一种用于燃烧器的助燃方法与流程

本发明涉及供热技术领域，特别涉及一种用于燃烧器的助燃方法。

背景技术：

可燃介质通过燃烧器进行燃烧来提供热量，由于可燃介质在组成不同时，其热值(放热量/体积)也会有较大区别，针对不同热值的气态可燃介质，需要对应设计不同的燃烧器来进行匹配，否则就会发生因燃烧器不适应替换的气态可燃介质而损坏的问题。

对于使用燃烧器的用户，可能会存在无法提供充足的与燃烧器相匹配的气态可燃介质的问题，一旦出现可燃介质中断，需要采用多种其他可燃介质进行替换，这时需要针对所补充的可燃介质的热值，匹配不同的燃烧器。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

通过备用多种不同类型的燃烧器，不仅增大了设备资金投入，且增加了设备维护成本。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提供一种用于燃烧器的助燃方法，可以解决上述技术问题。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种用于燃烧器的助燃方法，所述燃烧器燃烧有主可燃介质，所述助燃方法包括：提供补充可燃介质和惰性非可燃介质；

减少所述主可燃介质的流量至第一设定流量，使第二设定流量的所述补充可燃介质和第三设定流量的所述惰性非可燃介质与所述主可燃介质混合，以形成助燃介质，其中，所述助燃介质的体积低位热值与所述主可燃介质的体积低位热值的相差百分比小于或等于5％；

使所述助燃介质进入所述燃烧器进行燃烧。

在一种可能的实现方式中，所述助燃介质的体积流量与所述主可燃介质的体积流量的相差百分比小于或等于5％。

在一种可能的实现方式中，所述补充可燃介质包括一种或多种可燃介质；

所述惰性非可燃介质包括一种或多种非可燃介质。

在一种可能的实现方式中，所述主可燃介质为天然气。

在一种可能的实现方式中，所述补充可燃介质为液化石油气。

在一种可能的实现方式中，所述惰性非可燃介质为氮气、氩气、二氧化碳中的至少一种。

在一种可能的实现方式中，所述补充可燃介质的体积低位热值大于所述主可燃介质的体积低位热值。

在一种可能的实现方式中，所述补充可燃介质和所述惰性非可燃介质提前混合，然后再与所述主可燃介质于混合器中混合，通入所述燃烧器中。

在一种可能的实现方式中，所述补充可燃介质、所述惰性非可燃介质和所述主可燃介质三者混合，然后通入所述燃烧器中。

在一种可能的实现方式中，所述主可燃介质、所述补充可燃介质、以及所述惰性非可燃介质的输送管路上均设置有流量调节设备和流量测量设备。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的助燃方法，在主可燃介质用量不足的情形下，可以减少其流量，使其与高热值的补充可燃介质以及低热值的惰性非可燃介质混合，形成的助燃介质的体积低位热值与主可燃介质的体积低位热值相当，如此可匹配主可燃介质的燃烧器，避免更换不同的燃烧器，助燃介质进入燃烧器燃烧供热且不会损坏燃烧器，不仅实现了助燃目的，且有效降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种助燃系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种助燃系统的结构示意图。

附图标记分别表示：

1-第一管路，2-第二管路，3-第三管路，4-混合器，5-燃烧器，

6-流量调节设备，7-流量测量设备，

a-主可燃介质，b-补充可燃介质，c-助燃介质。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种用于燃烧器的助燃方法，其中，该燃烧器燃烧有主可燃介质，进一步地，该助燃方法包括：提供补充可燃介质和惰性非可燃介质。

减少主可燃介质的流量至第一设定流量，使第二设定流量的补充可燃介质和第三设定流量的惰性非可燃介质与主可燃介质混合，以形成助燃介质。其中，助燃介质的体积低位热值与主可燃介质的体积低位热值的相差百分比小于或等于5％；

使助燃介质进入燃烧器进行燃烧。

本发明实施例提供的助燃方法，在主可燃介质用量不足的情形下，减少其流量，使其与高热值的补充可燃介质以及低热值的惰性非可燃介质混合，形成的助燃介质的体积低位热值与主可燃介质的体积低位热值相当，如此可匹配主可燃介质的燃烧器，避免更换不同的燃烧器，助燃介质进入燃烧器燃烧供热且不会损坏燃烧器，不仅实现了助燃目的，且有效降低了成本。

需要说明的是，上述的助燃介质的体积低位热值与主可燃介质的体积低位热值的相差百分比可以按照以下公式获得：

|助燃介质的体积低位热值-主可燃介质的体积低位热值|÷主可燃介质的体积低位热值。

主可燃介质用量不足的情形下，为了延长其燃烧时间，可以使主可燃介质的原始流量降低至第一设定流量，同时，使其与第二设定流量的补充可燃介质以及第三设定流量的惰性非可燃介质混合，形成助燃介质。可以理解的是，对于第一设定流量、第二设定流量以及第三设定流量的取值(可以是体积流量)，只要能满足所形成的助燃介质的体积低位热值与主可燃介质的体积低位热值的相差百分比小于或等于5％即可。

为了使助燃介质的体积流量波动不明显，以适应主可燃介质的燃烧器，本发明实施例中，要求助燃介质的体积流量与主可燃介质的体积流量的相差百分比小于5％。

需要说明的是，上述的助燃介质的体积流量与主可燃介质的体积流量的相差百分比可以按照以下公式获得：

|助燃介质的体积流量-主可燃介质的体积流量|÷主可燃介质的体积流量。

本发明实施例中，补充可燃介质包括一种或多种可燃介质，即，其可以由单一的一种可燃介质组成，也可以由不同的几种可燃介质组成。

惰性非可燃介质也包括一种或多种非可燃介质，即，其可以由单一的一种非可燃介质组成，也可以由不同的几种非可燃介质组成。

举例来说，对于天然气使用用户，本发明实施例所涉及的主可燃介质可以为天然气，例如，在温度为40℃，压力为0.4mpa条件下，其包括以下体积百分含量的甲烷95％、氢气4％、一氧化碳1％。该主可燃介质的密度为2.409kg/m³，质量低位热值为11861.89kcal/kg，体积低位热值为28573.0kcal/m³。

对应地，本发明实施例所涉及的补充可燃介质可以为液化石油气，例如，在温度为40℃，压力为0.4mpa条件下，其包括以下体积百分含量的正丁烷80％、丙烷20％。该补充可燃介质的密度为9.323kg/m³，质量低位热值为10944.02kcal/kg，体积低位热值为102031.1kcal/m³。可见，补充可燃介质的体积低位热值显著大于主可燃介质的体积低位热值，如此设置，当其与惰性非可燃介质混合时，能使体积低位热值降低至于主可燃介质接近。

惰性非可燃介质可以选自氮气、氩气、二氧化碳中的至少一种，例如，可以为氮气，其体积低位热值为0kcal/m³，在温度为40℃，压力为0.4mpa条件下，其密度为4.2058kg/m³。

由上述可知，补充可燃介质的体积低位热值为主可燃介质的体积低位热值的357％，补充可燃介质的密度为主可燃介质密度的387％，因此，如果在工业生产中短时间内单纯地由补充可燃介质完全替代主可燃介质，则会造成所供热量急剧增加，导致被加热设备超温，甚至由此引起生产事故。特别是主可燃介质和补充可燃介质的的体积低位热值相差越大，潜在危险越严重。

按照下述表1，单纯燃烧特定流量的主可燃介质a、将特定流量的主可燃介质a与补充可燃介质b混合(a+b)、以及将特定流量的主可燃介质a与补充可燃介质b和惰性非可燃介质c混合(a+b+c)，形成助燃介质，以上三种方式下对应的各种参数如表1所示：

表1

由表1可知，如果单纯地只补充可燃介质b，由于其体积低位热值比主可燃介质a高，因此，在提供相同的热量时，其体积流量只需原来主可燃介质体积流量的0.57，这对于期望体积流量波动不大的燃烧器的工作不利。

如果将补充可燃介质b和惰性非可燃介质c按上述体积流量混合后补入，助燃介质的体积流量与主可燃介质的体积流量的相差百分比小于5％，同时包含a、b和c的助燃介质因为其体积低位热值与主可燃介质a的体积低位热值相当(满足助燃介质的体积低位热值与主可燃介质的体积低位热值的相差百分比小于5％)，因此，所形成的助燃介质不仅能在与主可燃介质匹配的燃烧器中燃烧，且基本不会对燃烧系统产生影响，对于需要快速、大量补充可燃介质以及需要尽量保持生产过程平稳运行的过程特别有利。

对于助燃介质的形成，其可以由不同的方法形成：作为一种示例，参见图1，补充可燃介质b和惰性非可燃介质c可以提前混合，然后再与主可燃介质a于混合器4中混合，通入燃烧器5中。

如附图1所示，主可燃介质a于第一管路1中输送，补充可燃介质b于第二管路2中进行输送，惰性非可燃介质c于第三管路3中输送，其中，在三者进入混合器4之前，第三管路3的末端与第二管路2的连接并导通，使补充可燃介质b和惰性非可燃介质c可以提前混合，第二管路2的末端和第一管路1的末端均与混合器4连接并导通，使混合的补充可燃介质b和惰性非可燃介质c在混合器4中与主可燃介质a混合，形成助燃介质。混合器4通过管线与燃烧器5连通，以提供助燃介质进行燃烧。

作为另一种示例，参见图2，补充可燃介质b、惰性非可燃介质c和主可燃介质a三者混合，然后通入燃烧器5中。

主可燃介质a于第一管路1中输送，补充可燃介质b于第二管路2中进行输送，惰性非可燃介质c于第三管路3中输送，第一管路1的末端、第二管路2的末端和第三管路3的末端分别与混合器4连接并导通，使补充可燃介质b、惰性非可燃介质c和主可燃介质a三者混合，形成助燃介质，混合器4通过管线与燃烧器5连通，以提供助燃介质进行燃烧。

如附图1和附图2所示，为了便于调控主可燃介质a、补充可燃介质b、惰性非可燃介质c的流量，本发明实施例中，主可燃介质a、补充可燃介质b、以及惰性非可燃介质c的输送管路上均设置有流量调节设备6和流量测量设备7。即，在第一管路1、第二管路2以及第三管路3上分别设置流量调节设备6和流量测量设备7。

其中，流量调节设备6可以是流量调节阀，流量测量设备7可以是流量计，并且，流量测量设备7位于流量调节设备6的上游。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。