一种燃烧装置的制作方法

本发明涉及新型燃料燃烧设备技术领域，特别地涉及一种燃烧装置。

背景技术：

随着我国经济水平的不断发展，环境问题越来越受到人们的重视，因为近年来，由于煤炭和石油的大量燃烧，给环境带来了不可估量的污染，而且该污染已经影响到了我们的日常生活。所以正在寻找一些新的能源能够代替煤炭或者石油在工业和汽车等领域使用，甲醇是备受人们关注的新型能源，因为甲醇为碳氢化合物，燃烧只会产生二氧化碳和水，不会对环境造成污染，而且是可再生能源，因此发展甲醇燃料，补充和部分替代石油燃料，能够缓解我国能源紧张局势、提高资源综合利用率。

由于甲醇为液态时由于其自身的特性，在利用的过程中很难根据需要进行燃烧，因此需要对其进行气化后进行燃烧，但是在输送过程中，可燃气体不可避免的会发生遇冷液化的现象，而现有的燃烧装置中对于这些液化后的原料则没有进行利用，造成的大量的浪费；此外，现有的燃烧装置中需要采用其他的设备对液态原料进行加热，因此其燃烧的效率低、使用的成本高。

技术实现要素：

本发明提供一种燃烧装置，用于解决现有技术中存在的燃料利用率不高、燃烧的效率低、使用的成本高的技术问题。

本发明提供一种燃烧装置，包括炉体，储气罐和燃料反应罐，所述燃料反应罐的上端与所述储气罐的下端相连通；

所述炉体的内部设置有沿所述炉体的一端以螺旋状延伸至另一端的循环管以及沿所述循环管的轴线延伸的燃烧管，所述燃烧管与所述储气罐相连，所述循环管的两端分别与所述燃料反应罐的出口和入口相连。

在一个实施方式中，所述燃烧管的外壁上设置有多个喷火孔，所述燃烧管通过所述喷火孔向所述炉体内喷出可燃气体，并对所述循环管进行加热。

在一个实施方式中，所述循环管包括预热管和双排气化管，所述预热管靠近所述炉体的内壁，所述双排气化管远离所述炉体的内壁；

所述预热管的一端通过原料输送管与所述燃料反应罐的出口相连，所述预热管的另一端与所述双排气化管相连，所述双排气化管通过热气回流管与所述燃料反应罐的入口相连。

在一个实施方式中，所述双排气化管包括两根直径相同且螺旋方向相同的单管，所述单管的直径小于所述预热管的直径。

在一个实施方式中，与所述燃料反应罐相连的所述原料输送管上设置有循环泵，所述燃料反应罐的底部连接有原料补充管。

在一个实施方式中，所述燃烧管的前端设置有燃烧器，所述燃烧器包括燃烧头和燃气喷头，所述燃烧头构造为筒体结构，所述燃气喷头设置在所述燃烧头的内部；所述燃烧管分别伸入所述燃烧头和所述燃气喷头中。

在一个实施方式中，所述燃气喷头包括底盘和设置在所述底盘端面上的多个喷管，所述底盘的下表面以及所述燃烧头的内壁构成容纳可燃气体的第一腔室，所述底盘的上表面以及所述燃烧头的内壁构成第二腔室；所述喷管和所述第一腔室相连通。

在一个实施方式中，所述炉体的前端设置有炉门，所述炉门通过连接法兰盘与火焰喷火腔相连，所述炉体上设置有点火器，所述点火器位于所述火焰喷火腔的后方；所述点火器使所述燃烧管的端部喷出的可燃气体在所述火焰喷火腔中燃烧。

在一个实施方式中，所述炉体的外壁上设置有保温层，所述炉门处设置有火焰观察镜。

在一个实施方式中，所述炉体的后方设置有送风室，所述送风室通过管路与风机相连。

与现有技术相比，本发明的优点在于，

(1)由于燃料反应罐与循环管相连，因此可向循环管中通入液态燃料，通过在炉体的内部对循环管进行加热，使循环管中的液态原料气化变成可燃气体，并且可燃气体又循环回到燃料反应罐中，由于可燃气体的比重比液态燃料的轻，因此可燃气体会向上运动，并进入储气罐中，而预冷液化后的原料则再次进入循环管中进行循环，因此，使遇冷液化后的原料得到了充分的利用，从而提高了原料的利用率。

(2)由于通过对燃烧管对循环管进行加热，因此对燃烧过程中的热量进行了利用，从而无需采用其他的设备对液态原料进行加热，因此大大提高了其燃烧的效率、降低了使用的成本。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1是本发明的一种燃烧装置的结构示意图；

图2是图1所示的燃烧器的结构示意图；

图3是图2在a-a处的剖视图；

图4是图3在b处的放大图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

附图标记：

1-炉体；2-循环管；3-燃烧管；

4-燃烧器5-火焰喷火腔；6-点火器；

7-送风室；8-储气罐；9-燃料反应罐；

11-连接法兰盘；12-火焰观察镜；21-预热管；

22-双排气化管31-喷火孔；41-燃烧头；

42-燃气喷头；71-风机；91-循环泵；

92-原料补充管；93-原料输送管；94-热气回流管；

411-第一腔室；412-第二腔室；421-底盘；

422-喷管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明提供一种燃烧装置，包括炉体1，储气罐8和燃料反应罐9，其中，燃料反应罐9的上端与储气罐8的下端相连通。

炉体1的内部设置有沿炉体1的一端以螺旋状延伸至另一端的循环管2以及沿循环管2的轴线延伸的燃烧管3，燃烧管3与储气罐8相连，循环管2的两端分别与燃料反应罐9的出口和入口相连。

其中，燃烧管3的外壁上设置有多个喷火孔31，燃烧管3通过喷火孔31向炉体1内喷出可燃气体，并对循环管2进行加热。由于循环管3与燃料反应罐9相连，因此可使液态原料进入循环管3中，当在对循环管3加热时，液态原料气化，并通过循环管3的回到燃料反应罐8中；而由于气体的比重轻，因此燃料反应罐8中的可燃气体会上升到燃料反应罐8的上端，而其上端与储气罐8的下端相连，因此可燃气体就会进入到储气罐8中进行储存，并供给燃烧管3进行燃烧。

因此，原料在炉体1、储气罐8和燃料反应罐9中进行循环，不仅利用了燃烧过程中产生的热量对液态原料进行加热，从而无需采用其他的设备对液态原料进行加热，因此大大提高了其燃烧的效率、降低了使用的成本；而且还能够防止气态甲醇预冷液化后造成原料的浪费，进一步提高原料的利用率。

具体来说，循环管2包括预热管21和双排气化管22，其中，预热管21靠近炉体1的内壁，双排气化管22远离炉体1的内壁。即双排气化管22设置在预热管21的螺旋线之内。并且，燃烧管3沿着双排气化管22的轴线延伸，由于燃烧管3通过喷火孔31可喷出可燃气体，从而可对双排气化管22进行加热。而由于预热管21距离燃烧管3的距离较远，因此可对预热管21中的原料进行温度较低的预热(即第一次加热)，而当原料进入双排气化管22后，即可对双排气化管22中的原料进行温度较高的加热(即第二次加热)，因此，通过对原料采用二次加热的方式，不仅对热量的利用率更高，而且使原料的转化更均匀。

此外，预热管21的一端通过原料输送管93与燃料反应罐9的出口相连，预热管21的另一端与双排气化管22相连，双排气化管22通过热气回流管94与燃料反应管9的入口相连，即可实现原料的循环。

进一步地，双排气化管22包括两根直径相同且螺旋方向相同的单管，单管的直径小于预热管21的直径。即预热管21为粗管，而双排气化管22为细管，其设置在预热管21的旋线以内，由于液态原料和气态原料的物理性质不同，因此通过设置粗管输送液态原料，习惯输送可燃气体，能够保证原料转化的持续性。

其具体的工作原理为：燃料反应罐9中的液态的可燃原料通过原料输送管进入预热管21中，当燃烧管3进行燃烧时，通过喷火孔31对预热管21进行预热；在预热的同时，预热管21中的原料进入双排气化管22中，通过喷火孔31对双排气化管22进行加热，使双排气化孔22中的液态原料受热气化，变成可燃气体，可燃气体又通过双排气化管22进入燃料反应罐9中，而在燃料反应罐9中，液态原料在底部，可燃气体会运动到其上端，并进入到储气罐8中进行储存，而储气罐8中的可燃气体又可提供给燃烧管3进行燃烧，从而完成了原料的循环过程。

在此循环过程中，可燃气体又回到燃料反应罐9中而不是直接进入储气罐8中进行储存的原因是：由于可燃气体在遇冷后会液化，因此如果直接将可燃气体通入到储气罐8中，那么储气罐8中不可避免的会产生液态原料，而这些液态的原料得不到利用，就会造成原料的浪费；因此，通过将可燃气体通入燃料反应罐9中，气体部分会上升并进入到储气罐8中，而遇冷液化后的原料则再次进入预热管21中被加热，那么在整个循环过程中，原料的利用率就会大大提高，避免了浪费的现象。

此外，在此过程中，由于通过利用燃烧管3在燃烧过程中的热量，而无需采用其他的设备对液态原料进行加热，能够提高燃烧效率的同时，避免了气态原料在输送过冲中预冷而液化的现象。

此外，与燃料反应罐9相连的原料输送管93上设置有循环泵91，燃料反应罐9的底部连接有原料补充管92。通过循环泵91能够提高原料进入预热管21中的额速度，通过原料补充管92，可向燃料反应罐9中补充液态原料，并且由于原料补充管92位于底端，因此在补充原料时，也不会对燃料反应罐9中的循环过程产生不利的影响。

在一个实施例中，燃烧管3的前端设置有燃烧器4，如图2和3所示，燃烧器4包括燃烧头41和燃气喷头42，燃烧头41构造为筒体结构，燃气喷头42设置在燃烧头41的内部；燃烧管3分别伸入燃烧头41和燃气喷头42中。

如图4所示，燃气喷头42包括底盘421和设置在底盘421端面上的多个喷管422，底盘21的下表面以及燃烧头41的内壁构成容纳可燃气体的第一腔室411，底盘21的上表面以及燃烧头41的内壁构成第二腔室412。

其中，喷管422和第一腔室411相连通，通过第一腔室411为喷管422提供可燃气体；第二腔室412为储风腔，第二腔室412为燃烧提供助燃气体，使喷管422的燃烧更充分。

进一步地，喷管422的直径远小于第一腔室411的直径，例如喷管422的内径为7.5mm，第一腔室411的内径为288mm，使进入喷管422中的可燃气的压力能够突然增大。

在进行燃烧时，第一腔室411中的可燃气体进入喷管422中，由于喷管422的直径远小于第一腔室411的直径，因此进入喷管422的可燃气体由于体积减小，则其压力增加，从而使其燃烧更充分、燃烧的效率更高。

底盘421上的喷管422按照一定的规则进行排布，例如，在本实施例中，喷管422分为三层，并且每层之间的间距相等，当然也可以根据需要设置为两层或者更多层，在此不做具体限定；并且每层喷管中的喷管422按照底盘421的圆心内向外的方向越来越密集，可使燃气喷头42的燃烧更均匀。

例如，第一层包括18个喷管422，且18个喷管422的中心均位于直径为170mm的圆上；第二层包括22个喷管422，且22个喷管422的中心均位于直径为210mm的圆上；第三层包括28个喷管422，且28个喷管422的中心均位于直径为250mm的圆上。

此外，炉体1的前端设置有炉门，炉门处通过连接法兰盘11与火焰喷火腔5相连，炉体1上设置有点火器6，点火器6位于火焰喷火腔5的后方。通过点火器6，可将燃烧管3前端喷出的可燃气体以及由喷管422中喷出的可燃气体进行点火燃烧，且将可燃气体均聚拢于火焰喷火腔5中进行燃烧。

进一步地，为了避免热量的损失，在炉体1的外壁上设置有保温层；以及为了对燃烧过程进行更好地控制，在炉体1上还设置有火焰观察镜12，通过火焰观察镜12能够观察到燃烧管3的前端的燃烧情况以及喷管422的燃烧情况，从而对整个燃烧过程进行更好地调控。

进一步地，为了保证充分燃烧，在炉体1的后方设置有送风室7，送风室7通过管路与风机71相连，通过送风室7向炉体1的内部和第二腔室412中输入助燃气体。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。