专利名称：乳化煤及燃烧喷头装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种用于乳化煤燃料的燃烧喷头装置，更具体地说，是涉及乳化煤的燃料通过管道输送到燃烧喷头装置中燃烧。
目前制备乳化煤采用机械的方法，把煤加工成200目左右的细煤粉，并进行精制提高煤的含量，脱去杂质、硫和灰粉，制得精煤粉，采用优质煤、低灰份烟煤制做乳化煤，主要问题是1.乳化煤的粘度高，不利于管道输送;2.乳化煤的存放稳定性差。分散乳化剂采用磺酸盐，有机物的磺化产物以及各种共聚物和缩聚物，但这些要专门设备，成本高。在乳化煤燃烧设备上，目前世界各国试验的重点是使乳化煤的各种性能适应现有燃油、气锅炉的正常使用，但存在供热不足和热效率低。另一种是燃油锅炉改烧乳化煤燃料，因受喷咀的影响，存在的问题是火焰稳定性差，负荷可调性弱，燃烧率低，炉内热流分布发生变化。现将燃油锅炉改烧乳化煤性能列表如下
由表可知，燃油锅炉改烧乳化煤，锅炉能力下降20～30%，燃烧效率下降4～8%。
美国专利US-4，435，306，US-4，282，006，US-4，104，035和日本专利JP-8418791，JP-83215490以及我国专利CN-85108828，CN-85101446，CN-86106954，CN-87102923，CN-88106337，从上述查到的专利文献看，在乳化煤中使用的分散乳化剂有皂类，聚氧乙烯衍生物、甲醛加聚物、聚乙亚胺、木质素磺酸盐、多元酸偏脂、脂肪族二烯磺酸盐等，但这些乳化剂、添加剂有些价格昂贵，有些来源有限，难以工业化生产。
本发明的目的提供了一种乳化煤及燃烧喷头装置，解决了乳化煤的燃烧率、热效率，保证了炉膛和乳化煤预热及点火实施。
本发明的目的是通过下述方法和装置实现的。
一种乳化煤制备的方法，它包括下列步骤1.用植物油脚衍生物0.1～10%，分散乳化剂为植物油脚衍生物a.植物油脚磺化物其通式为
;b.植物油脚皂化物的通式为
;c.植物油脚酰化物的通式为
。这三种植物油脚衍生物可单独使用，混合使用或与其它乳化剂配合使用。
2.水温25～85℃，水量25～45%，配制成植物油脚水溶液。
3.把200目的煤粉55～75%逐步加入到植物油脚水溶液中，边加边搅拌，搅拌速度为65～300rpm，并搅拌均匀。
实现上述乳化煤燃料的燃烧喷头装置包括喷头装置采用双气流，乳化煤加压缩空气喷雾燃烧。点火采用液化石油气，一方面点火方便，另一方面可使乳化煤和炉膛预热。乳化煤在进入喷头装置前加入压缩空气，压缩空气与乳化煤充分混合，从喷咀喷出后可直接雾化;喷头采用双气流内外分流，使空气均匀地分布，一方面提高乳化煤的雾化效果;另一方面保证空气与乳化煤接触，提高燃烧率和热效率。燃烧喷头分单喷咀和多喷咀式喷头装置单喷咀式喷头的喷咀在喷头正中心，紧靠中心管的内风管呈梯锥形，中心管与内风管，内风管与外风管采用均匀的多孔环形支架固定，利于向炉中均匀喷出，有效地提高了乳化煤的雾化效果，同时改善火焰分布;多喷咀式喷头的喷咀在喷头的正中心为内风管，乳化煤喷咀紧靠中心管的乳化煤管呈梯圆锥形，在梯圆锥顶平面中心有一向内的弧面孔与中心管夹接，乳化煤管与中心管，外风管各之间采用均匀的多孔环形支架固定。单喷咀和多喷咀装置都能提高燃烧率和热效率，保证锅炉的供能及乳化煤的燃烧。
本发明的优点是1.植物油脚来源广，废物利用，利于保护环境;2.植物油脚制备其衍生物范围广，方法简单;3.植物油脚衍生物制备乳化煤粘度低、稳定性好;4.燃烧喷头装置结构简单，易于制造，使用方便，安全可靠;5.燃烧率达95～98%，热效率达85～90%;5.价格低，具有显著的经济和社会效益。
实施例把39.5g的水加热到25～85℃时加入0.5g植物油脚衍生物，配制成水溶液，然后把精选200目煤粉60g逐步加入到植物油脚衍生物的水溶液中，边加边搅拌，搅拌速度为65～300rpm，直到煤粉全部加入并搅拌均匀，可得到稳定性好的乳化煤。同样的方法可制得不同此例的乳化煤，实施例列表如下
图1是乳化煤及燃烧喷头装置结构示意2是乳化煤及燃烧喷头装置单喷咀结构示意3是乳化煤及燃烧喷头装置多喷咀结构示意图由图1可知，乳化煤送至中间罐(1)，中间罐(1)用管道连接输送泵(3)、电加热预热器(4)、过滤器(5)滤除乳化煤中的杂质防止阻塞喷咀、流量计(8)控制乳化煤的流量并达到调节乳化煤的输送量、止回阀(9)防止乳化煤和加入压缩空气时的回流，以保证乳化煤和压缩空气混合进入喷头，经过静态混合器(11)，并在静态混合器(11)上连接一个压缩空气管(7)，使压缩空气与乳化煤靠自身的压力自动混合，提高乳化煤的雾化效果，然后与燃烧器喷头(15)连接，在燃烧器喷头(15)处安装一个液化石油气管(16)，使乳化煤点火、预热炉膛、雾化、燃烧，并在燃烧器喷头(15)上用管道连接一风机(6)，风机(6)向喷头提供乳化煤燃烧所需的空气、经过风量调节阀(12)调节进入喷头的空气量，在风量调节阀(12)连接一内风管(13)，在内风管(13)中连接一个外风管(14)、内风管(13)和外风管(14)连接在燃烧器喷头上，使燃烧器喷头空气进风均匀，达到乳化煤燃烧的最佳效果。在燃烧器喷头(15)外分两路安装一路用乳化煤循环管连接中间罐(1)使开机正常前乳化煤在电加热预热器处被加热后返回到中间罐起预热作用;另一路用乳化煤循环管连接在过滤器(5)与流量计(8)中间，用来调节乳化煤送入喷头的燃烧量，燃烧器喷头(15)固定在炉膛(17)中。
根据图2图3可知，单喷咀和多喷咀式喷头连接，最外一层液化石油气管(5)呈梯锥形，在梯锥形最大部位有一90°直角的圆锥形液化石油气进气管(6)，在圆锥顶边有均匀分布的燃气孔(7)，液化石油气管(5)为点火用液化石油气通道管件。外风管(4)与液化石油气管(5)在锥顶平面上，液化石油气管(5)外套固定在外风管(4)上，利于冷热变形时不影响燃烧，液化石油气管(5)在梯锥的最大部位与外风管(4)用螺纹连接。单喷咀和多喷咀式喷头所不同连接是单喷咀式喷头由四层同心圆构成，中心乳化煤管(2)呈腰鼓形为乳化煤加压缩空气通道，在出口处有一螺纹连接的喷咀(1)呈锥形，易于更换，紧靠中心乳化煤管(2)的内风管(3)呈梯锥形与中心乳化煤管(2)之间为内风的通道，中心乳化煤管(2)与内风管(3)之间采用均匀分布的多孔环形支架固定，内风管(3)外的外风管(4)呈圆锥形与内风管(3)之间的空间为外风的通道，内风管(3)与外风管(4)之间采用均匀分布的多孔环形支架固定;多喷咀式喷头由四层同心圆构成，中心的内风管(3)呈圆柱形，为内风管通道，紧靠内风管(3)的中心乳化煤管(2)呈梯圆锥形，在梯锥顶平面有均匀分布的螺纹孔，利于安装锥形喷咀(1)，并在梯锥顶平面中心有一向内的弧面孔与中心的内风管(3)夹接中心，中心乳化煤管(2)与内风管(3)之间采用均匀分布的多孔环形支架固定，紧靠乳化煤管(2)的外风管(4)呈圆锥形，为外风管通道，中心乳化煤管(2)与外风管(4)之间的通道采用均匀分布的多孔环形支架固定。
权利要求
1.一种乳化煤及燃烧喷头装置，其特征是以植物油脚衍生物为分散乳化剂，加入煤、水乳化成乳化煤。
2.根据权利要求1所述的一种乳化煤及燃烧喷头装置，其特征在于分散乳化剂是a.植物油脚酰化物，其通式为
b.植物油脚磺化物，其通式为
C.植物油脚皂化物，其通式为
3.根据权利要求1所述的一种乳化煤及燃烧喷头装置，其特征是分散乳化剂可单独使用，混合使用或与其它乳化剂混合使用，添加量为乳化煤重量的0.1～10%。
4.根据权利要求1所述的一种乳化煤及燃烧喷头装置，其特征在于精选的200目煤粉含量55～75%。
5.一种乳化煤及燃烧喷头装置，其特征在于喷头采用双气流，乳化煤加压缩空气喷雾，液化石油气点火预热。
6.根据权利要求5所述的一种乳化煤及燃烧喷头装置，其特征是喷头采用双气流内外分流，一路用乳化煤循环管连接中间罐，乳化煤在电加热预热加热后返回到中间罐起预热作用;另一路用乳化煤循环管连接在过滤器与流量计中间，调节乳化煤的燃烧量。
7.根据权利要求5所述的一种乳化煤及燃烧喷头装置，其特征在于喷头采用单喷咀和多喷咀式喷头，单喷咀式喷头的喷咀在喷头正中心，紧靠中心管的内风管呈梯锥形，中心管与内风管采用均匀的多孔环形支架固定，内风管与外风管采用均匀的多孔环形支架固定;多喷咀式喷头的喷咀在喷头的正中心为内风管，乳化煤喷咀紧靠中心管呈梯圆锥形，在梯圆锥顶平面中心有一向内的弧面孔与中心管夹接，中心管与内风管、外风管各之间采用均匀的多孔环形支架固定。
8.根据权利要求5所述的一种乳化煤及燃烧喷头装置，其特征在于单喷咀和多喷咀式喷头，液化石油气管呈梯锥形，在梯锥形最大部位有一90°角的圆锥液化石油气进气管，在锥顶区有均匀分布的燃气孔，外风管与液化石油气管在锥顶平面上，液化石油气管外套夹在外风管上固定，液化石油气管在梯圆锥的最大部位与外风管用螺纹连接。
全文摘要
本发明公开了一种乳化煤及燃烧喷头装置，乳化煤是以植物油脚衍生物为分散乳化剂，使煤、水分散乳化，乳化煤的含煤量达55～75％。乳化煤燃料的燃烧器喷头采用双气流，液化石油气预热，乳化煤加压缩空气喷雾雾化。单喷嘴式喷头的喷嘴在喷头正中心，紧贴乳化煤喷嘴的内风管和外风管；多喷嘴式喷头的喷嘴在喷头的正中心为内风管，乳化煤喷嘴紧靠内风管，喷嘴外部为外风管。使燃烧率达95～98％，热效率达85～90％。
文档编号F23K1/02GK1081503SQ9210585
公开日1994年2月2日 申请日期1992年7月20日 优先权日1992年7月20日
发明者葛保根, 王会民 申请人:葛保根