线上，所述燃料补充管不与加热装置接触。

进一步地，所述对接口与锅炉通过法兰连接。

进一步地，所述加热装置内设置了温度传感器，所述温度传感器与控制器电连接。

进一步地，所述风机与壳体通过螺栓紧密连接。

进一步地，所述燃料补充阀和气体燃料阀都是电磁阀，所述加热装置为电热圈。

进一步地，所述喷嘴呈圆形均匀的分布在对接口内的同一截面上，所述喷嘴为雾化喷嘴，所述喷嘴朝壳体的外侧方向喷射，所述补充分散管与气体分散管互不接触。

进一步地，所述气体燃料泵和燃料补充泵的入口与外接的醇基燃料管之间还安装了流量计，所述流量计与控制器电连接。

进一步地，所述燃料补充管和燃料气化管的末端通过相通管连通，所述相通管上设置了相通阀，所述相通阀为电磁阀。

本实用新型的有益效果是：1、本实用新型通过燃料气化管和气体燃料泵将醇基燃料进行气化，使得气体状态的醇基燃料得以充分燃烧，不是雾化，气体更容易燃烧，达到更高的热效率；

2、本装置不仅有气化的醇基燃料进行燃烧对锅炉加热，而当锅炉需要更高温度时，通过燃料补充管直接在燃烧口再次增加燃料，直接将液体醇基燃料喷射为雾状，通过气雾混合的状态进行燃烧，更多的燃料燃烧产生更多的热量，并且因为有气体醇基燃料的存在，燃烧更加迅速，单位时间内所产生的热量更大，并且通过两个不同的管路进行分开控制，使得可以调节燃料送给量，从而调节火力大小；

3、通过风机在另一端吹风，向壳体内送入空气或者高氧，如此的设置使得燃烧更加充分，同时也能将火焰直接吹向锅炉，确保火焰只加热锅炉，并且热量集中在被燃烧的部位，热力更集中，热效率更高；

4、本装置的喷嘴有多个，而且均匀的分布在对接口上，并且呈环形面对锅炉，使得醇基燃料同一时间喷射量更大，更均匀，覆盖范围更广，加热面更均匀，加热效果更佳；

5、本装置的燃烧部位不在壳体内，也不是面对管路，使得本装置本身不会受到特别大的热量，避免了装置直接受到火烤，使得本装置的使用寿命更长。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型整体内部结构示意图；

图2为本实用新型气体分散管、补充分散管和喷嘴分布的正面图；

图3为本实用新型壳体外部示意图；

图4为本实用新型气体分散管、补充分散管和喷嘴分布示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-壳体，11-加热装置，12-温度传感器，2-燃料补充管，21-燃料补充泵，22-燃料补充阀，23-补充分散管，3-燃料气化管，31-气体燃料泵，32-气体燃料阀，33-气体分散管，34-相通阀，35-相通管，4-风机，5-对接口，51-喷嘴，52-点火器，6-流量计，7-控制器。

具体实施方式

请参阅图1至4所示，本实用新型提供一种技术方案：一种提高热效率的醇基燃料燃烧器，包括：

壳体1，为两端开口的筒状结构，其内壁上均匀的覆盖了加热装置11，一端为对接口5，另一端安装了风机4；

燃料补充管2，为密闭的耐热管，悬空的插设在所述壳体1内，穿过整个所述壳体1两端，其入口端通过燃料补充阀22与燃料补充泵21的输出口连接，其出口连通了多个补充分散管23；

燃料气化管3，为密闭的耐热管，呈螺旋状均匀的布设在加热装置11的内壁上，其出口端连接了多个气体分散管33，其入口端通过气体燃料阀32与气体燃料泵31的输出口连接；

所述补充分散管23与气体分散管33上都设置了多个喷嘴51，多个所述喷嘴51不接触的均匀分布在壳体1的对接口5内，所述补充分散管23与气体分散管33都设置在对接口5内，所述补充分散管23与气体分散管33投影相互错开，所述对接口5内还设置了点火器52；

所述气体燃料泵31和燃料补充泵21的入口通过三通与外接醇基燃料管道连通；

控制器7，所述加热装置11、燃料补充泵21、燃料补充阀22、气体燃料泵31、气体燃料阀32、风机4和点火器52都与控制器7电连接，能够使燃烧器的火焰直接喷射在需要加热的锅炉上，将锅炉迅速的加热，并且本装置的燃料气化管3能够将内部的醇基燃料加热气化，使喷嘴51喷出的醇基燃料成为气态进行燃烧，燃烧效率更高，使本加热器能够更快更迅速燃烧，产生大量的热，也能使用燃料补充管2，喷出液体醇基燃料，燃烧物质更多，可以随意切换，也可以一起使用，使用方式更多，可以选择合适的模式进行使用，并且本装置将火焰全部限定在对接口5内，使得火焰温度不外泄，集中对锅炉进行燃烧，从而使得热效率更高，并且本装置产生的火焰通过风机4，直接吹向锅炉，不加热自身的壳体，使得本装置所允许产生的火焰加热的温度更高，更符合工业锅炉的需求。

其中，燃料补充管2架设在壳体1的轴线上，所述燃料补充管2不与加热装置11接触，避免燃料补充管2被加热装置11加热气化，燃料补充管2需要输送液体醇基燃料，使得燃烧的燃料量更大；

对接口5与锅炉通过法兰连接，连接稳定，而且约束火焰，使得热量更加集中，风直接冲锅炉外侧的出风口吹散，不影响火焰，还能约束火焰，并且热利用效率更高；

加热装置11内设置了温度传感器12，所述温度传感器12与控制器7电连接，确保醇基燃料能够通过加热装置11成为气体，并且通过控制器7控制，操控更方便；

风机4与壳体1通过螺栓紧密连接，安装紧密，确保燃料和火焰都被风机4不断的吹向锅炉；

燃料补充阀22和气体燃料阀32都是电磁阀，所述加热装置11为电热圈，方便对燃料气化管3进行加热，而且都能通过控制器7更加方便的操控；电热圈可以直流电加热，也可以交流加热，使用安装更加方便，并且更加安全。

喷嘴51呈圆形均匀的分布在对接口5内的同一截面上，所述喷嘴51为雾化喷嘴，所述喷嘴51朝壳体1的外侧方向喷射，所述补充分散管23与气体分散管33互不接触，使得液体或者气体的醇基燃料在对接口5内喷射更均匀，分布更广，加热效果更佳；

气体燃料泵31和燃料补充泵21的入口与外接的醇基燃料管之间还安装了流量计6，所述流量计6与控制器7电连接，通过控制器7记录燃料的总流量，便于记录和查看燃料使用量；

所述燃料补充管2和燃料气化管3的末端通过相通管35连通，所述相通管35上设置了相通阀34，所述相通阀34为电磁阀，这样的结构使得燃料补充管(2)和燃料气化管(3)之间也可以通过相通阀34的开启和关闭来进行连通或者隔离，这样使得本装置可以单独喷出醇基气体，也可以单独喷雾状醇基液体，也可以相互连通时一起喷，喷出流量更大，还可以混合一起喷，喷出醇基燃料的油雾混合物，燃烧速度更快，助燃效果更好，燃料也更多，热量更多。

在本实用新型的一个具体实施例中：

本实用新型实施例通过提供一种提高热效率的醇基燃料燃烧器，本实用新型所解决的技术问题是：

1、醇基燃料燃烧时，如果燃烧不充分，就会出现热值低，燃烧能耗比较高，燃烧后排放的废气也会严重超标；

2、常温下呈液体状，燃烧不均匀，而且热效率低，液体状态下火焰温度低，火力小，加热速度慢。

3、在燃烧过程中，当温度达到64.7度左右开始变为气体，气态的醇基燃料燃烧效率较高，但当温度达到250度左右时开始结碳，堵塞气管和炉头，导致其在气化状态燃烧非常容易积碳，无法正常长期使用；

4、气态状态下燃烧比较危险，而且难以控制火力。

实现了的技术效果为：1、本实用新型通过燃料气化管3和气体燃料泵31控制醇基燃料贴合加热装置11行进，使其加热气化，使得气体状态的醇基燃料得以充分燃烧，不是雾化，而是将醇基燃料气化，而气体更容易燃烧，达到更高的热效率；

2、本装置不仅有气化的醇基燃料进行燃烧对锅炉加热，而当锅炉需要更高温度时，通过燃料补充管2直接在燃烧口再次增加液体的醇基燃料，通过喷嘴51直接将液体醇基燃料喷射为雾状，通过气雾混合的状态进行燃烧，更多的燃料燃烧产生更多的热量，并且因为有气体醇基燃料的存在，燃烧更加迅速充分，单位时间内所燃烧的燃料更多，产生的热量更大，并且通过燃料补充管2和燃料气化管3两个不同的管路进行分开控制，使得燃料送给量可以调节，从而调节火力大小，并且可以输送不同形态醇基燃料，燃料补充管2输送液体燃料，燃料气化管3输送气体燃料，分开控制，可以控制火力，也能控制燃烧的温度了，可以有效的控制积碳的产生情况；

3、通过风机4在另一端吹风，向壳体1内送入空气或者高氧，如此的设置使得燃烧更加充分，同时也能将火焰直接吹向锅炉，确保火焰只加热锅炉，并且热量集中在被燃烧的部位，热力更集中，热效率更高，弥补了醇基燃料热力不足的情况，使得本装置可以用于热量需求更大的锅炉；

4、本装置的喷嘴51有多个，而且通过气体分散管33、补充分散管23呈两层互不重叠，也不接触的均匀的分布在对接口5上，并且呈环形面对锅炉，使得醇基燃料同一时间喷射量更大，更均匀，从而燃烧更充分，产生更高的热力值，同时覆盖范围更广，使加热面更均匀，加热效果更佳，而且风机4输送较大风压，直接作用在喷嘴51喷出的醇基燃料上，使得喷嘴51本身附近不会有高温和燃烧，这样不容易产生积碳；

5、本装置的燃烧部位不在壳体1内，也不是面对管路，使得本装置本身不会受到特别大的热量，避免了装置直接受到火烤，使得本装置的使用寿命更长。

本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本实用新型在安装制作时，通过一个耐高温耐腐蚀的金属，一般用不锈钢制作一个整体的壳体1，使其能够耐热能力更强，壳体1为圆筒形，内部中空，在内壁上布满电热圈作为加热装置11，只要能均匀加热的都可以作为加热装置11，将燃料气化管3弯曲为螺旋状，并且贴合在加热装置11内侧进行安装，确保燃料气化管3的入口和出口之间的管道能够在加热装置11上受热长度足够，加热装置11上还安装了温度传感器12，确保能够使醇基燃料在燃料气化管3成为气态才会喷出；本实施例的做法，如图1所示，燃料气化管3的入口在壳体1的左端，而燃料气化管3的出口是与气体分散管23连接的，再由多个气体分散管23上的喷嘴51向外喷射气体醇基燃料，这样就有足够的长度使醇基燃料在燃料气化管3由液体加热为气体，燃料气化管3的入口是与气体燃料泵31的输出口连接的，并且气体燃料泵31与燃料气化管3之间还设置了气体燃料阀32，气体燃料阀32是电磁阀，通过控制器7控制；

燃料气化管3和燃料补充管2都是铜管或者不锈钢管，需要耐高温并且耐腐蚀，避免被醇基燃料腐蚀，并且要求使用热传递块的材料。

然后在壳体1的中间轴线上架设燃料补充管2，同样的燃料补充管2的入口与燃料补充泵21的输出口连接，燃料补充管2与燃料补充泵21之间还设置了燃料补充阀22，燃料补充阀22也是电磁阀，是通过控制器7操控的；

而燃料补充管2是不与加热装置11接触的，确保燃料补充管2喷出的醇基燃料是液态，而燃料补充管2的出口设置在对接口5内，并且连接了一个补充分散管33，气体分散管23和补充分散管33分布形状如图4所示，而且气体分散管23和补充分散管33上都安装了多个喷嘴51，所有的喷嘴51以燃料补充管2为圆心分布在同一圆周上，并且覆盖整个对接口5的内部，同时需要所有的喷嘴51在对接口5的同一截面上，确保喷雾均匀，在对接口5内还设置了点火器52，用于给醇基燃料点火，所有的喷嘴51都是对准锅炉方向的，也就是朝向壳体1的外侧，对接口5是不锈钢材质，耐热，连接稳定；

将燃料补充泵21和气体燃料泵31的入口通过三通连接在一个总的燃料接入管上，并且在这个总的燃料接入管上安装流量计6，再用控制器7与加热装置11、温度传感器12、燃料补充泵21、燃料补充阀22、气体燃料泵31、气体燃料阀32、风机4、流量计6和点火器52全部进行电连接，并且都要通过控制器7操控，同时控制器7还要与被加热的锅炉或者装置内的压力传感器数据连接，用以通过锅炉内压力参数来控制火力大小，也可以与热风炉内的温度传感器数据连接，不同的炉子连接不同的传感器，视实际情况而定，都是环境变量与控制器7数据连接和触点反馈信息。

本实用新型在使用时，先将加热装置11预热升温，使燃料气化管3温度升高，通过温度传感器12来查看加热装置11的温度，确保温度传感器12监测的温度不低于64.7℃，因为现在常使用的醇基燃料的沸点为64.7℃，而本装置加热装置11最佳是在80℃-88℃之间，本实施例所指的温度为市面常用的甲醇燃料温度，这样只要醇基燃料从燃料气化管3内通过，就会迅速气化，然后控制器7控制气体燃料泵31开启将醇基燃料储存罐内的燃料抽送进入燃料气化管3内，开启电磁阀气体燃料阀32，燃料迅速被泵入燃料气化管3内，燃料被加热装置11加热，在螺旋状的燃料气化管3内流动，因为加热距离较长，所以在燃料气化管3出口处的醇基燃料都能成为气体，气体的醇基燃料进入气体分散管23内，通过气体分散管23分开，使气体的醇基燃料均匀的通过喷嘴51喷射在对接口5内，并且覆盖均匀，然后控制器7使点火器52打出电火花，此时气体的醇基燃料遇火就着，很容易被点燃，风机4是持续开启的，将燃料持续吹向锅炉方向，火焰也就只会附着在锅炉上进行燃烧，而本装置内部反而不会燃烧，此时锅炉内部是凉的，需要加热，锅炉内的蒸汽压力传感器也是处于低压状态，控制器7就会控制燃料补充泵21开启，同时燃料补充阀22也会开启，燃料补充管2内就会被泵入液体的醇基燃料，燃料补充管2内的燃料是不会被加热装置加热成为气体的，会一直是液体，因为液体密度更大，同样的流量，送出的燃料更多，更有利于燃烧，燃料的燃料多了，热量也就更大了，醇基燃料通过燃料补充管2经由补充分散管33，从补充分散管33的喷嘴51喷出，醇基燃料形成液体雾状，燃料被风机4吹向锅炉，使得燃料更多，锅炉加热更快；

而当相通管35经过相通阀34，当开启相通阀34时，同时经由气体分散管23、补充分散管33混合气体的醇基燃料一起，形成雾状和气体混合的醇基燃料经由所有的喷嘴51喷出，燃料被风机4吹向锅炉，使得燃料更多，锅炉加热更快；

还可以通过开启相通阀34，而单独开启气体燃料泵31或单独开启燃料补充泵21，可以只喷雾状液体，或者全部喷气体燃料，喷射量更大，相当于喷射双倍燃料，燃烧效果更佳。

因为对接口5与锅炉是通过法兰连接的，对火焰的约束性更强，避免热量外散，只在锅炉外燃烧，热效率更高，这样的加热方式使得喷嘴51不容易积碳，而且燃料更多，气态和液态混合的燃料，分散后燃烧更充分，提供的热量更大，弥补了醇基燃料热力不足的情况；

通过流量计6，查看燃料用量，并将用量和使用时间数据进行储存和上传，这是比较成熟的技术，不属于本装置的保护内容，不与赘述，当本装置对锅炉加热，燃烧到一定程度，锅炉内的蒸汽压力增大时，压力传感器发生压力变化时，可以单独控制燃料补充管2提供液体燃料进行燃烧，也可以单独控制，燃料气化管3提供气体燃料进行燃烧，只需要控制器7分别控制燃料补充泵21、燃料补充阀22、气体燃料泵31和气体燃料阀32的开启关闭即可，本装置结构简单，能够控制火力大小，非常方便；如果本装置连接的是热风炉，那么就不是监测蒸汽压力，而是监测热风炉内的温度变化，将热风炉内的温度传感器与本装置的控制器7相连。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。