專利名稱：一種梯形對向流二甲醚/空氣擴散燃燒系統(tǒng)的制作方法
一種梯形對向流二甲醚/空氣擴散燃燒系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是二甲醚和空氣燃燒系統(tǒng)，特別涉及一種梯形對向流二甲醚/空氣擴散燃 燒系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
二甲醚(DME)的分子式為CH3OCH3，是結(jié)構(gòu)最簡單的醚類化合物，其不含C-C鍵，只 含有C-H鍵和C-O鍵，且分子中含有氧，即含氧質(zhì)量百分比為34.8%。正因為如此，二甲醚在 常溫常壓下為無色無味的氣體，燃燒性能好，無黑煙，而且采用煙氣再循環(huán)來降低NOx的生 成，被認為是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ娜剂?。雖然二甲醚有很多優(yōu)點，但是把二甲醚的低位發(fā)熱 值較低，僅是柴油、天然氣的一半，(28. 4MJ/kg)，因此二甲醚的理論燃燒溫度(t = Qffi/V*c) 很低，用一般的氣體燃燒裝置來燃燒的溫度只能達到1550K ；而在相同的爐子下燃燒甲烷， 其燃燒溫度能達到^10K。如何解決這個矛盾是擺在熱能工作者面前的又一個必須攻關(guān)的 問題。后來經(jīng)過了大量工作人員反復的實驗研究發(fā)現(xiàn)采用梯形對向流擴散燃燒室來增加二 甲醚和空氣的擾動程度和接觸面積的方法，使二甲醚燃燒的更充分，相應的提高燃燒溫度。 如何實施和改進燃燒系統(tǒng)，把燃燒效率提到最高是研究人員不斷探討的課題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的是解決目前技術(shù)所存在的不足，從而提出一種提高燃燒效率效果 顯著的高效燃燒系統(tǒng)。
本發(fā)明針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以進一步改善一種梯形對 向流二甲醚/空氣高效擴散燃燒系統(tǒng)，其特征在于該燃燒系統(tǒng)包括爐膛(1)、冷空氣入口 O)、一級二甲醚燃料入口(3)、二級二甲醚燃料入口 G)、三級二甲醚燃料入口( 和燃燒 產(chǎn)物出口(6)，空氣和一級二甲醚分別從空氣入口( 和一級二甲醚入口 C3)同心射流進入 爐膛，邊擴散邊燃燒，到達爐膛中心位置燃燒，然后二級二甲醚從二級二甲醚入口(4)噴入 與一級燃燒的燃料和產(chǎn)物混合，再進行第三次燃燒反應，三級二甲醚從三級二甲醚入口(5) 噴入與一級和二級燃燒的燃料和產(chǎn)物混合，燃燒的產(chǎn)物通過燃料產(chǎn)物出口(6)排出爐外。
燃料采用梯級噴入爐膛，使得燃料分級燃燒，可以發(fā)生三級以上的燃燒，即上一級 的燃料燃燒不完全，下一級能繼續(xù)燃燒。
燃料采用梯級噴入爐膛，上一級的燃燒產(chǎn)物對下一級的燃料有預熱作用。
二甲醚和空氣采用同向和異向噴入爐膛混合后燃燒。
本發(fā)明二甲醚和空氣燃燒系統(tǒng)提高燃燒效率的方法采用梯形對向流二甲醚/空 氣高效擴散燃燒系統(tǒng)，為了增加二甲醚和空氣的擾動程度和接觸面積的方法，使二甲醚燃 燒的更加充分，相應的提高燃燒溫度；燃料通過梯級燃料入口噴入爐膛，使得燃料分級燃 燒，可以發(fā)生三級以上的燃燒，即上一級的燃料燃燒不完全，下一級能繼續(xù)燃燒，這樣燃燒 更充分；燃料采用梯級噴入爐膛，上一級的燃燒產(chǎn)物對下一級的燃料有預熱作用，這樣可以 提高燃燒溫度和效率；二甲醚和空氣采用同向和異向噴入爐膛混合后燃燒，這樣混合較充3分，燃燒效率也較高。
本發(fā)明梯形對向流二甲醚/空氣高效擴散燃燒系統(tǒng)特點①采用梯形對向流二甲 醚/空氣高效擴散燃燒系統(tǒng)，為了增加二甲醚和空氣的擾動程度和接觸面積的方法，使二 甲醚燃燒的更加充分，相應的提高燃燒溫度。②燃料通過梯級燃料入口噴入爐膛，使得燃料 分級燃燒，可以發(fā)生三級以上的燃燒，即上一級的燃料燃燒不完全，下一級能繼續(xù)燃燒，這 樣燃燒更充分。③燃料采用梯級噴入爐膛，上一級的燃燒產(chǎn)物對下一級的燃料有預熱作用， 這樣可以提高燃燒溫度和效率。④二甲醚和空氣采用同向和異向噴入爐膛混合后燃燒，這 樣混合較充分，燃燒效率也較高。
因此，本發(fā)明專利的有益效果是
1、通過采用梯形對向流二甲醚/空氣高效擴散燃燒系統(tǒng)，為了增加二甲醚和空氣 的擾動程度和接觸面積的方法，使二甲醚燃燒的更加充分，相應的提高燃燒溫度。
2、燃料通過梯級燃料入口噴入爐膛，使得燃料分級燃燒，可以發(fā)生三級以上的燃 燒，即上一級的燃料燃燒不完全，下一級能繼續(xù)燃燒，這樣燃燒更充分。
3、燃料采用梯級噴入爐膛，上一級的燃燒產(chǎn)物對下一級的燃料有預熱作用，這樣 可以提高燃燒溫度和效率。
4、二甲醚和空氣采用同向和異向噴入爐膛混合后燃燒，這樣混合較充分，燃燒效率也較高。


下面結(jié)合附圖以實例進一步說明本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容并不限于 此。
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，1-爐膛、2-冷空氣入口、3-—級二甲醚燃料入口、4-二級二甲醚燃料入 口、5-三級二甲醚燃料入口、6_燃燒產(chǎn)物出口。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種梯形對向流二甲醚/空氣高效擴散燃燒系統(tǒng)，該燃燒系統(tǒng)包括 爐膛(1)、冷空氣入口 O)、一級二甲醚燃料入口(3)、二級二甲醚燃料入口 0)、三級二甲醚 燃料入口(5)、燃燒產(chǎn)物出口(6)。
如圖1所示，空氣和一級二甲醚分別從空氣入口(2)和一級二甲醚入口(3)同心 射流進入爐膛，邊擴散邊燃燒，到達爐膛中心位置燃燒比較充分，然后二級二甲醚從二級二 甲醚入口(4)噴入與一級燃燒的燃料和產(chǎn)物混合，二級燃料被一級燃料和燃燒產(chǎn)物預熱， 使得二級燃料燃燒溫度增加，燃燒效率提高，這時爐膛發(fā)生二次燃燒，也使得一級燃料沒有 燃燒完全的在這發(fā)生二次燃燒，使其進一步燃燒完全，如果燃燒還不完全，可以進行第三次 燃燒反應，使其出去的燃料較完全的燃燒，最后三級二甲醚從三級二甲醚入口( 噴入與 一級和二級燃燒的燃料和產(chǎn)物混合，三級燃料被一級和二級燃料和燃燒產(chǎn)物預熱，使得三 級燃料燃燒溫度增加，燃燒效率提高，這時爐膛發(fā)生三次燃燒，也使得一級和二級燃料沒有 燃燒完全的在此發(fā)生三次燃燒，使其進一步燃燒完全，燃燒的產(chǎn)物通過燃料產(chǎn)物出口(6) 排出爐外。
梯級燃燒使得燃料分級燃燒，使其不相互占用資源，各自燃燒相互不干擾，還能使 得上一級燃料對下一級燃料預熱，提高燃燒效率，并且上一級未燃燒完全的，下一級可以接 著燃燒，最后排出爐外的是燃燒較完全的燃燒產(chǎn)物。
二甲醚和空氣采用同向和異向噴入爐膛混合后燃燒，這樣混合較充分，燃燒效率 也較高。兩級對向流燃料對同心射流主流流場造成了破壞，增加了爐膛內(nèi)流體流場的擾動， 使爐內(nèi)的燃料和空氣混合的更加充分，燃燒的接觸面積更大，提高了燃燒效率。
本發(fā)明了一種梯形對向流二甲醚/空氣高效擴散燃燒系統(tǒng)，適于一些燃料在一般 簡單同心射流爐子里燃燒溫度不高，而采用這種燃燒系統(tǒng)可以使其燃燒更充分，提高燃燒 溫度的燃料。
權(quán)利要求
1.一種梯形對向流二甲醚/空氣高效擴散燃燒系統(tǒng)，其特征在于該燃燒系統(tǒng)包括爐 膛(1)、冷空氣入口 O)、一級二甲醚燃料入口(3)、二級二甲醚燃料入口 G)、三級二甲醚燃 料入口(5)和燃燒產(chǎn)物出口(6)，空氣和一級二甲醚分別從空氣入口(2)和一級二甲醚入 口(3)同心射流進入爐膛，邊擴散邊燃燒，到達爐膛中心位置燃燒，然后二級二甲醚從二級 二甲醚入口(4)噴入與一級燃燒的燃料和產(chǎn)物混合，再進行第三次燃燒反應，三級二甲醚 從三級二甲醚入口( 噴入與一級和二級燃燒的燃料和產(chǎn)物混合，燃燒的產(chǎn)物通過燃料產(chǎn) 物出口(6)排出爐外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯形對向流二甲醚/空氣高效擴散燃燒系統(tǒng)，其特征在于 燃料采用梯級噴入爐膛，使得燃料分級燃燒，可以發(fā)生三級以上的燃燒，即上一級的燃料燃 燒不完全，下一級能繼續(xù)燃燒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯形對向流二甲醚/空氣高效擴散燃燒系統(tǒng)，其特征在于 燃料采用梯級噴入爐膛，上一級的燃燒產(chǎn)物對下一級的燃料有預熱作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯形對向流二甲醚/空氣高效擴散燃燒系統(tǒng)，其特征在于 二甲醚和空氣采用同向和異向噴入爐膛混合后燃燒。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種梯形對向流二甲醚/空氣高效擴散燃燒系統(tǒng)，采用這種燃燒系統(tǒng)的目的是為了增加二甲醚和空氣的擾動程度和接觸面積的方法，使二甲醚燃燒的更加充分，相應的提高燃燒溫度；燃料通過梯級燃料入口噴入爐膛，使得燃料分級燃燒，可以發(fā)生三級以上的燃燒，即上一級的燃料燃燒不完全，下一級能繼續(xù)燃燒，這樣燃燒更充分；燃料采用梯級噴入爐膛，上一級的燃燒產(chǎn)物對下一級的燃料有預熱作用，這樣可以提高燃燒溫度和效率；二甲醚和空氣采用同向和異向噴入爐膛混合后燃燒，這樣混合較充分，燃燒效率也較高；本發(fā)明實現(xiàn)了高效擴散燃燒，燃燒效率高，而且對環(huán)境很友好，方法簡單，易于實施。
文檔編號F23D14/64GK102042592SQ20101055975
公開日2011年5月4日 申請日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者王 華, 王輝濤, 陳蓉 申請人:昆明理工大學