[发明专利]一种液体燃料与空气预混燃烧装置

说明书

技术领域

本发明涉及预混燃烧技术领域，具体地说是一种液体燃料与空气预混燃烧装置。

背景技术

预混燃烧是指在燃烧前燃料与空气（或氧气）已经预先充分混合形成均质混合气，在燃烧器内进行着火、燃烧的过程，它是相对于扩散燃烧的另一种典型燃烧方式。燃烧装置中为了实现液体燃料预混燃烧，需要将液体燃料和空气进行均匀混合，形成均质混合气后供入燃烧室。传统的液体和空气混合装置一般通过喷嘴将液体燃料雾化与空气自然混合，该燃料雾化方式与混合方式难以实现短时间内均质混合的目的。

燃烧装置要求可燃混合气在不同流速下均能实现可靠点火，可燃混合气在高流速下如何实现可靠点火、火焰稳定燃烧是需要解决的关键技术问题。目前燃烧系统在混合气流速较高时点火元件存在散热过快的缺陷，高流速混合气流过点火元件，点火元件散热过快，导致点火能量不足；如采用电火花作为点火源，当混合气流速较高时，电火花点火难以形成火核或火核易淬熄，常出现点火能量不足，不能可靠点火等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种液体燃料与空气预混燃烧装置，解决液体燃料与空气形成均质混合气以及高流速混合气点火和稳定燃烧问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种液体燃料与空气预混燃烧装置，包括用于将液体燃料与空气进行均质混合的混合部和使混合气进行充分燃烧的燃烧部，

所述的混合部包括，用于提供空气并将空气加热后输送至混合系统的空气供给系统，用于提供液体燃料并将液体燃料转化为蒸汽后输送至混合系统的液体燃料供给系统，用于将空气与液体燃料进行均质混合的混合系统；

所述的燃烧部包括燃烧器及设置在燃烧器上的点火器，在燃烧器的两端分别设有燃烧器进气口和排气口，点火器靠近排气口一侧；

所述的混合系统包括混合器，混合器为空心密封结构，混合器的两端分别设有进气口和均质混合气出口，在混合器中心沿轴向方向固定设有中心轴，中心轴的外表面为螺纹状，在中心轴上套设多个导流风叶，相邻两个导流风叶的叶片方向相反设置；

所述点火器包括电热丝、点火开关以及密封管，电热丝设置于密封管内，点火开关位于密封管外且与电热丝连接，电热丝的长度方向垂直于密封管的轴向，所述电热丝外套设耐高温管，耐高温管表面设有多个供气流穿过的气孔，所述点火器通过其两端设置的法兰与燃烧器密封连接。

本发明所述的空气供给系统包括空气质量流量计、稳压箱、气泵和空气加热器，所述空气质量流量计通过管道与稳压箱的进气口连接，稳压箱的出气口通过管道与气泵连接，气泵通过管道与空气加热器的进气端连接，空气加热器的出气端与混合系统连接，在所述气泵与空气加热器之间的连接管道上设有空气流量控制阀。

本发明所述的液体燃料供给系统包括高压氮气瓶、液体燃料储存罐、液体流量控制阀和液体燃料蒸发器，所述高压氮气瓶通过管道与液体燃料储存罐的入口连接，液体燃料储存罐的出口与液体燃料蒸发器的入口连接，液体燃料蒸发器的燃料蒸汽出口与混合系统连接，在所述液体流量控制阀与液体燃料蒸发器之间的连接管道上设有液体质量流量计。

本发明所述导流风叶包括一环形连接件及均匀设置在环形连接件外围四周的多个叶片，所述的叶片为具有引流作用的弧形曲面，其向一个方向弯曲，对气体具有引流作用。

本发明所述燃烧器内由燃烧器进气口到点火器方向依次设有阻火器、火焰稳定器，所述的火焰稳定器通过法兰与燃烧器连接，火焰稳定器包括一圆盘，在该圆盘上均匀设有多个扰流气孔，在圆盘的外围圆周方向均匀设置多个螺纹孔，所述扰流气孔的直径为3mm。

本发明所述的液体燃料蒸发器包括液体燃料蒸发管和加热管，液体燃料蒸发管均匀螺旋缠绕在加热管外表面。

本发明所述液体燃料蒸发器与混合系统之间的连接管道表面以及混合器的外表面均设有保温层。

本发明所述空气加热器以及燃料蒸发器上均设有温度传感器以监测空气及液体燃料的加热温度。

本发明所述的导流风叶的个数为4-6个，且相邻两个导流风叶之间的距离为15-30cm。

本发明所述阻火器与火焰稳定器之间设有温度传感器以监测均质混合气的温度。本发明的有益效果是：本发明提供一种液体燃料与空气预混燃烧装置，尤其用于甲醇和空气的混合及燃烧，整套装置结构简单，制造成本低，降低日常使用和后期维护成本，具有以下优点：