二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置及其应用的制作方法

本发明涉及二甲醚燃烧技术领域，特别是指二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置及其应用。

背景技术：

二甲醚具有燃料的主要性质，其热值约为64.686mj/m³，且其本身含氧量为34.8%，由于能够充分燃烧、不析碳、无残液，因此是一种理想的清洁燃料，但是二甲醚的相对热值较低，怎样提高二甲醚的燃烧效率，如何达到更好地环保节能效果是研究的方向。氧化镧在高温800摄氏度时，与水接触会转变成氢氧化镧，在氧化镧转化为氢氧化镧的过程中会产生大量热量，此热量可用来弥补二甲醚燃烧热值低的缺陷，但是如何将氧化镧与氢氧化镧之间的转换放热应用在二甲醚燃气锅炉燃烧机中，是技术人员需要克服的技术难题。

技术实现要素：

针对上述背景技术中的不足，本发明提出二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置及其应用，解决了现有二甲醚燃气作为燃料燃烧时热效率低的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，包括辅热筒，辅热筒与燃烧机的喷火管对接，喷火管的火焰会沿着辅热筒伸出，辅热筒内的火焰会逐渐将辅热筒加热至800摄氏度高温。辅热筒内设置有支架，支架上连接有旋转叶轮，旋转叶轮的叶片相对于辅热筒的中心轴线倾斜设置。支架包括径向设置在辅热筒内的径向杆，径向杆与辅热筒的中心轴线相对应的位置开设有固定孔，固定孔内设置有中心杆，所述旋转叶轮转动设置在中心杆上。在火焰从辅热筒的一端窜向另一端时，旋转叶轮能够被直接加热且发生旋转。在叶片的作用下，火焰能够在一定程度内被阻挡，而使辅热筒和叶片快速升温至800摄氏度。中心杆内开设有蓄水腔，与蓄水腔相连设置有耐高温管，耐高温管连接有供水泵，通过控制供水泵能够适时向蓄水腔供水。中心杆的外周设置有与蓄水腔相连的耐高温雾化喷头，径向杆的外壁、叶片的表面及辅热筒的内壁均设置有氧化镧层和金属钯层。耐高温雾化喷头能够为辅热筒的内壁上覆盖的氧化镧层、叶片上的氧化镧层及支架上的氧化镧层提供水雾，使氧化镧层中的氧化镧能够充分转化为氢氧化镧，进而充分地辅助放热。通过控制供水泵间隔供水，能够控制耐高温雾化喷头能够间断地喷水，进而能够使氧化镧和氢氧化镧能够循环转化。另外，耐高温雾化喷头喷出的水雾在800摄氏度以上的温度中会被钯金属粉分解为氢和氧，分解为氢和氧的水只占喷水辅热筒内水雾总量的百分十五左右，不会影响氧化镧转化为氢氧化镧的放热过程。钯金属粉将水雾分解为氧后可有效增强二甲醚燃气的燃烧效率，钯金属粉将水雾分解为氢后可用于燃烧，来增强二甲醚燃气的燃烧热值。

进一步地，所述供水泵连接有控制器，供水泵的泵水口与耐高温管之间设置有与控制器相连的电磁阀，电磁阀通过定时器连接有控制器，控制器连接有监测辅热筒温度的温度传感器。控制器根据温度传感器检测到的实时温度，控制电磁阀的工作状态，进而实时控制耐高温雾化喷头的工作状态。只有在温度达到800摄氏度时，且定时器计时达到电磁阀开启时刻时，控制器控制电磁阀开启，耐高温雾化喷头喷水，此时氧化镧能够转化为氢氧化镧而放热；随后，在定时器的作用下控制器控制电磁阀关闭，则耐高温雾化喷头停止喷水，则在高温下氢氧化镧又会自动转化为氧化镧，等待下一个工作循环放热。

进一步地，所述耐高温雾化喷头沿中心杆的周向成环形间隔设置，能够使水雾喷射的更加均匀，使氧化镧转化为氢氧化镧的量更加充分。

进一步地，所述叶片与辅热筒的中心轴线之间的倾斜角度为60°，保证旋转叶轮不会对火焰产生过大的阻力，又能够随之旋转。倾斜角度过大则叶片不会旋转，倾斜角度过小则对火焰的阻力会过大。

进一步地，所述支架等间隔设置有五个，中心杆穿设在各个支架上，相邻的两个支架之间均设置有旋转叶轮，形成多级持续辅热的结构，能够使各个旋转叶轮位置的氧化镧同步转化放热，同时多个叶轮能够有效增强火焰和水雾的旋流效果。

进一步地，相邻两个旋转叶轮的叶片旋向相反，能够使水雾与氧化镧的反应更加充分。

进一步地，每个旋转叶轮的前方均设置有一环耐高温雾化喷头，便于提供氧化镧转化为氢氧化镧时所需的足量的水分，避免使用大流量的喷头时会导致温度骤降，氧化镧无法及时转化为氢氧化镧放热，待到温度达到时水分又被高温消耗掉。

进一步地，每个支架中的径向杆设置有若干个，若干个径向杆围绕中心杆等角度设置。多个径向杆能够有效增大氧化镧层的面积，进一步增强辅热效果。

本发明能够充分利用氧化镧与氢氧化镧之间的转化放热作用，对二甲醚燃气的燃烧进行辅热，进而弥补了二甲醚相对热值较低的问题。水雾在800摄氏度高温中会被金属钯分解为氢和氧，分解出的氧可有效增强二甲醚燃气的燃烧效率，分解出的氢可用于燃烧，来增强二甲醚燃气的燃烧热值。在使用过程中，只要向辅热筒提供水雾即可，便于控制、成本低廉且能源清洁。另外，氧化镧与氢氧化镧之间能够相互转化，只要控制反应温度及水适时加入即可，可以便捷地循环利用。本发明中的设置的多个旋转叶轮，能够形成多级持续辅热的效果，各个旋转叶轮位置的氧化镧能够同步转化放热，同时多个叶轮能够有效增强火焰和水雾的旋流效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为图1中a-a面的剖视图；

图3为图1中b-b面的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，如图1所示，包括辅热筒1，辅热筒1与燃烧机的喷火管对接，喷火管的火焰会沿着辅热筒1伸出，则辅热筒1内壁会被火焰完全覆盖，辅热筒1内的火焰会逐渐将辅热筒1加热至800摄氏度高温。

所述辅热筒1内设置有支架2，支架2上连接有旋转叶轮3，旋转叶轮3的叶片31相对于辅热筒1的中心轴线倾斜设置。旋转叶轮3既能够阻挡火焰而使辅热筒1快速升温，又能够带动火焰和水雾形成旋流。

所述支架2包括径向设置在辅热筒1内的径向杆21，径向杆21与辅热筒1的中心轴线相对应的位置开设有固定孔，固定孔内设置有中心杆22，所述旋转叶轮3转动设置在中心杆22上。在火焰从辅热筒1的一端窜向另一端时，旋转叶轮3能够被直接加热且发生旋转。在叶片31的作用下，火焰能够在一定程度内被阻挡，而使辅热筒1和叶片31快速升温至800摄氏度。

所述中心杆22内开设有蓄水腔23，与蓄水腔23相连设置有耐高温管4，耐高温管4连接有供水泵，通过控制供水泵能够适时向蓄水腔23供水。中心杆22的外周设置有与蓄水腔23相连的耐高温雾化喷头5，径向杆21的外壁、叶片31的表面及辅热筒1的内壁均设置有氧化镧层6。耐高温雾化喷头5能够为辅热筒1的内壁上覆盖的氧化镧层、叶片31上的氧化镧层及支架2上的氧化镧层6提供水雾，使氧化镧层6中的氧化镧能够充分转化为氢氧化镧，进而充分地辅助放热。通过控制供水泵间隔供水，能够控制耐高温雾化喷头5能够间断地喷水，进而能够使氧化镧和氢氧化镧能够循环转化。

另外，径向杆21的外壁、叶片31的表面及辅热筒1的内壁还设置有金属钯层。耐高温雾化喷头4喷出的水雾在800摄氏度以上的温度中会被钯金属粉分解为氢和氧，分解为氢和氧的水只占喷水辅热筒1内水雾总量的百分十五左右，不会影响氧化镧转化为氢氧化镧的放热过程。钯金属粉将水雾分解为氧后可有效增强二甲醚燃气的燃烧效率，钯金属粉将水雾分解为氢后可用于燃烧，来增强二甲醚燃气的燃烧热值。

实施例2，二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，所述供水泵连接有控制器，供水泵的泵水口与耐高温管4之间设置有与控制器相连的电磁阀，电磁阀通过定时器连接有控制器，控制器连接有监测辅热筒1温度的温度传感器。控制器根据温度传感器检测到的实时温度，控制电磁阀的工作状态，进而实时控制耐高温雾化喷头5的工作状态。

只有在温度达到800摄氏度时，且定时器计时达到电磁阀开启时刻时，控制器控制电磁阀开启，耐高温雾化喷头喷水，此时氧化镧能够转化为氢氧化镧而放热；随后，在定时器的作用下控制器控制电磁阀关闭，则耐高温雾化喷头5停止喷水，则在高温下氢氧化镧又会自动转化为氧化镧，等待下一个工作循环放热。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

实施例3，二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，所述耐高温雾化喷头5沿中心杆22的周向成环形间隔设置，能够使水雾喷射的更加均匀，使氧化镧转化为氢氧化镧的量更加充分。

所述叶片31与辅热筒1的中心轴线之间的倾斜角度倾斜角度过大则叶片31不会旋转，倾斜角度过小则对火焰的阻力会过大，因此优选为60°，保证旋转叶轮不会对火焰产生过大的阻力，又能够随之旋转。

本实施例的其他结构与实施例1或2相同。

实施例4，二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，所述支架2等间隔设置有五个，中心杆22穿设在各个支架2上，相邻的两个支架2之间均设置有旋转叶轮3，形成多级持续辅热的结构。在使用时能够使各个旋转叶轮3位置的氧化镧同步转化放热，金属钯也能够同步将水雾分解为氧和氢，同时多个叶轮能够有效增强火焰和水雾的旋流效果，进一步强化分反应和燃烧反应。

进一步地，相邻两个旋转叶轮3的叶片31旋向相反，能够使水雾与氧化镧的反应更加充分。

本实施例的其他结构与实施例1或2或3相同。

实施例5，二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，每个旋转叶轮3的前方均设置有一环耐高温雾化喷头5，便于提供氧化镧转化为氢氧化镧时所需的足量的水分，避免使用大流量的喷头时会导致温度骤降，氧化镧无法及时转化为氢氧化镧放热，待到温度达到时水分又被高温消耗掉而无法转化放热。

本实施例的其他结构与实施例4相同。

实施例6，二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，每个支架2中的径向杆21设置有若干个，若干个径向杆21围绕中心杆22等角度设置。多个径向杆21能够有效增大氧化镧层和金属钯层的反应面积，进一步增强辅热效果。

本实施例的其他结构与实施例5相同。

实施例7，二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置的应用，在控制器的控制下，所述温度传感器监测辅热筒1的温度，当温度达到800摄氏度且计时器计时达到电磁阀开启时刻时，控制器控制电磁阀打开，则外部水源进入蓄水腔23，蓄水腔23中的水压增大，耐高温雾化喷头5喷出水雾。水雾与氧化镧层6中的氧化镧在高温中发生反应并转化为氢氧化镧，同时放出大量热量；在电磁阀开启5-10秒后，控制器根据计时器的指令控制电磁阀关闭，则在缺水的高温状态下氢氧化镧转化为氧化镧，然后可以等待下一个高温喷水时刻进行循环放热。

所述氧化镧层2与钯金属层为混合层，经过研究发现稀土氧化镧不能与金属融合，因此将钯金属粉和氧化镧通过耐高温胶压制成混合层。耐高温雾化喷头5喷出的水雾在800摄氏度以上的温度中会被钯金属粉分解为氢和氧，钯金属粉将水雾分解为氢和氧后增强二甲醚燃气燃烧。

本实施例的其他结构与实施例6相同。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，其特征在于：包括辅热筒（1），辅热筒（1）与燃烧机的喷火管对接，辅热筒（1）内设置有支架（2），支架（2）上连接有旋转叶轮（3），旋转叶轮（3）的叶片（31）相对于辅热筒（1）的中心轴线倾斜设置，支架（2）包括径向设置在辅热筒（1）内的径向杆（21），径向杆（21）与辅热筒（1）的中心轴线相对应的位置开设有固定孔，固定孔内设置有中心杆（22），所述旋转叶轮（3）转动设置在中心杆（22）上，中心杆（22）内开设有蓄水腔（23），与蓄水腔（23）相连设置有耐高温管（4），耐高温管（4）连接有供水泵，中心杆（22）的外周设置有与蓄水腔（23）相连的耐高温雾化喷头（5），所述径向杆（21）的外壁、叶片（31）的表面及辅热筒（1）的内壁均设置有氧化镧层（6）和金属钯层。

2.根据权利要求1所述二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，其特征在于：所述供水泵连接有控制器，供水泵的泵水口与耐高温管（4）之间设置有与控制器相连的电磁阀，电磁阀通过定时器与控制器相连，控制器连接有监测辅热筒（1）温度的温度传感器。

3.根据权利要求2所述二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，其特征在于：所述耐高温雾化喷头（5）沿中心杆（22）的周向成环形间隔设置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，其特征在于：所述叶片（31）与辅热筒（1）的中心轴线之间的倾斜角度为60°。

5.根据权利要求4所述的二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，其特征在于：所述支架（2）等间隔设置有五个，中心杆（22）穿设在各个支架（2）上，相邻的两个支架（2）之间均设置有旋转叶轮（3）。

6.根据权利要求5所述的二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，其特征在于：相邻两个旋转叶轮（3）的叶片（31）旋向相反。

7.根据权利要求4或5所述的二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，其特征在于：每个旋转叶轮（3）的前方均设置有一环耐高温雾化喷头（5）。

8.根据权利要求7所述的二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置，其特征在于：每个支架（2）中的径向杆（21）设置有若干个，若干个径向杆（21）围绕中心杆（22）等角度设置。

9.根据权利要求8所述的二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置的应用，其特征在于：所述温度传感器监测辅热筒（1）的温度，当温度达到800摄氏度且计时器计时达到电磁阀开启时刻时，控制器控制电磁阀打开，则外部水源进入蓄水腔（23），蓄水腔（23）中的水压增大，耐高温雾化喷头（5）喷出水雾，水雾与氧化镧层（6）中的氧化镧在高温中发生反应并转化为氢氧化镧，同时放出大量热量；在电磁阀开启5-10秒后，控制器根据计时器的指令控制电磁阀关闭，则在缺水的高温状态下氢氧化镧转化为氧化镧；

所述氧化镧层（2）与钯金属层为混合层，钯金属粉和氧化镧通过耐高温胶压制成混合层，耐高温雾化喷头（5）喷出的水雾在800摄氏度以上的温度中会被钯金属粉分解为氢和氧，钯金属粉将水雾分解为氢和氧后增强二甲醚燃气燃烧。

技术总结

本发明公开了二甲醚燃气锅炉燃烧机的多级持续辅热节能装置及其应用，包括辅热筒，辅热筒与燃烧机的喷火管对接，辅热筒内设置有支架，支架上连接有旋转叶轮，支架包括径向设置在辅热筒内的径向杆，径向杆连接有中心杆，旋转叶轮转动设置在中心杆上，中心杆内开设有蓄水腔，与蓄水腔相连设置有耐高温管，耐高温管连接有供水泵，中心杆的外周设置有与蓄水腔相连的耐高温雾化喷头，径向杆的外壁、叶片的表面及辅热筒的内壁均设置有氧化镧层和金属钯层。本发明中的氧化镧转化为氢氧化镧放热，对二甲醚燃气的燃烧进行辅热，水雾在800℃高温中会被金属钯分解为氢和氧，氧可有效增强二甲醚燃气的燃烧效率，氢可用于燃烧，来增强二甲醚燃气的燃烧热值。

技术研发人员：杨明;石瑞章;张顺平;秦建党;李贵利;于晓亮;李战华

受保护的技术使用者：鹤壁腾飞清洁能源有限公司

技术研发日：.12.12

技术公布日：.02.18