专利名称：一种高效二甲醚/空气低NOx高温燃烧系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高效二甲醚/空气低NOx高温燃烧系统。
背景技术：
在二甲醚和空气燃烧过程既要实现高效燃烧，又要降低污染物的排放，是研究气 体燃料燃烧的关键问题所在，但是要把这两个问题处理好，确实是一件不容易解决的问题， 很多研究工作人员在这方面做了大量的工作，得出采用预热空气的办法可以实现高效燃 烧，但是随着送入炉膛的空气温度提高，势必提高燃料燃烧的理论燃烧温度，将使热力型 NOx的排放量急剧增大，与环境保护的要求背道而驰。如何解决这个矛盾又是摆在热能工 作者面前的又一个必须攻关的问题。后来经过了大量工作人员反复的实验研究发现采用烟 气再循环，既能实现高温燃烧又降低NOx的排放。因为炉内烟气再循环，可以降低空气射流 中氧浓度，抑制NOx的生成，而且在循环使用烟气的过程中，可以用烟气的余热来预热冷空 气，提高燃烧效率。如何实施和改进燃烧系统，把燃烧效率提到最高，污染物排放降到最低 是研究人员不断探讨的课题。
发明内容
本发明主要目的是解决目前技术所存在的不足，从而提出一种提高燃烧效率和降 低NOx效果显著的高效燃烧系统。本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以进一步改善高效二甲醚/空气低NOx高温燃烧系统，其特征在于该燃烧系统包括烟气(1)、 冷空气(2)、炉膛(3)、缩放式蓄热器(4)、嵌入蓄热器内壁蜂窝式的蓄热体(5)、二甲醚燃 料(6)、混合空气入口管道(7)、缩放式燃烧器入口(8)、缩放式燃烧器管身(9)、燃料喷 管(10)、缩放式燃烧器出口(11)和燃料喷管出口(12)；在嵌入蓄热器内壁蜂窝式的蓄热 体(5)内来自炉膛内的烟气与冷空气进行一次混合，通过一次混合的空气和烟气经过管道 (7)进入缩放式燃烧器，在此进行二次混合，使空气和烟气进一步混合充分，然后喷出时与 燃料进行扩散燃烧，燃烧后的烟气再回收，通入缩放式蓄热器(4)，往复循环。炉膛(3)设有两个烟气出口。用嵌入蓄热器内壁蜂窝式的蓄热体回收烟气余热，其余热用来加热空气，实现烟 气再循环。采用了两个拉法尔喷管能使空气和烟气进行二次混合，使空气和烟气在与燃料燃 烧之前混合充分，尽可能的实现充分燃烧。所述缩放式蓄热器(4)为两个，嵌入蓄热器内壁蜂窝式的蓄热体(5)为两个。因此，本发明专利的有益效果是1、通过采用回收的烟气来加热冷空气和降低空气中氧浓度，可以在很大程度上提 高燃烧效率和降低NOx的生成。2、采用了两个拉法尔喷管能使空气和烟气进行二次混合，使空气和烟气在与燃料燃烧时混合充分，尽可能的实现充分燃烧。3、采用两个缩放式蓄热器，可以实现二备一，也可以同时使用，这样可以实现工作 工况多变，并且提高了生产安全系数。4、采用该发明燃烧系统的优点是安全系数高，燃烧效率高，可以算得上是无烟系 统。
下面结合附图以实例进一步说明本发明的实质内容，但本发明的内容并不限于 此。图1为本发明的结构示意图。图2为燃烧器的出口结构示意图。图3为缩放式蓄热器的结构示意图。图4为缩放式燃烧器的结构示意图。图1中，烟气(1)、冷空气(2)、炉膛(3)、缩放式蓄热器(4)、嵌入蓄热器内壁蜂窝 式的蓄热体(5)、二甲醚燃料(6)、混合空气入口管道(7)、缩放式燃烧器入口(8)、缩放式 燃烧器管身(9)、燃料喷管(10)、缩放式燃烧器出口(11)、燃料喷管出口(12)，空气出口孔 (13)、二甲醚燃气出口孔(14)。
具体实施例方式本发明提供了一种高效二甲醚/空气低NOx高温燃烧系统，它包括烟气1、冷空气 2、炉膛(3)、缩放式蓄热器4、嵌入蓄热器内壁蜂窝式的蓄热体5、二甲醚燃料6、混合空气入 口管道7、缩放式燃烧器入口 8、缩放式燃烧器管身(9)、喷管10、缩放式燃烧器出口 11、燃料 喷管出口 12。二甲醚和空气燃烧系统提高燃烧效率的方法把炉内烟气余热回收回来和冷空气 混合，进行热交换，使冷空气加热，温度升高，冷空气的显热愈多，则系统燃烧效率愈高，从 而达到提高燃烧效率的目的。二甲醚和空气燃烧系统降低NOx污染物的排放的方法把炉内烟气与空气混合， 从而降低空气射流中的氧浓度，抑制NOx的生成，从而实现低NOx的排放。一种高效二甲醚/空气低NOx高温燃烧系统其特征在于①用嵌入蓄热器内壁蜂窝式的蓄热体回收烟气余热，其余热用来加 热冷空气，使冷空气温度升高，增加其显热，显热愈多，则系统燃烧效率愈高，从而达到提高 燃烧效率的目的。②采用烟气再循环，从而降低空气射流中的氧浓度，抑制NOx的生成。③ 采用了两个拉法尔喷管能使空气和烟气进行二次混合，使空气和烟气在与燃料燃烧时混合 充分。④采用两个缩放式蓄热器，可以实现二备一，也可以同时使用，这样可以实现工作工 况多变，并且提高了生产安全系数。如图1所示，把炉膛内具有一定温度的烟气引出来与冷空气在内壁嵌有壁蜂窝式 的蓄热体蓄热器内进行混合，冷却空气在此和烟气进行了热交换，其温度升高，可见，冷空 气的显热愈多，则系统热效率愈高，并且在此实现了烟气再循环，从而降低空气射流中的氧 浓度，抑制NOx的生成。通过一次混合的空气和烟气经过管道(7)进入缩放式燃烧器，在此
4进行二次混合，使空气和烟气进一步混合充分，然后喷出时与燃料进行扩散燃烧，燃烧后的 烟气再回收，通入蓄热器，就这样往复循环，形成无烟系统。缩放式蓄热器内壁嵌入蜂窝式的蓄热体回收烟气余热，用其余热用来加热空气， 使冷空气温度升高，增加其显热，显热愈多，则系统燃烧效率愈高，从而达到提高燃烧效率 的目的。空气和烟气被缩放式蓄热器卷吸进入管内，因具有一定速度在管内发生扰动，相 互混合，在此进行一次混合，出来的混合气体是具有一定速度和温度的空烟混合物。具有一定速度和温度的空烟混合物进入缩放式燃烧器进行第二次混合，使在与燃 气燃烧之前通过两级混合使空气和烟气充分混合均勻，最后能达到充分燃烧。采用两个缩放式蓄热器，可以实现二备一，也可以同时使用，这样可以实现工作工 况多变，并且提高了生产安全系数。本发明高效二甲醚/空气低NOx高温燃烧系统适用在气体燃烧后灰尘很小的燃烧 系统，尤其适合于气体燃烧后没有黑烟和残渣的燃烧系统。
权利要求
一种高效二甲醚/空气低NOx高温燃烧系统，其特征在于该燃烧系统包括烟气(1)、冷空气(2)、炉膛(3)、缩放式蓄热器(4)、嵌入蓄热器内壁蜂窝式的蓄热体(5)、二甲醚燃料(6)、混合空气入口管道(7)、缩放式燃烧器入口(8)、缩放式燃烧器管身(9)、燃料喷管(10)、缩放式燃烧器出口(11)和燃料喷管出口(12)；在嵌入蓄热器内壁蜂窝式的蓄热体(5)内来自炉膛内的烟气与冷空气进行一次混合，通过一次混合的空气和烟气经过管道(7)进入缩放式燃烧器，在此进行二次混合，使空气和烟气进一步混合充分，然后喷出时与燃料进行扩散燃烧，燃烧后的烟气再回收，通入缩放式蓄热器(4)，往复循环。
2.根据权利要求1所述的高效二甲醚/空气低NOx高温燃烧系统，其特征在于炉膛 (3)设有两个烟气出口。
3.根据权利要求1所述的高效二甲醚/空气低NOx高温燃烧系统，其特征在于用嵌 入蓄热器内壁蜂窝式的蓄热体回收烟气余热，其余热用来加热空气，实现烟气再循环。
4.根据权利要求1所述的高效二甲醚/空气低NOx高温燃烧系统，其特征在于采用 了两个拉法尔喷管能使空气和烟气进行二次混合，使空气和烟气在与燃料燃烧之前混合充 分，尽可能的实现充分燃烧。
5.根据权利要求1所述的高效二甲醚/空气低NOx高温燃烧系统，其特征在于所述 缩放式蓄热器(4)为两个，嵌入蓄热器内壁蜂窝式的蓄热体(5)为两个。
全文摘要
本发明提供了一种高效二甲醚/空气低NOx高温燃烧系统，由炉膛出来的烟气与冷空气在内壁嵌有壁蜂窝式的蓄热体蓄热器内进行混合，冷却空气在此和烟气进行了热交换，其温度升高，可见，冷空气的显热愈多，则系统热效率愈高，并且在此实现了烟气再循环，从而降低空气射流中的氧浓度，抑制NOx的生成。通过一次混合的空气和烟气经过管道(7)进入缩放式燃烧器，在此进行二次混合，使空气和烟气进一步混合充分，然后喷出时与燃料进行扩散燃烧，燃烧后的烟气再回收，通入蓄热器，就这样往复循环，实现了无烟系统。本发明实现了低NOx高温燃烧，燃烧效率高，而且对环境很友好，方法简单，易于实施。
文档编号F23D14/64GK101907296SQ201010223739
公开日2010年12月8日 申请日期2010年7月12日 优先权日2010年7月12日
发明者唐千喻, 李博, 王 华, 王辉涛, 陈蓉 申请人:昆明理工大学