一种提高燃料燃烧效率的燃料燃烧助燃系统的制作方法

文档序号:15897929发布日期:2018-11-09 21:19阅读:368来源:国知局

本实用新型涉及一种燃料燃烧助燃系统,特别是一种提高燃料燃烧效率的燃料燃烧助燃系统。



背景技术:

目前,通过在特定的燃烧系统中燃烧煤碳、天然气、燃油、生物质燃料向人们提供电源、热能或动能;通过各种锅炉燃烧煤碳、天然气、燃油、生物质燃料向人们提供热蒸汽,或由热蒸汽通过机械转化为动能,热蒸汽通过发电机转化为电能;通过发动机燃烧汽油或柴油或天然气向人们提供动能,再由动能通过发电机转化为电能。

上述各种燃料在燃烧时,在正常提供的空气下助燃。各种燃料在这种源于自然空气中的供氧状态下很难充分燃烧,燃烧过程中产生有大量空气污染物排入到人们生活的自然环境中,燃料燃烧不彻底后的排放,是形成雾霾的根本原因,造成对人们生活环境和工作环境的严重污染。

仅以煤碳的燃烧,剖析污染环境的过程。煤碳燃料中含有碳和氢两种元素。煤碳燃烧时将其构成的碳和氢一起燃烧尽是最理想的,但由于氢的特性,在炉内同时燃烧时,氢的燃烧速度要比碳快7~10倍,这样当燃料中的氢燃烧尽了,而燃料中的碳还在慢慢燃烧,就会形成不充分燃烧。未烧尽部分就会形成废气排出,污染大气。



技术实现要素:

本实用新型的目的是要提供一种提高燃料燃烧效率的燃料燃烧助燃系统,解决现有燃料在自然空气供氧状态下不能充分燃烧的问题。

本实用新型的目的是这样实现的:燃烧系统包括:燃料容器、HHO气输送管、燃料输送管、HHO发生器、助燃反应器和燃烧装置;HHO发生器的出气连接有HHO气输送管,燃料容器的出口连接有燃料输送管,HHO气输送管和燃料输送管的前端有助燃反应器,助燃反应器置于燃烧装置内。

所述的燃料包括:天然气、煤碳、重油、柴油、汽油、煤油、页岩气、生物质燃料等。

所述的HHO气输送管和燃料输送管,HHO气输送管穿入至燃料输送管内,在HHO气输送管与燃料输送管穿入的接触部位,燃料输送管与HHO气输送管的外壁密闭;或者所述的HHO气输送管和燃料输送管为并联方式。

所述的燃烧装置为燃料燃烧器;或者所述的燃烧装置为发动机;或者所述的燃烧装置为燃料卧式锅炉;或者所述的燃烧装置为立式锅炉。

所述的助燃反应器为金属体,位于HHO气输送管的出口处,或者位于HHO气输送管的出口处的周围;所述的助燃反应器为一端直径大、一端直径小的金属材料制作的锥台形卷筒,直径小的一端为输出端;在助燃反应器上分布有助燃反应器孔;或者所述的助燃反应器为整体或分离状的金属材料制作或构成的圆筒形或半圆筒形或弧形结构;或者所述的助燃反应器为链条炉排,在链条炉排燃烧区的上方有金属罩,所述的金属罩为网状构成、或为板条状构成、或为网状与板条状结合构成;或者所述的助燃反射器为燃气发动机的气缸内壁金属体。

所述的HHO发生器包括:电极接头、 HHO储气仓、电极室出气口、电极板、HHO气止回阀、HHO发生器出气口、电极室、电解液、外壳和电解电源;外壳由HHO储气仓和电极室构成,HHO储气仓位于电极室的上方,在HHO储气仓和电极室之间有电极室出气口;电极室为一个或者多个,在每一个电极室内至少有两片电极板,HHO储气仓为一个,概括在电极室上端;在外壳的上端有HHO发生器出气口和电极接头,在HHO发生器出气口位置有HHO气止回阀;在电极室放置电解液;电解电源通过导线、电极接头与电极板连接。

所述的电解液为水;或者所述的电解液为纯净水和氢氧化钾的混合液,纯水和氢氧化钾的质量混合比,纯水为65~85,氢氧化钾为15~35。

所述的电解电源为直流电源,或者为脉冲电源,脉冲电源包括:整流器、滤波器、脉冲发生器、前置放大器和功率放大器;脉冲电源输出的脉冲频率为200Hz~1500Hz,电压为0~+24V,或者电压为-24V~0V,或者电压为-12V~+12V。

所述的电极板包括:电极基板和电极镀层;电极镀层包裹在电极基板外;所述的电极基板为不锈钢或钛合金,所述的电极镀层为铱金属,或者为铂金属。

所述的燃油发动机包括有:空气滤清器、燃油箱、发动机供气管、发动机排气管和发动机燃料供给管;燃油发动机的气缸上有空气进气口、排气口和燃料进气口,空气滤清器通过发动机供气管与空气进气口连接,燃油箱中的燃油通过发动机燃料供给管与燃料进气口连接,发动机排气管通过燃油机的排气管排出;在发动机供气管上连接有HHO气输送管,HHO气输送管的另一端与HHO发生器的HHO发生器出气口连接;HHO发生器产生的HHO气与空气滤清器的气体同时输送到燃气发动机中;燃油发动机的气缸为助燃反应器。

所述的燃烧器为卧式锅炉,该卧式锅炉为生物质燃料卧式燃烧锅炉,包括卧式锅炉炉体、鼓风管、保温砖层、燃烧炉膛、链条炉排和鼓风机;在卧式锅炉炉体内有保温砖层构成的燃烧炉膛,在燃烧炉膛的燃烧区有助燃反应器;在燃烧炉膛内有链条炉排,在卧式锅炉炉体外有鼓风机,鼓风机的出风口位于链条炉排的上方,并位于金属罩内,在鼓风机的进气口连接有HHO气输送管,HHO气输送管的另一端与HHO发生器的HHO发生器出气口连接;HHO发生器产生的HHO气与鼓风机的气体同时输送到卧式生物质燃料燃烧锅炉内;所述的助燃反应器为链条炉排与金属罩结合构成,金属罩位于链条炉排燃烧区的上方,所述的金属罩为网状构成、或为板条状构成、或为网状与板条状结合构成。

所述的立式锅炉为燃煤立式锅炉,包括立式锅炉炉体、保温砖层、燃烧炉膛、炉箅、立式炉观察口、立式炉加料口、烟囱和鼓风机;在立式锅炉炉体内有保温砖层构成的燃烧炉膛,在燃烧炉膛内有炉箅,在立式燃煤锅炉上有立式炉观察口、立式炉加料口和烟囱,在立式燃煤锅炉炉体外有鼓风机,鼓风机的出风口位于炉箅上方燃烧区;在鼓风机的进气口连接有HHO气输送管,HHO气输送管的另一端与HHO发生器的HHO发生器出气口连接;HHO发生器产生的HHO气与鼓风机的气体同时输送到立式燃煤锅炉炉体内,在燃烧区处有助燃反应器,所述的助燃反应器为断续或间断构成的弧形结构。

有益效果,由于采用了上述方案,以水作为助燃原料,将水通过电分解制得HHO氢氧混合气体,以其中的氢气作为助燃燃料,氢气的燃烧热值高,1kg氢燃烧产生的热量相当于3kg汽油或4.5kg焦碳的发热量,氢燃料燃烧后仅生成水,没有生成任何有害物质,是一种燃烧无害、十分清洁的能源。通过电解水获得HHO氢氧混合气体,HHO混合气体中的氢氧比例为2:1;氢氧混合气体再与空气混合后成为助燃气体;助燃气体中的氢气和氧气的含量大于自然界的氢气和氧气的含量,氢气为可燃气,氧气为助燃气,当HHO氢氧混合气体源源不断地输送到燃烧装置内后,使装置内的燃料得到充分燃烧。

本实用新型中,以输出脉冲电压的电源作为电解电源,能高效率的对水进行分解,将水分解成HHO混合气体,HHO混合气体作为助燃气体配合助燃反应器,燃料在非金属周边的燃烧环境中,配置金属体的助燃反应器5,使燃料在燃烧装置中进行充分燃烧,燃烧温度大幅度升高,燃烧效率最大限度的得到发挥,大幅度减少了二氧化碳、一氧化碳的排放量,保护了环境。

HHO混合气体作为助燃气体在喷射式燃烧系统中燃烧时,助燃反应器为锥筒状,在锥形筒上密布孔洞,天然气作为燃料,天然气通过喷嘴喷出燃烧,在同样的燃烧条件下,不使用助燃系统时,测得燃烧温度为599度,在使用助燃系统时,测得燃烧温度为922度,燃烧温度大幅提升,燃料得以充分燃烧。

HHO混合气体作为助燃气体在燃油发动机中燃烧时,金属气缸为助燃反应器,HHO混合气体与助燃反应器配合使气缸内的燃油燃料得到充分燃烧;采用燃油发动机的汽车,以同样的速度,行驶同样的里程,同样的外部条件,不使用助燃系统时,使用燃料为37.2升,使用助燃系统时,使用燃料为16.4升,大大节省了燃料使用量,由此节省的燃料费用。

HHO混合气体作为助燃气体在卧式生物质燃烧锅炉中燃烧时,生物质燃料从锅炉的进料端输入,随链条炉排不断前进,进入燃烧炉的燃烧区,进一步前进则进入排渣区,锅炉燃烧腔体周边设置的连续或间断的金属弧形结构以及金属链条炉排做为助燃反应器,生物质燃料进入燃烧区后进行燃烧,在同样的条件下,不使用助燃系统时,炉体内的燃烧温度为740度,使用助燃系统时,炉体内的燃烧温度为1022度,在HHO混合气体以及金属链条炉排构成的助燃系统的作用下,生物质燃料得以充分燃烧,极少有燃烧后的烟雾排出。

HHO混合气体作为助燃气体在立式燃煤锅炉中燃烧时,煤碳从立式燃煤锅炉上方的立式炉加料口加入到立式燃煤锅炉中,煤碳在燃烧区燃烧,燃烧后的煤渣从炉箅向下排出,立式燃煤锅炉的燃烧区在炉箅之上,同时在燃烧区周围没有金属体,在此位置安装助燃反应器,该助燃反应器为金属圆筒状,圆筒的壁为连续或断续的金属板条构成;在同样的条件下,不使用助燃系统时,炉体内的燃烧温度为680度,使用助燃系统时,炉体内的燃烧温度为1418度,在HHO混合气体以及金属圆管形助燃系统的作用下,煤碳燃料得以充分燃烧,极少有燃烧后的烟雾排出。

解决了现有燃料在自然空气供氧状态下不能完全燃烧的问题,达到了本实用新型的目的。

优点:本实用新型的燃料燃烧助燃系统能够对现有的燃料燃烧系统大幅提高燃烧效率,改善了燃烧状况,提高了燃烧温度,节省了燃烧燃料,在高温助燃下,使燃烧系统内的燃料充分燃烧,大大降低了燃烧过程中的烟雾排出,降低了对环境的污染。HHO混合气体燃料燃烧助燃系统用很少的电能,采用专用电极和脉冲电源,能产生更多的HHO混合气体,使用水作为燃料,大大的降低了能源的使用成本,缓解了人们对能源的需要。

附图说明

图1是本实用新型的辅助燃烧系统结构图。

图2是本实用新型中套管式输气管及助燃反应器的结构示意见图。

图3是图2的右视结构图。

图4本实用新型中并管式输气管及助燃反应器的结构示意见图。

图5是图4的右视结构图。

图6是本实用新型的HHO发生器结构图。

图7是本实用新型的助燃反应器的结构图。

图8是本实用新型HHO发生器的电极板结构图。

图9为本实用新型的与燃油发动机配合应用的实施例图。

图10为本实用新型的与生物质燃料卧式锅炉配合应用的实施例图。

图11为图8中的卧式锅炉炉体的剖视结构图。

图12为本实用新型的与立式燃料锅炉配合应用的实施例图。

图中,1、燃料容器; 2、HHO气输送管;3、燃料输送管;4、HHO发生器;5、助燃反应器;5-1、助燃反应器孔;5-2、条形助燃反应器;5-3、金属罩;6、燃烧装置;4-1、电极接头;4-2、HHO储气仓;4-3、电极室出气口;4-4、电极板;4-5、HHO气止回阀;4-6、HHO发生器出气口;4-7、电极室;4-8、电解液;4-9、外壳;4-41、电极基板;4-41、电极镀层;7、燃油发动机;7-1、空气滤清器;7-2、燃油箱;7-3、发动机供气管;7-4、发动机排气管;7-5、发动机燃料供给管;8、卧式锅炉;8-1、鼓风管;8-2、保温砖层;8-3、燃烧炉膛;8-4、链条炉排;8-5、卧式锅炉炉体;9、立式锅炉炉体;9-1、炉箅;9-2、立式炉观察口;9-3、立式炉加料口;9-4、烟囱;10、鼓风机。

具体实施方式

实施例1:在图1中,燃烧系统包括:燃料容器1、HHO气输送管2、燃料输送管3、HHO发生器4、助燃反应器5和燃烧装置6;HHO发生器4的出气连接有HHO气输送管2,燃料容器1的出口连接有燃料输送管3,HHO气输送管2和燃料输送管3的前端有助燃反应器5,助燃反应器5置于燃烧装置6内。

所述的燃料包括:天然气、煤碳、重油、柴油、汽油、煤油、页岩气、生物质燃料等。

在图2、图3中,所述的HHO气输送管2和燃料输送管3,HHO气输送管2穿入至燃料输送管3内,在HHO气输送管2与燃料输送管3穿入的接触部位,燃料输送管3与HHO气输送管2的外壁密闭。

所述的燃烧装置为天然气燃烧器。

在图7中,所述的助燃反应器5为金属体,位于HHO气输送管2的出口处,或者位于HHO气输送管2的出口处的周围;所述的助燃反应器5一端直径大、一端直径小的锥台形,直径小的一端为输出端;在助燃反应器5上分布有助燃反应器孔5-1。

在图6中,所述的HHO发生器4包括:、电极接头4-1、 HHO储气仓4-2、电极室出气口4-3、电极板4-4、HHO气止回阀4-5、HHO发生器出气口4-6、电极室4-7、电解液4-8、外壳4-9和电解电源;外壳4-9由HHO储气仓4-2和电极室4-7构成,HHO储气仓4-2位于电极室4-7的上方,在HHO储气仓4-2和电极室4-7之间有电极室出气口4-3;电极室4-7为一个或者多个,在每一个电极室4-7内至少有两片电极板4-4,HHO储气仓4-2为一个,概括在电极室上端;在外壳4-9的上端有HHO发生器出气口4-6和电极接头4-1,在HHO发生器出气口4-6位置有HHO气止回阀4-5;在电极室4-7放置电解液4-8;电解电源通过导线、电极接头4-1与电极板4-4连接。

所述的电解液为水;或者所述的电解液为纯净水和氢氧化钾的混合液,纯水和氢氧化钾的质量混合比,纯水为65~85,氢氧化钾为15~35。

所述的电解电源为直流电源,或者为脉冲电源,脉冲电源输出的脉冲频率为200Hz~1500Hz,电压为0~+24V,或者电压为-24V~0V,或者电压为-12V~+12V。所述的脉冲电源包括:整流器、滤波器、脉冲发生器、前置放大器和功率放大器为现有技术的组合。

在图8中,所述的电极板4-4包括:电极基板4-41和电极镀层4-41;电极镀层4-41包裹在电极基板4-41外;所述的电极基板为不锈钢或钛金属,所述的电极镀层4-41为铱金属,或者为铂金属。

实施例2:在图4、图5中,所述的HHO气输送管2和燃料输送管3为并联方式。其他与实施例1同。

实施例3:在图9中,所述的燃烧器为燃油发动机7。燃油发动机7包括有:空气滤清器7-1、燃油箱7-2、发动机供气管7-3、发动机排气管7-4和发动机燃料供给管7-5;燃油发动机7的气缸上有空气进气口、排气口和燃料进气口,空气滤清器7-1通过发动机供气管7-3与空气进气口连接,燃油箱7-2中的燃油通过发动机燃料供给管7-5与燃料进气口连接,发动机排气管7-4通过燃油机的排气管排出;在发动机供气管7-3上连接有HHO气输送管2,HHO气输送管2的另一端与HHO发生器4的HHO发生器出气口4-6连接;HHO发生器产生的HHO气与空气滤清器7-1的气体同时输送到燃气发动机7中。

所述的燃油发动机7的气缸内壁金属体为助燃反应器5。

所述的HHO发生器4与实施例1同。

实施例4:在图10、图11中,所述的燃烧器为卧式锅炉8,该卧式锅炉为生物质燃料卧式燃烧锅炉,包括卧式锅炉炉体8-5、鼓风管8-1、保温砖层8-2、燃烧炉膛8-3、链条炉排8-4和鼓风机10;在卧式锅炉炉体8-5内有保温砖层8-2构成的燃烧炉膛8-3,在燃烧炉膛8-3的燃烧区有助燃反应器;在燃烧炉膛8-3内有链条炉排8-4,在卧式锅炉炉体8-5外有鼓风机10,鼓风机10的出风口位于链条炉排8-4的上方,并位于金属罩5-3内,在鼓风机10的进气口连接有HHO气输送管2,HHO气输送管2的另一端与HHO发生器4的HHO发生器出气口4-6连接;HHO发生器产生的HHO气与鼓风机10的气体同时输送到卧式生物质燃料燃烧锅炉内。

所述的助燃反应器为链条炉排8-4与金属罩5-3结合构成,金属罩5-3位于链条炉排燃烧区的上方,所述的金属罩为网状构成、或为板条状构成、或为网状与板条状结合构成。

所述的HHO发生器4与实施例1同。

实施例5:所述的燃烧器为卧式锅炉8,该卧式锅炉为煤碳燃料卧式燃烧锅炉,所述的卧式锅炉以及助燃反应器的结构与实施例4同;所述的HHO发生器4与实施例1同。

实施例6:在图12中,所述的立式燃煤锅炉9、保温砖层8-2、燃烧炉膛8-3、炉箅9-1、立式炉观察口9-2、立式炉加料口9-3、烟囱9-4和鼓风机10;在立式锅炉9内有保温砖层8-2构成的燃烧炉膛8-3,在燃烧炉膛8-3内有炉箅9-1,在立式燃煤锅炉9上有立式炉观察口9-2、立式炉加料口9-3和烟囱9-4,在立式燃煤锅炉9外有鼓风机10,鼓风机10的出风口位于炉箅9-1上方燃烧区;在鼓风机10的进气口连接有HHO气输送管2,HHO气输送管2的另一端与HHO发生器4的HHO发生器出气口4-6连接;HHO发生器产生的HHO气与鼓风机10的气体同时输送到立式燃煤锅炉9内。在燃烧区处有助燃反应器5。

所述的助燃反应器5为连续或间断的金属板条构成。

所述的HHO发生器4与实施例1同。

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