一种液态有机燃料多用途节能燃烧系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有机燃料燃烧系统，尤其是涉及一种液态有机燃料多用途节能燃烧系统及方法，属于能源燃烧技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，天然气作为洁净能源被广泛应用于各个领域。采用天然气作为能源，可减少煤和石油的用量，因而大大改善环境污染问题；天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%，减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。但随着天然气价格的上涨，使用天然气作为燃料的设备的运行成本也不断升高；由于我国天然气储量和产量的限制，目前我国的天然气对外依存度已达30%，预计到2020年，我国的天然气对外依存度将达50% ；并随着各地煤改气项目的推广，天然气的消耗量将大大增加。国家已开始对各地用气量进行了规划限制，并开始启动天然气调峰项目。
[0003]我国甲醇等可作为有机燃料的有机物产量远低于产能，并且随着煤价的走低，其生产成本也持续下降；并且随着技术的改进，焦炉气生产相关产品的价格也随之降低。因此使用甲醇等可作为有机燃料的有机物作为替代能源的呼声也日益升高。目前已有使用甲醇汽油的汽车和使用甲醇进行雾化的燃烧器，但由于其汽化潜热较高，因此在燃烧时容易出现低温点，从而导致燃烧温度不够高(1100°c )，且燃烧不稳定(易发生熄火现象)，因此尚无法进行大规模推广。
[0004]中国专利CN 103196139A公布了一种烟气回流汽化醇基燃料燃烧器，包括外壳，外壳的顶部设置燃料管道，在外壳内设置催化反应体，外壳内竖直设置烟气回流通道，烟气回流通道穿过催化反应体，上方设置顶盖，底部设置底盖；燃料输出管的出口段由外壳的下部竖直向上伸向外壳的喉部，外壳的内壁设有点火器。在燃料雾化之前，利用燃烧器自身产生的热量加热醇基燃料，使得醇基燃料的张力减小，雾化效果更佳；烟气回流到气体雾化混合区域，不仅可以预热空气，提高燃烧器综合热利用效率，而且由于烟气的回流使得火焰燃烧区热量向混合空间移动，使得火焰燃烧区温度降低，整个燃烧器的温度更加趋于均匀，降低液体燃料由于过高的火焰温度所产生的积碳。该专利中对于烟气的余热并没有很好的处理，造成了烟气余热的浪费。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种液态有机燃料多用途节能燃烧系统及方法。本发明的系统及方法可以提高有机燃料燃烧温度，并能实现燃烧的稳定，同时通过对烟气的余热回收，提高设备的热效率，实现系统的节能减排。克服了目前甲醇等有机燃料使用过程中所存在的燃烧温度不够高(1100°C)，且燃烧不稳定(易发生熄火现象)。从而实现使用有机燃料替代天然气能源的目的。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0007]一种液态有机燃料多用途节能燃烧系统，包括:
[0008]燃烧设备:对汽化后的有机燃料进行燃烧，并使有机燃料燃烧产生的烟气返回汽化设备进行余热回收；
[0009]汽化设备:接受有机燃料燃烧产生的烟气，烟气与液态有机燃料进行换热，使液态有机燃料汽化，换热后的烟气进入烟气冷凝器进行烟气余热的深度回收；
[0010]烟气冷凝器:利用汽化设备流出的烟气的余热对相关工质进行加热，进一步降低烟气温度，实现烟气余热的梯级利用，同时加热后的相关工质进入燃烧设备，提高燃烧效率。
[0011 ] 所述的燃烧设备包括锅炉、空压机或发电机燃烧器。
[0012]所述的燃烧设备即可以使用有机燃料气作为燃料，也可以使用天然气等燃料气作为燃料。在本系统作为天然气等相关燃料气的燃烧时，可将汽化设备作为燃烧设备的省煤器使用，从而实现系统的多用途。
[0013]所述的汽化设备为气-液换热器。
[0014]除通过烟气与液体有机燃料进行换热外，所述的汽化设备自身通过热水、蒸汽或电加热对液体有机燃料进行换热，使其汽化。此系统在启动过程中由于没有烟气，因此可以在先期使用天然气等相关燃料气先进行燃烧生成烟气与液体有机燃料进行换热，使其气化或通过热水、蒸汽或电加热等相关加热系统对液体有机燃料进行换热，使其气化燃烧，生成烟气之后，再对其进行切换，从而实现系统的启动。
[0015]所述的烟气冷凝器包括省煤器或空气预热器。
[0016]所述的烟气冷凝器对烟气换热后，使烟气温度低于其露点温度，回收烟气中水蒸汽的潜热，同时在烟气冷凝生成冷凝水的过程中，除去包括碳化物、氮化物及硫化物在内的有害物质。
[0017]所述的相关工质为燃烧热备用助燃空气或水。
[0018]一种液态有机燃料多用途节能燃烧方法，包括以下步骤:
[0019]燃烧步骤:对汽化后的有机燃料进行燃烧，产生所需能量，有机燃料燃烧产生的烟气返回汽化设备进行烟气余热回收；
[0020]汽化步骤:通过汽化设备对液态有机燃料进行汽化处理，汽化后的有机燃料供应给燃烧设备，汽化所需热量一方面为汽化后有机燃料燃烧产生的烟气，另一方面为汽化设备外接的热水、蒸汽或电加热，由于烟气在经过汽化设备后，温度有一定的下降，但仍远高于环境温度，因此，需要对烟气进行余热的深度回收。
[0021]烟气余热的深度回收:烟气冷凝器利用汽化换热后烟气的余热对相关工质进行加热，进一步降低烟气温度，实现烟气余热的梯级利用，在烟气余热的深度回收步骤中，所述的烟气冷凝器对烟气换热后，使烟气温度低于其露点温度，回收烟气中水蒸汽的潜热，从而大幅提高回收的热量；同时加热后的相关工质进入燃烧设备，由于工质被加热，温度升高，从而提高了燃烧设备的热效率，实现节能的目的；同时在烟气冷凝生成冷凝水的过程中，除去包括碳化物、氮化物及硫化物在内的有害物质，从而实现了减排的目的。
[0022]与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果:
[0023]1、系统的多用途:本发明不仅仅适用于有机燃料，同时也适用于天然气等燃料气；
[0024]2、将液体有机燃料气化后用于燃烧，可以提高燃烧温度和燃烧稳定性；
[0025]3、对烟气余热进行了梯级利用，大幅度提高了燃烧设备的热效率，从而实现节能的目的；
[0026]4、对烟气余热回收的同时，也除去了烟气中所含的部分有害物质，降低了有害物质的排放量，从而实现了减排的目的。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的液态有机燃料多用途节能燃烧系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0029]实施例
[0030]一种液态有机燃料多用途节能燃烧系统，包括燃烧设备1、汽化设备2、烟气冷凝器3以及包括烟气管路、空气管路和供水管路等的相关管路。
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