本發(fā)明屬于燃料能源,不僅適用于小型灶,而且適用于在食堂等大型爐灶設(shè)備使用,具體地講是涉及一種生物油以及以該生物油為燃料的燃燒工藝。
背景技術(shù):
:醇基燃料就是以醇類(如甲醇、乙醇、丁醇等)物質(zhì)為主體配置的燃料,是以液體或者固體形式存在?,F(xiàn)階段熱能型醇基燃料用途主要分為3類,民用、商用、集體餐廳使用。和液化氣、柴油、煤油相比,熱效率高是它最佳的特點;和煤、煤焦油、重油、柴油、汽油相比,醇基燃料燃燒最完全徹底,熱轉(zhuǎn)換效率最高,排放是水與二氧化碳為主,是未來最清潔、最環(huán)保、最有發(fā)展?jié)摿Φ娜剂?。但就目前的使用情況而言,有人認(rèn)為,醇水型燃料中含有20%以上的水,甲醇燃料本身熱值較低(使用純甲醇做燃料,火焰不穩(wěn)定,忽大忽?。?,再加上水后,使得燃料的熱值更低。也有人認(rèn)為醇水添加一定的銅催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣提高熱值。但截至目前,市場的醇水型燃料,使用效果都很差,熱值達(dá)不到“醇基民用燃料”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求,推廣性不廣。有的采用降低水添加量的方法,在醇基燃料中僅添加10%的水,但乳化效果不好,在爐灶油閥開大一點,就會把油水噴出灶頭外,而有的研究所配置的生物油(醇基燃料)需要加約15%的水(發(fā)揮防爆作用)形成透明液體,為了區(qū)別于自來水防誤食,需加色素,變成黃色(渾濁),爐火的溫度在1100度左右。目前,家用燃?xì)庠畹囊话阌晒庀到y(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、點火系統(tǒng)以及其他部件組成,供氣系統(tǒng)包括燃?xì)膺M(jìn)氣管、進(jìn)氣管接頭導(dǎo)氣管組成的燃?xì)廨斔凸苈泛腿細(xì)忾y等;燃燒系統(tǒng)主要指的是燃燒器,是由噴嘴、調(diào)風(fēng)板引射器、爐頭、火蓋等組成。燃?xì)鈴膰娮靽姵?,?jīng)引射器引射作用,把周圍的空氣引入到混合氣內(nèi)充分混合。爐頭一般與引射器鑄成一體,爐頭上面放置火蓋,組成一個燃燒器頭部組件。爐頭的作用主要是把燃?xì)馀c空氣的混合氣體均勻地分布到火孔上。在火蓋的表面或沿周圍布滿矩形或者圓形等形狀的火孔,與爐頭配合而組成燃燒火孔。引射器內(nèi)的燃?xì)馀c空氣按比例混合之后,從火孔冒出,遇到明火被點燃,與周圍的空氣(二次空氣)再次混合,使燃?xì)馔耆紵_(dá)到穩(wěn)定火焰的目的。點火方式采用電子脈沖點火,工作原理:輸氣管→閥體通孔→氣閥芯→電磁閥閥門→引射管→噴嘴(與空氣一次混合)→爐頭→風(fēng)門→火蓋(與空氣二次混合),遇火后燃燒。缺點是受潮后容易損壞,須保持清潔、干燥。因為醇水型燃料添加了一定量的水,不能像一般燃?xì)饽菢右子跉饣?,使用傳統(tǒng)的燃?xì)庠铍y以取得理想的效果,醇水型燃料若需要獲得廣泛的推廣除了要改造燃料的配方本身,還需改進(jìn)所采用的灶具進(jìn)而改善燃燒工藝。而目前普遍使用的燃油灶具都采用風(fēng)機吹氧式燃燒,醇基液體燃料灶具的燃燒器是采用燃料和錘氧分別送到燃燒室進(jìn)行氣化燃燒,并通過吹氧的風(fēng)速,將火焰吹出燃燒室,但一旦停電,停止吹氧,此時若閥門未及時關(guān)閉,燃料還繼續(xù)輸送,會造成部分燃料通過風(fēng)口流入風(fēng)室下風(fēng)口發(fā)生外溢、燃燒事故。公開號CN102408924A的中國專利申請文件,公開了一種雙基液體燃料及其制備方法,制備方法是:將乳化劑(氫氧化鉀、氫氧化鈉、乙酸乙酯和乙醇)分散到水中,加入甲醇后,在加入穩(wěn)定劑(二茂鐵),但因為含水量大,在一般的燃?xì)庠钌鲜请y以燃燒、提供有效的熱值的。公開號為CN102660334A的中國專利申請文件,公開了一種生物醇油組合物,包括甲醇、水、混合乳化劑、二茂鐵等,但發(fā)明人注意到甲醇占79-89重量份,水占1-20種類份,甲醇占了較大的比例,水的成分較少,水的比例低于甲醇的比例。公開號為1109496A的中國專利申請文件,公開了一種高能液體燃料及其制備方法,但組分中添加了甲苯等組分,不夠環(huán)保,且用量上甲醇占5000-6000重量份,水4000-4500重量份,甲醇的比例大于水的比例。公開號為CN105713685A的中國專利申請文件,公開了工業(yè)用安全低碳醇基燃料核心劑,由點火劑、清凈分散劑、克煙劑、去味劑、氧化劑、防爆劑等組成,需要將各組分混合后,在真空加熱一段時間,制備過程相對復(fù)雜。公開號為CN20194473A的中國專利申請文件,公開了一種液體燃料高效節(jié)能氣化爐,但在使用時,需要將預(yù)熱燃料(純度不低于95%的工業(yè)乙醇)從進(jìn)料口32加入燃料箱,然后將主燃料(柴油、煤油、含水量50%以內(nèi)的醇基燃料等液體燃料)從另一個進(jìn)料口31加入燃料箱,進(jìn)料口32和進(jìn)料口之間設(shè)置隔離板35,互不影響,此舉是為了防止含水量高的液體燃料不易點火,該文件也說明其經(jīng)過反復(fù)測試,含水量在50%以內(nèi)的醇基液體燃料,都能正常燃燒。但是適用范圍較窄,含水量在50%以上的燃料不能使用,而且使用過程較復(fù)雜,需要添加、引燃預(yù)熱燃料。公開號為CN20194473A的中國專利申請文件,公開了一種醇基燃料清潔氣化燃燒灶具,使用時需要開啟油泵、針形閥,少量液態(tài)燃料經(jīng)由氣化器燃料噴嘴流入預(yù)燃室中。關(guān)閉針形閥,停止供油,點燃預(yù)燃室內(nèi)的液態(tài)燃料。待燃料噴嘴有氣體噴出時,逐漸開啟針形閥。因此,該文件需要兩次點火,即第一次是提供燃油,第二次才點燃燃料,操作上比較復(fù)雜。技術(shù)實現(xiàn)要素:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的是提供一種生物油,水的含量可以大于甲醇的含量,擴大了使用范圍,更為節(jié)能環(huán)保,且能持續(xù)、穩(wěn)定燃燒,穩(wěn)定性好,易于保存。本發(fā)明還提供一種以該生物油為燃料的燃燒工藝,僅需一次點火,即可促成燃料的燃燒,且燃燒充分,火焰呈現(xiàn)藍(lán)白色,具有較高的火焰溫度。所述的生物油主要成分是甲醇、水和乙醇,雖然添加了水,但整體呈淺黃色油狀,能充分燃燒,無廢液、煙氣排出,且爐溫高時能達(dá)到1240℃~1350℃,滿足食堂、鍋爐等大型餐飲的烹飪需求。所述的燃燒工藝是基于上述生物油進(jìn)行的,市面上的生物油無法在采用該燃燒工藝燃燒,因此是對傳統(tǒng)的燃燒工藝的改造,解決了生物油在傳統(tǒng)灶具上難以充分燃燒,火焰忽高忽低不穩(wěn)定,爐溫不高的問題,克服了人們認(rèn)為甲醇水燃料不能實現(xiàn)燃燒的偏見,并且解決了現(xiàn)有的灶具對生物油中水的比例不能大于50%的限制,擴大了使用范圍。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用了下述的技術(shù)方案:一種生物油,包含組分A以及水,組分A與水的質(zhì)量比是100:40-100;其中,每100kg組分A包含以下組分:乙醇0.1-0.5kg、甘油0.05-0.15kg、氫氧化鉀0.01-0.05kg、二茂鐵0.005-0.015kg、乙酸乙酯0.01-0.1kg,以及余量的甲醇。在組分A與水比例是1:1時,因為組分A中添加了其他組分,因此水的量大于甲醇的用量,但依然能很好地燃燒,克服了現(xiàn)有的水不能大于甲醇偏見。上述的生物油主要成分是甲醇和水,既能避免單純地以甲醇為燃料所造成的能源消耗高、熱值不高、利用率低的問題,又能使燃料充分燃燒,滿足火鍋或者小煲灶(組分A與水的質(zhì)量比例是100:40時),又能滿足鍋爐、食堂類餐飲(組分A與水的質(zhì)量比例是100:80-100時,爐溫在1240至1350℃)的需求,節(jié)能環(huán)保。生物油的制備方法是:(1)、混合乙醇、甘油、氫氧化鉀、二茂鐵、乙酸乙酯以及甲醇,得到組分A;(2)按比例,將水緩慢注入到組分A中,簡單混合或不混合均可,得生物油。采用先配制組分A,即將乙醇、甘油、氫氧化鉀、二茂鐵、乙酸乙酯等組分先混合在甲醇中,然后根據(jù)組分A與水的比例緩慢加入相應(yīng)的水,極易混合均勻,甚至在不混合的情況下,所得生物油也能很好地保持物理的穩(wěn)定性,具體體現(xiàn)在能很好地支持燃燒。基于上述生物油的燃燒工藝,適用于大鍋灶時,生物油分兩路,兩路均輸入混合氣發(fā)生器,其中一路沿著輸油管經(jīng)過灶頭火蓋連接到灶芯(助燃支路),另一路經(jīng)過輸油管直接連接到灶芯(維持燃燒),兩條輸油管上均設(shè)置了電磁閥,以便控制輸油管的開合,在灶芯處設(shè)置了點火針;點火針、電磁閥均由控制器控制;啟動控制器后,電磁閥開啟,生物油經(jīng)輸油管輸送至灶芯處,點火針發(fā)揮電弧點火,生物油與空氣中的氧氣發(fā)生燃燒,風(fēng)機將風(fēng)從灶芯的底部輸入,與生物油在灶芯混合,達(dá)到持續(xù)燃燒,火力迅速增大;經(jīng)過灶頭火蓋處引入的輸油管僅發(fā)揮協(xié)助引燃生物油的功能,在生物油被成功點燃后,即刻停止輸油,而直接通入灶芯的一路輸油管持續(xù)供應(yīng)生物油,維持火焰燃燒。生物油的霧化方式有短線霧化和長線霧化,其中短線霧化是生物油在灶芯處經(jīng)霧化噴嘴霧化,霧化的生物油噴至灶芯;長線霧化是輸油管端部的霧化噴嘴將生物油噴出霧化,霧化的油滴與空氣混合經(jīng)送風(fēng)管由風(fēng)機輸入至灶芯。在不同場景下,助燃支路和維持燃燒支路同時啟動或僅啟動維持燃燒支路,其啟動方式以及生物油的霧化方式的轉(zhuǎn)換均程控實現(xiàn)。適用于大鍋灶時,助燃支路和維持燃燒支路同時點火,生物油的霧化方式為短線霧化。當(dāng)適用于鍋爐時,點火方式與大鍋灶的情況相同,但采用長線霧化的方式送生物油。當(dāng)適用于臺灶時,無需經(jīng)過灶頭火蓋的輸油管發(fā)揮助燃作用,僅直接輸入灶芯的的輸油管輸送生物油,對其點火即可,采用短線霧化即可。上述適用于大鍋灶、臺灶、鍋爐時的不同點火、霧化情況的轉(zhuǎn)換,通過程控實現(xiàn),即在不同場合,采用不同的點火供油方式,針對性強。本發(fā)明的生物油不同于傳統(tǒng)的燃?xì)饣蛞夯蜌?,后者是以氣態(tài)從進(jìn)氣管輸出被引燃。而本申請的生物油是液態(tài)輸入至混合氣發(fā)生器,在混合氣發(fā)生器內(nèi)先霧化后氣化,前期引燃的生物油在高溫下迅速分解生成甲醇?xì)馀c氫氣的混合氣體,與后面持續(xù)供入的生物油、空氣中的氧氣發(fā)生更充分燃燒,進(jìn)而形成噴射狀火焰,因此火力迅速增大,經(jīng)過驗證,燃燒過程,沒有毒氣、黑色煙氣排出,無多余水排出,環(huán)保,節(jié)能,值得推廣。附圖說明圖1本發(fā)明所采用的燃油灶的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是混合氣發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是本發(fā)明的生物油在燃燒初期的實物圖,火焰較?。粓D4是本發(fā)明的生物油在燃燒中期的實物圖,火焰開始增大;圖5是本發(fā)明的生物油在充分燃燒的實物圖,火焰達(dá)到噴射狀,火力較大。其中:1-灶架,2-風(fēng)機,3-混合氣發(fā)生器,4-火蓋,5-灶芯,6-發(fā)生器內(nèi)膽,7-發(fā)生器外殼,8-內(nèi)箱,9-外箱,10-翻蓋,11-液位管,12-磁性浮球,13-霧化噴頭,14-總油管,15-支管Ⅰ,16-支管Ⅱ,17-電磁泵,18-電磁閥Ⅰ,19-電磁閥Ⅱ,21-點火針。具體實施方式下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。參照圖1、2所示,燃油灶包括混合氣發(fā)生器3,混合氣發(fā)生器包括火蓋4、灶芯5、發(fā)生器內(nèi)膽6和發(fā)生器外殼7;發(fā)生器內(nèi)膽嵌套于發(fā)生器外殼內(nèi),發(fā)生器內(nèi)膽與發(fā)生器外殼之間留有間隙,發(fā)生器內(nèi)膽的壁上設(shè)有通氣孔,灶芯5固定于發(fā)生器內(nèi)膽的底部中央,灶芯內(nèi)設(shè)有“L型”的貫通的通油通道,火蓋蓋于發(fā)生器內(nèi)膽的敞口,火蓋上均布有通火孔,發(fā)生器外殼的底部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口,進(jìn)風(fēng)口與風(fēng)機連接;在灶芯上加設(shè)霧化噴頭13(實現(xiàn)短線霧化);或者送風(fēng)管內(nèi)、輸油管的端頭、風(fēng)機前設(shè)置霧化噴頭(實現(xiàn)長線霧化),長線霧化時,霧化的油滴從輸油管噴出、經(jīng)送風(fēng)管由風(fēng)機輸入至灶芯;則能同時補充氧氣和燃油;短線霧化時,霧化的油滴直接噴至灶芯上。適用于大鍋灶時,為了便于觀察打火情況,生物油分兩路,兩路均輸入混合氣發(fā)生器,其中一路沿著輸油管經(jīng)過灶頭火蓋輸送到灶芯(支管Ⅰ),另一路直接經(jīng)過輸油管輸送到灶芯(支管Ⅱ),兩條輸油管上均設(shè)置了電磁閥,以便控制輸油管的開合,在灶芯處設(shè)置了點火針;點火針、電磁閥均由控制器控制;啟動控制器后,電磁閥開啟,生物油經(jīng)輸油管輸送至灶芯,點火針采用電弧點火,生物油與空氣中的氧氣在點火針的作用下發(fā)生燃燒,風(fēng)機將風(fēng)從灶芯的底部輸入,與生物油在灶芯混合,達(dá)到持續(xù)燃燒,火力迅速增大,經(jīng)過灶頭火蓋引入的輸油管僅發(fā)揮協(xié)助點火、引燃生物油的功能,在生物油被成功點燃后,即刻停止工作,其輸油管也不再輸油,而直接通入灶芯的一路輸油管則持續(xù)供應(yīng)生物油,維持火焰燃燒;霧化噴油方式為短線霧化。當(dāng)適用于臺灶時,不存在觀察不到打火的情況,無需經(jīng)過灶頭火蓋的輸油管(支管Ⅰ)發(fā)揮作用,在點火針點火之后,僅直接輸入灶芯的輸油管(支管Ⅱ)輸送生物油即可,同樣采用短線霧化即可。當(dāng)適用于鍋爐時,點火方式與大鍋灶的情況相同,但采用長線霧化的方式送生物油。表1是實施例1-3的生物油所采用的組分以及原料:表1成分實施例1實施例2實施例3組分A/kg100100100水/kg4080100適用場合火鍋、小煲灶鍋爐、食堂鍋爐、食堂制備方法是,將組分A所有原料混合后,將水按質(zhì)量比,緩慢地注入組分A中,混勻或直接使用,成品呈金黃色透明液體,有一定的粘稠度,如色拉油。表2是實施例1-3的每100kg組分A所包含的原料以及含量(Kg),配制方式是將各組分稱量后混合:表2實施例1實施例2實施例3乙醇0.10.30.5甘油0.050.10.15氫氧化鉀0.010.030.05二茂鐵0.0050.010.015乙酸乙酯0.010.050.1甲醇余量余量余量總量/kg100100100圖3-5是本發(fā)明的生物油在燃燒初期、中期、充分燃燒的實物圖,從燃燒初期到充分燃燒的間隔時間很短,不會影響正常的使用,充分燃燒時火焰呈噴射狀,不擴散,且火焰穩(wěn)定。所述的儲油桶為雙層結(jié)構(gòu),內(nèi)箱8與外箱9之間的夾層內(nèi)填充水,其能發(fā)揮防爆作用,增強了油箱的安全性。在儲油桶的頂部設(shè)有加水、加油口,側(cè)壁底部設(shè)有出油口,在儲油桶側(cè)面還豎直設(shè)置與其連通的不銹鋼液位管11,并結(jié)合磁性浮球12,顯示儲油桶內(nèi)油的高度;在儲油桶的頂部,還設(shè)置有泄壓口,泄壓口上設(shè)有翻蓋10,防止生物油的揮發(fā)造成內(nèi)壓太高。上述具體實施方式不以任何形式限制本發(fā)明的技術(shù)方案,凡是采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3