[发明专利]一种柴油蒸汽雾化装置及控制方法

说明书

一种柴油蒸汽雾化装置及控制方法，包括内径与柴油、蒸汽管道相连、环隙与二氧化碳保护气管道相连的柴油烧嘴，柴油管道自来流方向依次安装有柴油压力表、柴油切断阀和柴油流量调节阀，蒸汽管道自来流方向依次安装有蒸汽调节阀和蒸汽切断阀，二氧化碳保护气管道自来流方向依次安装有二氧化碳保护气切断阀以及二氧化碳保护气调节阀。本发明对柴油流量精确控制，通过蒸汽与柴油的管线压差实现对柴油的雾化，通过保护气对柴油喷射器进行在线实时保护，延长设备的使用寿命。本发明通过控制蒸汽与柴油混合入口端两者压差保证柴油喷嘴出口充分的雾化及射流速度，有利于柴油与助燃气体的充分混合，避免燃烧不充分情况的发生，提高燃烧效率。

技术领域

本发明属于煤化工加热炉技术领域，特别涉及一种柴油蒸汽雾化装置及控制方法。

背景技术

煤气化大型化技术中，针对大型反应器高效、节能的预热系统是其重要组成部分。常见的天然气燃烧系统有着燃烧热值低、加热时间长、燃烧成本高等缺点，柴油燃烧装置的出现提高了燃烧烟气的热值，大大提高了工作效率，但也存在柴油雾化不充分导致的燃烧效率低等问题。

使液体燃料雾化成为许多微小颗粒的过程是一种极为复杂的物理过程。其主要是油流表面上所受到的外力(摩擦力、冲击力)和内力(黏结力、表面张力)相互作用的过程。如外力大于内力时，油流即被击碎成小细粒。为了提高雾化质量，首先要求燃油有一定的喷射压力，压力越高，雾化油滴就越细。其次，要求燃油具有较小的黏度与表面张力，这可使油滴的内力减小而提高雾化质量。此外，提高油滴对空气的相对速度亦能改善雾化质量，这是由于增大了空气阻力这一外力的因素。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种柴油蒸汽雾化装置及控制方法，有利于柴油与助燃气体充分混合，避免燃烧不充分，提高燃烧效率，适用于不同工况下的柴油燃烧环境。

为达到上述目的，本发明采用的装置包括带有内径与环隙的柴油烧嘴，该柴油烧嘴的内径与柴油、蒸汽管道相连，柴油烧嘴的环隙与二氧化碳保护气管道相连；

所述的柴油管道自来流方向依次安装有柴油压力表、柴油切断阀和柴油流量调节阀；

所述的蒸汽管道自来流方向依次安装有蒸汽调节阀和蒸汽切断阀，且在柴油管道与蒸汽管道之间还安装有压差表；

所述的二氧化碳保护气管道自来流方向依次安装有二氧化碳保护气切断阀以及二氧化碳保护气调节阀，且在二氧化碳保护气管道上还安装有与柴油管道相连通的带有二氧化碳吹扫切断阀的吹扫管道。

所述的蒸汽切断阀位于蒸汽调节阀后尽可能靠近柴油烧嘴。

所述的吹扫管道入口端位于二氧化碳保护气切断阀前端的二氧化碳保护气管道上，吹扫管道出口管线连接至柴油切断阀阀后，碰头位置尽可能靠近柴油切断阀。

所述的压差表一端安装在蒸汽调节阀与蒸汽切断阀之间的蒸汽管道上，另一端安装在油流量调节阀后端的柴油管道上，压差表的正、负取压点位置在蒸汽调节阀与柴油流量调节阀阀后。

本发明的控制方法包括以下步骤：

1)打开二氧化碳吹扫切断阀，柴油流量调节阀给定5％开度，对柴油烧嘴进行吹扫；

2)打开二氧化碳保护气切断阀，二氧化碳保护气调节阀给定10％开度，流量约50Nm3/h，对柴油烧嘴环隙进行气体保护；

3)当柴油压力表的压力达到3.0MPa时，蒸汽调节阀给定9％开度，打开蒸汽切断阀，将蒸汽引入柴油烧嘴；

4)关闭二氧化碳吹扫切断阀，打开柴油切断阀，通过柴油流量调节阀控制柴油流量为100kg/h。

5)当柴油流量稳定在100kg/h后，调节蒸汽调节阀开度至15％，此时压差值在35kPa；