[发明专利]一种适用于生物柴油的工业锅炉配风器

说明书

本发明公开了一种适用于生物柴油的工业锅炉配风器，该工业锅炉配风器包括：自内向外分布且同轴设置的中心一次风管、内旋流器、外旋流器和罩壳，罩壳的前端设置有助燃风出口，内旋流器包括内轮毂和设于内轮毂外的内叶片，外旋流器包括设置于内轮毂外的外轮毂和设于外轮毂外的外叶片，内叶片设置于内轮毂和外轮毂之间，外叶片设置于外轮毂和罩壳之间，内叶片和外叶片的旋流方向相同，中心一次风管的前端连接有稳焰器。该工业锅炉配风器用于生物柴油燃烧系统的配风，使助燃空气与生物柴油均匀混合并形成稳定且符合要求的火焰形状，使炉膛内的温度分布均匀，减少二噁英、氮氧化物等污染物的生成。

技术领域

本发明涉及工业锅炉领域，具体地涉及一种适用于生物柴油的工业锅炉配风器。

背景技术

能源危机将会是全世界在接下来几十年发展过程面临的一个巨大的挑战。石化能源资源使用时所产生出的有害物质，严重地污染了大气、水源等等的生活环境，形成了生态危机这一巨大的挑战。为了满足社会的发展对巨大数量能源的需求，开发可再生能源或己成为了世界各国在能源领域的科学家的案前提要。

汽车、轮船、飞机等的主要动力来源由石化能源来提供，因此石化能源的清洁可再生代用品的研究日趋重要。生物柴油被称之为“绿色燃料”，是一种具有无毒、可生物降解、可再生等特点的含氧代用燃料，能与柴油以任意比例混合或直接使用，生物柴油是脂肪酸单酯，用动物的脂肪、废弃的食用油或植物种子、果实等为原料与甲醇、乙醇等酯化反应来获得。

生物柴油由于使由餐厨废弃油脂制备而来，生物柴油的氯来源较为复杂，既可能是原料油脂本身存在的有机氯、也可能是制备过程中无机氯的迁移：地沟油中自身的微量有机氯或者有机卤素化合物，可能源于农残、原料油的加工使用过程、地沟油的加工提炼过程等，地沟油中通常还存在餐厨加工后的无机氯盐(氯化钠)；在生物柴油制备过程中，游离脂肪酸与其中氯化钠等无机盐发生离子交换反应会生成HCl，如图7所示的反应方程式。

在液相中，这些游离的HCl有可能参与反应生成氯代脂肪酸甘油酯等物质，进而部分进入生物柴油产品中。因此在生物柴油的燃烧过程中会产生二噁英。研究发现二噁英在低温下比较容易生成，因此需要江炉膛温度迅速升高到850℃以上，并使炉膛温度分布均匀，减少低温区。

燃油燃烧器主要由雾化器和配风装置所构成。一方面从油泵输送而来的燃油经过雾化器雾化，最终以极小粒径的液滴的形式被喷入炉膛中。另一方面从鼓风机送出的烟气-空气混合物经过配风器的输送和分配，形成具有一定形状和速度分布规律的气流。油滴与气流在燃烧器前端充分混合，经点火电极迅速引燃，最终实现稳定的燃烧过程。雾化器的雾化质量和配风器的配风性能将直接影响燃烧过程中炉膛内的温度分布和燃料的燃尽。

配风器是油气燃烧器的主要组成部分，配风器的作用是供给燃料燃烧时所需的空气，并形成有利的空气动力场，使油、气能很好地与燃烧空气互相混合，并在较低的过量空气系数下着火容易，火焰稳定，燃烧状况良好。

油燃烧器关键部件配风器是及时提供适量的根部风和二次风，并使油燃烧器出口处有大小和位置适当的高温烟气回流区，以利稳定着火。配风器使所提供的空气与油雾在炉内燃烧的前期和后期均能较强烈地混合，以减少油气的高温分解，提高燃烧效率。

现有配风器对于生物柴油来说，未能进行良好气流组织的在生物柴油燃烧过程易产生积碳、结焦、冒黑烟、烟气中CO含量高等燃烧不充分的问题。此外，由于生物柴油粘度大、火焰长，与一些设备要求炉膛体积紧凑的要求不符，过长的火焰可能造成油滴打在炉膛或其他工质上，进一步恶化燃烧甚至污染工质。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于生物柴油的工业锅炉配风器，该工业锅炉配风器用于生物柴油燃烧系统的配风，使助燃空气与生物柴油均匀混合并形成稳定且符合要求的火焰形状，使炉膛内的温度分布均匀，减少二噁英、氮氧化物等污染物的生成。