[發(fā)明專利]多孔介質(zhì)燃燒系統(tǒng)及燃燒方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910136169.2
• 申請(qǐng)日: 2019-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109855098B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮祥波;王智健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西京學(xué)院
• 主分類號(hào): F23D17/00
• 分類號(hào): F23D17/00;F23D5/12;F23D14/46;F23D14/62
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種多孔介質(zhì)燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述多孔介質(zhì)燃燒系統(tǒng)包括供應(yīng)模塊、多孔介質(zhì)燃燒器、數(shù)據(jù)測(cè)量與溫差發(fā)電模塊，其中，

供應(yīng)模塊包括液體燃料供應(yīng)部分、輔助氣體燃料供應(yīng)部分和空氣供應(yīng)部分，

所述液體燃料供應(yīng)部分包括：

氧氣源，用以儲(chǔ)存和提供氧氣，

液體燃料源，用以儲(chǔ)存和提供液體燃料，所述液體燃料源經(jīng)由第一減壓閥連接所述氧氣源，

第一流量控制器，配置成控制液體燃料流量的第一流量控制器經(jīng)由第一截止閥連接所述液體燃料源；

所述輔助氣體燃料供應(yīng)部分包括：

氣體燃料源，用以儲(chǔ)存和提供氣體燃料，

第二流量控制器，配置成控制氣體燃料流量的 第二流量控制器經(jīng)由第二截止閥和第二減壓閥連接所述氣體燃料源；

所述空氣供應(yīng)部分包括：

空壓機(jī)，其配置成壓縮空氣，

過(guò)濾器，其經(jīng)由第三減壓閥連接所述空壓機(jī)，

第三流量控制器，配置成控制空氣流量的第三流量控制器經(jīng)由第三截止閥連接所述過(guò)濾器；

所述多孔介質(zhì)燃燒器包括：

多孔介質(zhì)燃燒器本體，

空氣通道，其設(shè)置在所述多孔介質(zhì)燃燒器本體周側(cè)，所述空氣通道連通所述空氣供應(yīng)部分使得空氣從位于多孔介質(zhì)燃燒器本體上部的空氣通道輸入，所述空氣通道的內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)孔隙，輔助氣體與流動(dòng)方向相反的空氣對(duì)撞后經(jīng)由孔隙進(jìn)入毛細(xì)吸液芯與內(nèi)壁之間的混合區(qū)域，毛細(xì)吸液芯吸取的液體燃料受熱蒸發(fā)與輔助氣體及空氣在所述混合區(qū)域混合，

輔助氣體燃料入口，其連接輔助氣體燃料供應(yīng)部分，所述輔助氣體燃料入口連通空氣通道且與高壓空氣流動(dòng)方向相對(duì)，

液體燃料入口，其連接液體燃料供應(yīng)部分，液體燃料入口位于多孔介質(zhì)燃燒器本體底部中心，液體燃料入口設(shè)有噴射液體燃料的噴嘴，

毛細(xì)吸液芯，其布置在所述液體燃料入口，

燃燒反應(yīng)區(qū)，其位于多孔介質(zhì)燃燒器本體上部，燃燒反應(yīng)區(qū)包括多孔介質(zhì)；

所述數(shù)據(jù)測(cè)量與溫差發(fā)電模塊包括：

煙氣分析模塊，配置成測(cè)量煙氣組分與系統(tǒng)壓差的煙氣分析模塊布置在所述多孔介質(zhì)燃燒器的排煙氣處，

溫差發(fā)電模塊，其布置在多孔介質(zhì)燃燒器本體的側(cè)壁，溫差發(fā)電模塊基于溫差發(fā)電且傳輸至儲(chǔ)能單元中存儲(chǔ)。

2.如權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃燒系統(tǒng)，其特征在于，液體燃料在毛細(xì)吸液芯內(nèi)受到多孔介質(zhì)的輻射作用蒸發(fā)汽化且液體蒸發(fā)與輻射熱流方向相反。

3.如權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃燒系統(tǒng)，其特征在于，毛細(xì)吸液芯吸取的液體燃料受熱蒸發(fā)形成的蒸汽與來(lái)自孔隙的輔助氣體及空氣相對(duì)撞擊混合。

4.如權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述氧氣源為氧氣儲(chǔ)存罐，所述液體燃料源為液體燃料儲(chǔ)存罐，所述第一減壓閥保持氧氣儲(chǔ)存罐和液體燃料源之間的壓力恒定，所述第一截止閥配置成控制第一流量控制器和所述液體燃料儲(chǔ)存罐之間的通斷。

5.如權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體燃料源為氣體燃料儲(chǔ)存罐，第二減壓閥保持所述氣體燃料儲(chǔ)存罐和所述第二流量控制器之間的壓力恒定，所述第二截止閥配置成控制所述氣體燃料儲(chǔ)存罐和所述第二流量控制器之間的通斷。

6.如權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃燒系統(tǒng)，其特征在于，第三減壓閥保持所述空壓機(jī)和所述過(guò)濾器之間的壓力恒定，所述第三截止閥配置成控制所述過(guò)濾器和所述第三流量控制器之間的通斷。

7.如權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述液體燃料源提供煤油、乙醇或柴油，所述氣體燃料源提供甲烷或天然氣。

8.如權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述多孔介質(zhì)燃燒器本體的壁面包括高溫防腐涂料層、巖棉氈或纖維毯保溫層、鐵絲網(wǎng)綁扎層、高溫防護(hù)層和/或耐熱漆面層中的一種或多種，毛細(xì)吸液芯包括金屬纖維氈，多孔介質(zhì)包括耐高溫氧化鋁、氧化鋯或碳化硅陶瓷泡沫中的一種或多種，所述儲(chǔ)能單元為鋰電池。

9.一種利用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述多孔介質(zhì)燃燒系統(tǒng)的燃燒方法，其包括以下步驟，

第一步驟，氮?dú)獯祾咚龆嗫捉橘|(zhì)燃燒系統(tǒng)以去除雜質(zhì)氣體，

第二步驟，輔助氣體燃料和空氣進(jìn)入燃燒器本體內(nèi)，流動(dòng)方向相反的空氣與輔助氣體燃料在空氣管道中預(yù)混，液體燃料和氧氣經(jīng)由毛細(xì)吸液芯在燃燒反應(yīng)區(qū)多孔介質(zhì)的輻射以及煙氣的對(duì)流作用下蒸發(fā)汽化與預(yù)混的空氣及輔助氣體燃料對(duì)撞混合，進(jìn)入燃燒反應(yīng)區(qū)充分燃燒，

第三步驟，燃燒后的煙氣進(jìn)入煙氣分析模塊以得到的煙氣組分與系統(tǒng)壓差，重新調(diào)控空氣、液體燃料和輔助氣體燃料的質(zhì)量流量與進(jìn)口壓力，燃燒器內(nèi)外溫差通過(guò)溫差發(fā)電模塊轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)。