[发明专利]低压油膜破碎雾化技术及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种油枪雾化技术，尤指火力发电机组煤粉锅炉启动和稳燃过程中点火油枪的低压油膜破碎雾化技术及其装置。

背景技术

电站燃煤锅炉点火油枪广泛使用的仍然是机械雾化技术，机械雾化技术主要靠燃油本身的压力转化为喷射动能，通过油枪机械雾化片的旋流室形成高速旋转油流，高速旋转油流喷射后与空气摩擦而使燃油雾化，油滴平均直径较大。它的特点是结构简单，缺点是油雾穿透能力差、雾化锥角可调性差，而且随着燃油的粘度变大时、或油枪出力较小时油滴的平均尺寸迅速增加，雾化质量变差。

为了满足机械雾化喷嘴的需要，现有的燃油系统压力高为3.0MPa～4.0MPa，油泵压力高，油泵常年不停运行，费用相当可观。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种低压油膜破碎雾化技术，该技术特点为油滴平均直径较小、油雾穿透能力强、雾化锥角可调性好，而且随着燃油的粘度变大或油枪出力较小时油滴的平均尺寸变化很小。本发明的另一目的是提供一种实施上述方法的装置。

为实现上述目的，本发明低压油膜破碎雾化技术，具体为：将燃油和辅助气体形成气液两相流体，通过油枪将该气液两相流体喷射到炉膛内，喷射出的气相流体通过克服其表面张力来使所形成的油膜破碎，以实现燃油的超细雾化。

进一步，所述气液两相流体是在气液两相流体发生器中形成，所述气液两相流体包括泡状流动、弹状流动或乳状流动的流态；所述辅助气体为压缩空气或蒸汽；通过改变所述压缩空气或蒸汽的压力，以改变燃油雾化矩的穿透能力，所述燃油压力为0.4MPa～0.5MPa。

进一步，所述气液两相流体是从油枪喷头上设置的雾化矩的若干个圆形喷射孔喷出，该各个圆形喷射孔沿周向设置有不同的喷射方向夹角，用以改变雾化锥角度。

进一步，所述圆形喷射孔的出口处设置有二次横向超声气流，该二次横向超声气流的喷射方向与所述圆形喷射孔的喷射方向垂直，二次横向超声气流将进一步冲击从所述圆形喷射孔喷出的初步雾化后的燃油，以对其进行二次粉碎雾化。

一种实施上述技术的低压油膜破碎雾化装置，包括燃油管、气管，气液两相流体发生器和雾化矩，燃油管与气液两相流体发生器相通，气管连通设置有两路气体通道，第一气体通道将从气管输入的辅助气体喷射到气液两相流体发生器内，以使其与燃油相互充分混合，形成均匀分布的气液两相流体；第二气体通道将辅助气体导向雾化矩，第二气体通道的出口与雾化矩的喷射孔相对应，从第二气体通道喷出的辅助气体将冲击从喷射孔喷出的气液两相流体，以对其进行二次粉碎雾化。

进一步，所述气液两相流体发生器内腔的后部固定设置有油气混合器，气液两相流体发生器后部外壳上固定设置有发生器锁母，发生器锁母与联结件固定连接，联结件上固定设置有油枪套管和所述燃油管；燃油管、联结件的中心通孔、及油气混合器的内腔依次相通，以构成输油通道，油气混合器上设置有使其内腔与气液两相流体发生器相连通的喷油孔，输油通道导入的燃油通过喷油孔喷射到气液两相流体发生器内。

进一步，所述联结件上环形分布有若干个进气孔，所述气管固定设置在所述油枪套管上并与其内腔相通，油枪套管内壁与燃油管外壁之间的空隙构成环形布气腔，该环形布气腔与进气孔相通，以构成输气通道，并且两者构成所述第一气体通道；所述油气混合器上环形分布有若干个喷气孔，喷气孔与进气孔相连通，输气通道导入的辅助气体通过喷气孔喷射到所述气液两相流体发生器内。

进一步，所述发生器锁母上固定设置有雾化罩，雾化罩罩扣在所述气液两相流体发生器的外部，雾化罩内壁与所述气液两相流体发生器外壁之间间隔有环形通道，环形通道与发生器锁母内设置的通气孔相通，通气孔的进气端与所述进气孔相通，进气孔、通气孔和环形通道构成第二气体通道。

进一步，所述雾化矩上均布设置有若干个喷射孔，所述第二气体通道的出口处设置有若干个气槽，该气槽与喷气孔一一对应，并且气槽喷出气体的方向与喷射孔的喷射方向垂直。

进一步，所述雾化矩的端部设置有扩角锥，所述雾化罩的端部设置有圆孔，雾化罩罩扣在所述气液两相流体发生器的外部后，扩角锥穿过所述雾化罩的圆孔，并且圆孔与扩角锥之间的间隙形成环形喷口，气液两相流体通过该环形喷口喷入锅炉炉膛内。

本发明应用效果是：

(1)油滴平均直径小，索太尔平均直径SMD＜40mm，油滴尺寸分布均匀，尺寸分布指数N＞2。

(2)雾化效果基本不受燃油粘度大小的影响，粘度使用范围宽，为10mm²/s～80mm²/s。