專(zhuān)利名稱:內(nèi)燃蒸汽發(fā)生器的制作方法
本發(fā)明是一種利用液態(tài)或氣態(tài)燃料在有限空間內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)馄瑫r(shí)進(jìn)入燃燒室的水，形成高壓蒸汽由噴管?chē)姵?，直接輸入汽輪發(fā)電機(jī)作功的新型電力動(dòng)力裝置。
現(xiàn)有熱力動(dòng)力裝置，有的利用燃料內(nèi)燃膨脹作功，如汽油機(jī)、柴油機(jī)，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)等;有的利用熱能通過(guò)鍋爐產(chǎn)生蒸汽，輸入蒸汽機(jī)，蒸汽輪機(jī)作功。它們?cè)谀艿睦梅矫妫瑑?nèi)燃機(jī)只利用了燃料在有限空間內(nèi)燃燒產(chǎn)生的強(qiáng)大壓力作功，而沒(méi)有充分利用熱能，而且燃料在燃燒室停留時(shí)間短暫，燃燒很不完全;為蒸汽機(jī)，蒸汽輪機(jī)提供蒸汽的鍋爐設(shè)備，只利用了燃料燃燒產(chǎn)生的熱能，而沒(méi)有利用它在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的強(qiáng)大壓力位能，而且設(shè)備龐大，并需要嚴(yán)格的水處理。以上熱機(jī)還有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，就是有大氣污染，而且熱效率低，其它熱機(jī)也有類(lèi)似弊病。
本發(fā)明的任務(wù)是打破“水火不相容”的陳舊觀念，改變通過(guò)介質(zhì)傳熱的傳統(tǒng)方式，集中內(nèi)燃機(jī)和蒸汽鍋爐設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，使內(nèi)燃和汽化同時(shí)進(jìn)行。在燃燒汽化室內(nèi)，利用燃料出口的適度斜角，使燃燒中心部位形成渦流，以達(dá)到燃料和助燃空氣混合均勻，燃燒完全。由于燃燒中心與汽化區(qū)域之間，有一燃?xì)鉁u流導(dǎo)流罩，用以保持燃燒中心的最高溫度，故凡進(jìn)入和通過(guò)燃燒中心的一切易燃物或氣都將在高溫、高壓和充分供氧的條件下完全燃燒，最大限度地發(fā)揮其應(yīng)有的熱量;又由于沿燃燒汽化室壁有用高壓水泵通過(guò)水噴嘴噴出的水膜包圍，故在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的強(qiáng)大壓力將其所產(chǎn)生的所有熱量壓入周?chē)倪\(yùn)動(dòng)著的水，使其在極短的時(shí)間內(nèi)汽化，由噴管?chē)姵?還由于與燃燒汽化室壁接觸的是水，溫度不高，在外輔與保溫隔熱材料，即可將其熱損失降到最低限度，大大提高其熱效率。
這種裝置蒸汽發(fā)生過(guò)程如下見(jiàn)附圖燃燒汽化室六個(gè)水噴嘴的水由高壓水泵供給，由于噴嘴都于同一方向緊貼燃燒汽化室，并有一斜角，故高壓噴出的水，都緊貼室壁成螺旋狀前進(jìn);又由于離心力的作用，使水散開(kāi)形成水膜，這樣，既可增大受熱面積，又可減少熱的損失，還可延長(zhǎng)加熱時(shí)間，以及由于水的高速圓周運(yùn)動(dòng)，使水產(chǎn)生劇烈摩擦，翻滾，碰撞，也能產(chǎn)生一定的熱和加速對(duì)于燃燒中心部位所散發(fā)熱量的吸收。燃燒汽化室燃料噴嘴的燃料，由燃料泵供給助燃空氣由空氣壓縮機(jī)或高壓鼓風(fēng)機(jī)供給，燃料與助燃空氣在頂部空腔內(nèi)霧化或混合，再壓入燃燒室燃燒，經(jīng)火花塞點(diǎn)燃以后，周?chē)鶉娮斓娜細(xì)庋刂喈?dāng)于蒸汽出口二倍直徑的假想圓切線方向噴出，在燃?xì)鉁u流導(dǎo)流罩內(nèi)，形成燃燒中心，燃?xì)庑D(zhuǎn)方向與水流方向相反。渦流的形成可延長(zhǎng)燃?xì)庠趯?dǎo)流罩內(nèi)的燃燒時(shí)間，還可產(chǎn)生一定的離心力，使高溫燃?xì)鈮合蛑車(chē)\(yùn)動(dòng)著的水，在燃?xì)饷撾x導(dǎo)流罩以后，所有的熱量都在渦流離心力的作用下，與水汽充分接觸，可將已被汽化的水帶離水面，讓未被汽化的水充分接受熱能。因?yàn)闇囟炔煌?，蒸汽密度也不同，所以汽化好的蒸汽必然旋向中央，這時(shí)蒸汽發(fā)生器頂部噴嘴的燃?xì)鈱?duì)它再次加熱，由于蒸汽的吸熱能力極強(qiáng)，因而燃?xì)獾母邷厝勘晃?，形成過(guò)熱蒸汽，由蒸汽出口噴出。
本發(fā)明的顯著特點(diǎn)是一.沒(méi)有大氣污染。因燃料在燃燒汽化室內(nèi)部燃燒，直接與水混合產(chǎn)生蒸汽，輸入汽輪機(jī)作功后，蒸汽還原成水，而其它燃燒產(chǎn)物溶于水中，這時(shí)根據(jù)燃料種類(lèi)的不同，采取相應(yīng)的水處理措施，即可使水重復(fù)使用。
二.不通過(guò)介質(zhì)傳熱，無(wú)須過(guò)于嚴(yán)格的水處理，而且不受傳熱材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響，使熱的損失降到最低限度。
三.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，啟動(dòng)迅速，便于維修。
四.有良好的安全性能。因水汽都處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，沒(méi)有水垢形成，不易發(fā)生事故。
實(shí)施本發(fā)明，只要有一定鍋爐生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和測(cè)試儀器的工廠均可生產(chǎn)，技術(shù)要求也與生產(chǎn)鍋爐大致相同，只是燃?xì)鉁u流導(dǎo)流罩，最好用耐熱不起皮鋼制造，其它部位要求有足夠的強(qiáng)度和良好的密封性即可。
本發(fā)明最好與汽輪發(fā)電機(jī)配套使用，但也可用于其它相對(duì)固定場(chǎng)合的大型設(shè)備以蒸汽提供動(dòng)力。
④文件名稱 頁(yè) 行 補(bǔ)正前 補(bǔ)正后說(shuō)明書(shū) 2、 3 燃燒汽化室燃料噴嘴的燃料 燃燒汽化室壁燃料噴嘴的燃料經(jīng)火花塞點(diǎn)燃以后，周?chē)鶉? 周?chē)鶉娮斓娜細(xì)庋刂喈?dāng)于蒸汽2 5-6 嘴的燃?xì)庋刂喈?dāng)于蒸汽出口 出口二倍直徑的假想圓切線方向噴二倍直徑的假想圓切線方向噴 出，經(jīng)火花塞點(diǎn)燃以后出2 6 燃?xì)庑D(zhuǎn)方向與水流方向相反燃?xì)鉁u流與水流方向相反使高溫燃?xì)鈮合蛑車(chē)\(yùn)動(dòng)著的 使燃?xì)庠诿撾x導(dǎo)流罩以后，壓向周水，在燃?xì)饷撾x導(dǎo)流罩以后，圍運(yùn)動(dòng)著的水，因而所有的熱量都2 7-9 所有的熱量都在渦流離心力的 在渦流離心力的作用下，通過(guò)正反作用下，與水汽充分接觸，可 渦流匯合后造成的水流與燃?xì)獾臒o(wú)將已被汽化的水帶離水面，讓 規(guī)則運(yùn)動(dòng)，使其充分接受熱能未被汽化的水充分接受熱能2 14-15 輸入汽輪機(jī)作功后 輸入汽輪發(fā)電機(jī)作功以后2 16 即可使水重復(fù)使用 即可重復(fù)使用2 18 使熱的損失降到最低限度 故可使其熱效率得到最大限度的提高2 20 沒(méi)有水垢形成，不易發(fā)生事故 無(wú)水垢形成，不易發(fā)生事故2 25 但也可用于其它相對(duì)固定場(chǎng)合 但也可用于其它相對(duì)固定場(chǎng)合的較的大型設(shè)備以蒸汽提供動(dòng)力 大型設(shè)備以蒸汽提供動(dòng)力2 4 燃料與助燃空氣在頂部空腔內(nèi) 燃料與助燃空氣在頂部空腔內(nèi)霧化或混合 采用不同方向的旋渦發(fā)生器使之均勻霧化或混合
權(quán)利要求
1.利用液態(tài)或氣態(tài)燃料在有限空間內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)?，汽化同時(shí)進(jìn)入燃燒室的水，形成高壓蒸汽由噴管?chē)姵?，直接輸入汽輪發(fā)電機(jī)作功的方法。本發(fā)明的特征是不通過(guò)介質(zhì)傳熱，利用燃料在有限空間內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫燃?xì)庵苯蛹訜崴a(chǎn)生蒸汽。
2.根據(jù)權(quán)力要求(1)的方法，其特征是在燃燒汽化室內(nèi)，利用燃?xì)鉁u流導(dǎo)流罩和燃料噴嘴的適度斜角在燃燒中心部位形成渦流，使燃料在高溫、高壓和充分供氧的條件下完全燃燒;利用高壓水沿燃燒汽化室壁的高速園周運(yùn)動(dòng)形成的水膜將高溫燃?xì)馊堪鼑?，使燃燒中心部位所散發(fā)的熱量全部壓入水，形成高壓蒸汽;利用燃?xì)夂退臏u流旋轉(zhuǎn)方向不同，在汽化區(qū)域形成高溫燃?xì)獾臒o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，以加速水的汽化;在頂部空腔內(nèi)，利用助燃空氣和燃料的旋轉(zhuǎn)方向不同，使燃料和助燃空氣均勻霧化或混合。
3.根據(jù)權(quán)力要求(1)(2)的方法，其特征是燃燒汽化室除燃料、助燃空氣、水的輸入管和蒸汽出口外，呈全封閉型。
4.根據(jù)權(quán)力要求(1)(2)(3)的方法，其特征是本發(fā)明不僅可以用來(lái)發(fā)電，還可用于其它相對(duì)固定場(chǎng)合的較大型設(shè)備以蒸汽提供動(dòng)力。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明是一種利用液態(tài)或氣態(tài)燃料在有限空間內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)馄瑫r(shí)進(jìn)入燃燒室的水，形成高壓蒸汽由噴管?chē)姵觯苯虞斎肫啺l(fā)電機(jī)作功的新型電力動(dòng)力裝置。本發(fā)明的顯著特點(diǎn)是1.沒(méi)有大氣污染；2.不通過(guò)介質(zhì)傳熱；3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，啟動(dòng)迅速；4.安全性好。本發(fā)明不僅可以用來(lái)發(fā)電，還可用于其它相對(duì)固定場(chǎng)合的較大型設(shè)備以蒸汽提供動(dòng)力。
文檔編號(hào)F02C3/20GK86103584SQ86103584
公開(kāi)日1987年10月14日 申請(qǐng)日期1986年4月5日
發(fā)明者劉曉生 申請(qǐng)人:劉曉生導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan