[发明专利]一种工业炉窑高效雾化燃烧系统及其方法

权利要求书

1.一种基于高粘度生物质燃油的工业炉窑高效雾化燃烧系统，其特征在于：包括制氧机（1）、氮气储罐（2）、氧气储罐（3）、压力调节阀Ⅰ（4）、压力调节阀Ⅱ（5）、数字式气体流量计Ⅰ（6）、气压表Ⅰ（7）、数字式气体流量计Ⅱ（8）、气压表Ⅱ（9）、油压表（10）、燃烧器组（11）、过滤器（12）、循环油阀（13）、压力调节阀Ⅲ（14）、数字式液体流量计（15）、油泵（16）、油箱（17）、电机（18）和蒸汽加热装置（19），燃烧器组（11）包括燃油通道（20）、高压氮气通道（21）、高压氧气通道（22）、电子点火针（23）、燃油喷嘴（24）、一级氮气雾化旋流片（25）、安装法兰（26）、二级氧气雾化旋流片（27）、氮气入口（28）和氧气入口（29）；

燃油通道（20）、高压氮气通道（21）、高压氧气通道（22）为同心、从内至外的三层腔体，燃油通道（20）一端设有燃油入口，另一端设有燃油喷嘴（24），高压氮气通道（21）一端顶部设有氮气入口（28），高压氮气通道（21）另一端端部设有一级氮气雾化旋流片（25），高压氧气通道（22）一端顶部设有氧气入口（29），另一端上设有二级氧气雾化旋流片（27），高压氧气通道（22）上设有与工业炉窑连接的安装法兰（26），高压氧气通道（22）设有穿过高压氧气通道（22）的电子点火针（23）；

燃油通道（20）的燃油入口依次通过压力调节阀Ⅲ（14）、油压表（10）管道连接过滤器（12），过滤器（12）依次通过数字式液体流量计（15）、油泵（16）与油箱（17）管道连接，油箱（17）上设有蒸汽加热装置（19），油泵（16）与电机（18）连接，油箱（17）还通过循环油阀（13）与数字式液体流量计（15）管道连接；

高压氮气通道（21）的氮气入口（28）依次通过气压表Ⅰ（7）、数字式气体流量计Ⅰ（6）、压力调节阀Ⅰ（4）管道连接氮气储罐（2）；

高压氧气通道（22）的氧气入口（29）依次通过气压表Ⅱ（9）、数字式气体流量计Ⅱ（8）、压力调节阀Ⅱ（5）与氧气储罐（3）连接，氧气储罐（3）与制氧机（1）连接；

所述一级氮气雾化旋流片（25）呈圆环状，外圆直径等于高压氮气通道（21）直径，内圆直径等于燃油通道（20）直径，所述一级氮气雾化旋流片（25）包括旋流斜口和油气通道，所述一级氮气雾化旋流片（25）上的旋流斜口均匀分布在圆环面上，旋流斜口上的喷孔呈涡轮式，旋流斜口向内倾斜，与高压氮气通道（25）中心轴线呈45°；

所述二级氧气雾化旋流片（27）呈圆环状，外圆直径等于高压氧气通道（22）直径，内圆直径等于高压氮气通道（21）直径，二级氧气雾化旋流片（27）包括旋流斜口和油气通道，二级氧气雾化旋流片（27）上的旋流斜口均匀分布在圆环面上，旋流斜口上的喷孔呈涡轮式，旋流斜口向内倾斜，与高压氮气通道（21）中心轴线呈45°，一级氮气雾化旋流片（25）与二级氧气雾化旋流片（27）相距5cm；二级氧气雾化旋流片（27）位于一级氮气雾化旋流片（25）下游；在利用氮气一级雾化后，形成了5cm的非燃烧隔离区。

2.根据权利要求1所述的基于高粘度生物质燃油的工业炉窑高效雾化燃烧系统，其特征在于：所述电子点火针（23）距离二级氧气雾化旋流片（27）油气雾化出口2cm。

3.一种根据权利要求1至2任一所述的基于高粘度生物质燃油的工业炉窑高效雾化燃烧系统的应用方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤1、首先将油箱（17）中的生物质燃油通过蒸汽加热装置（19）加热到60～75℃；

步骤2、打开压力调节阀Ⅰ（4）控制氮气流量为3.2～6.4m3/h，打开压力调节阀Ⅱ（5）控制氧气或富氧空气流量为32～64m3/h，直到气流稳定，打开电子点火针（23）点火；

步骤3、打开压力调节阀Ⅲ（14），将经步骤1加热到60～75℃的生物质燃油控制油压为0.9～1.8MPa，流量为15～30kg/h从燃油喷嘴（24）中喷出，经一级氮气雾化旋流片（25）的氮气雾化，然后再经二级氧气雾化旋流片（27）雾化，最终在工业炉窑内雾化燃烧。