[发明专利]一种提高柴油热风炉热效率的方法及其柴油热风炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高柴油热风炉热效率的方法及其柴油热风炉，属于柴油热风炉领域中利用废气再循环以提高热效率的方法和设备。

背景技术

人们常用柴油热风炉对封闭空间进行加热，但其一般采用将燃烧废气通过管子与空间直接换热的方式进行热交换，尔后直接排出至密闭空间外，所以现在的柴油热风炉结构为柴油热风炉带有热交换器、进气管和排气管，这样的将柴油热风炉燃烧废气全部排出封闭空间的换热方法及其相应的柴油热风炉结构，热效率低，NOx排放高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高柴油热风炉热效率的方法及其柴油热风炉，克服目前方法和设备中热量利用率低、NOx排放高的缺点，以提高柴油热风炉在加温系统中的加热效率，降低排放污染。

本发明是这样实现的：

一种提高柴油热风炉热效率的方法，其特征在于：将柴油热风炉的废气引入进气中。

上述方法引入的废气量最好为总进气量的50％～70％。

废气引入进气中也称废气再循环，英文为EGR(Exhaust gas recirculation)，废气混入的多少用废气再循环率(EGR率)表示，其定义如下：

EGR率＝(废气还流量/(进气量+废气还流量))*100％

废气再循环是一种被广泛应用的排放控制措施，仅对降低NO有效。由于排气中氧气含量很低，主要由惰性气体N₂和CO₂构成，一部分排气经EGR阀还流回进气系统，与新鲜空气混合后，稀释了新鲜空气中的氧气浓度，导致燃烧速度降低；同时还使新鲜混合气的比热容提高。这两个原因都造成了燃烧温度的降低，因而可抑制NOx的生成。我们在研究EGR柴油热风炉中还发现，利用EGR能提高柴油热风炉的炉子热效率。

为了具体实现上述方法，发明了一种提高热效率的柴油热风炉，一种柴油热风炉，包括柴油热风炉、热交换器、进气管和排气管，其特征在于：柴油热风炉的进气管上安装气体混合器，气体混合器和排气管之间安装废气再循环管，并在排气管上装废气再循环阀，废气再循环阀由微电脑控制。通过微电脑控制废气再循环阀的开度或开闭间歇时间从而控制再循环废气量。为了降低NOx排放，提高热效率，采用中间冷却废气，延长热交换管，将废气在管道中冷却后再还流回气体混合器与充量进气混合进入燃烧室，降低燃烧温度，从而更进一步提高热效率。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过增加柴油热风炉废气再循环的方法及发明了相应的设备，在成本增加不多的条件下，使柴油热风炉在各种工况下都可实现废气再循环，从而提高柴油热风炉的热效率，降低污染排放，并且方法简便、柴油热风炉结构简单、价格低廉，使用、拆装和维修方便。

附图说明

图1为本发明柴油热风炉的结构原理图；

图2为本发明实施例在塑料大棚内温度升高到同样高而其它因素不变的情况下，EGR率与加热时间关系图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，一种提高热效率的柴油热风炉，包括带风机1、燃烧室10的柴油热风炉7、热交换器2、进气管8和排气管6，柴油热风炉的进气管6上安装气体混合器9，气体混合器9和排气管6之间安装一根废气再循环管3，并在排气管6上装一只废气再循环阀4，废气再循环阀4由微电脑5控制。通过微电脑5控制废气再循环阀4的开度或开闭间歇时间，从而控制再循环废气量。

将这种热风炉应用到塑料大棚11加热系统中。

热风炉采用宁波-1.2型批式循环谷物烘干机的DZR--005-W自动柴油燃烧机(燃烧器电机90w；风机风量max＝150m³/h；0#柴油；工作压力＝0.9～1.1MPa；燃烧效率≥95％；排气冒烟＜林格曼黑度一级；喷嘴Φ0.75，耗油2.8Kg/h，发热功率33.2Kw；贵州航发科技实业公司制，加热炉外废气出口温度为65℃)改装而成。为了降低NOx排放，提高热效率，采用中间冷却废气，具体为热交换管道为φ310mm，长115000mm，冷却后再还流回气体混合器与充量进气混合进入柴油热风炉的燃烧室燃烧，使燃烧温度降低，实现废气再循环燃烧。

废气混入的多少用EGR率表示，其定义如下：

EGR率＝(废气还流量/(进气量+废气还流量))*100％

为了精确地控制EGR率，采用微电脑控制EGR阀。控制方法有二种，其一为废气再循环阀的开度保持不变；其二为废气再循环阀循环开闭，每一开闭循环周期恒定。这二种方法都能使EGR率保持不变。

将柴油热风炉装入密闭的塑料大棚中进行加热，在影响热交换时的热效率因素：①废气再循环率；②柴油热风炉的功率、结构和使用情况；③燃料的质量；④热风(废气)流量、流速、压力和温度；⑤大棚的材料、结构、大小和使用情况，如有无作物、作物的种类、大小、密度、栽培方式和无性繁殖系；⑥(棚内和外)环境的温度、湿度和大气压力；⑦热交换管道直径、长度、材料、厚度、形状和使用情况，如管壁结垢；⑧对流、传导、辐射、凝结和渗透等等相同，当塑料大棚温度升到同样高的情况下，与无废气再循环阀比较，EGR率与加热时间关系如图2所示，即EGR率与柴油热风炉的加热量的关系。从图2中可以看出，本实施例中采用EGR率为60％，设定每一开闭循环周期为5分钟，其中：开45秒；关255秒，热效率提高17.6％，从而节约了能源。