[发明专利]一种工业炉窑高效雾化燃烧系统及其方法

说明书

本发明涉及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及其方法，属于能源与环境技术领域。本发明利用制氧后废弃氮气作为辅助雾化气体介质，在利用氮气一级雾化后，形成了大约5cm的非燃烧隔离区，解决了喷嘴出口烧结和积碳问题。同时由于雾化氮气引入量是根据实际生产需要进行调节，这就保证氮氧化物的产生量在人为可控调节范围之内，保证烟气排放达标。本发明不仅实现生物质燃油高效应用于工业炉窑燃烧，还对制氧废弃氮气进行再利用，起到节能减排与环境保护的作用，同时也解决了喷嘴烧结和积碳问题。

技术领域

本发明涉及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及其方法，属于能源与环境技术领域。

背景技术

在钢铁冶炼、玻璃炉窑熔炼等生产实际中，需要大量的燃用0#柴油和重油，而当前的能源形势，化石能源的日趋枯竭、燃烧后各种有害污染物排放等是非常严峻的事实，给企业带来较高的生产和环保成本，迫切需要寻求可替代能源，生物质燃油作为石化燃油的重要补充甚至替代燃料，近几年迅速进入了人们的视野。生物质燃油具有很大的发展潜力，致力于工业炉窑内燃用生物质燃油来替代传统的石化燃油具有非常重要的现实意义。然而生物质燃油的密度和运动粘度等要比石化燃油高，雾化质量差的问题被凸显出来，而燃油雾化质量的好坏直接影响到炉窑燃烧室能否点火、稳定燃烧以及能否满足燃烧后的排放标准要求。所以本设计采用两级辅助雾化，有效解决了高粘度生物质燃油的雾化难问题。

全氧燃烧作为新型燃烧技术被率先应用于熔块行业，进入九十年代以后，由于国外对环保和能耗的严格要求，全氧燃烧技术得到了生产企业的广泛重视。全氧燃烧技术被称为玻璃熔化技术发展的第二次革命，而在钢铁冶炼行业，则被称为四大发明之一。所以近几年这一技术在国内的迅速发展特别是在玻璃行业产生了非常大的影响，其次在金属冶炼和水泥行业也得到了广泛的研究和应用。本发明为了能够实现生物质燃油的高效、清洁利用，引入了全氧燃烧技术，实现节能减排目标。

在工业生产应用时，燃烧器喷嘴出口烧结和积碳问题突出，严重影响了生产效率。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供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及其方法。本发明利用制氧后废弃氮气作为辅助雾化气体介质，在利用氮气一级雾化后，形成了大约5cm的非燃烧隔离区，解决了喷嘴出口烧结和积碳问题。同时由于雾化氮气引入量是根据实际生产需要进行调节，这就保证氮氧化物的产生量在人为可控调节范围之内，保证烟气排放达标。本发明不仅实现生物质燃油高效应用于工业炉窑燃烧，还对制氧废弃氮气进行再利用，起到节能减排与环境保护的作用，同时也解决了喷嘴烧结和积碳问题。本发明通过以下技术方案实现。

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，包括制氧机1、氮气储罐2、氧气储罐3、压力调节阀Ⅰ4、压力调节阀Ⅱ5、数字式气体流量计Ⅰ6、气压表Ⅰ7、数字式气体流量计Ⅱ8、气压表Ⅱ9、油压表10、燃烧器组11、过滤器12、循环油阀13、压力调节阀Ⅲ14、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；