一种燃料为生物柴油的采暖方法及装置

技术领域

本发明属于采暖供热技术领域，涉及一种燃料为生物柴油的采暖装置，尤其涉及一种燃料为生物柴油的采暖方法及装置；特别适用于清洁能源替代采暖。

背景技术

生物柴油是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈等，野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换或热化学工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种，其在物理性质上与石化柴油接近，但化学组成不同。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，这些混合物主要是一些分子量大的有机物，几乎包括所有种类的含氧有机物，如:酯、醚、醛、酮、酚、有机酸、醇等。 复合型生物柴油是以废弃的动植物油、废机油及炼油厂的副产品为原料，再加入催化剂，经专用设备和特殊工艺合成。

生物柴油十六烷值高，具备低温启动性能、闪点高、润滑性好；燃烧性能好于柴油；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油；可再生、可降解；是环保的生物液体燃料。能达到欧洲2号排放（GB252-2000)标准，是典型“绿色能源”。

生物柴油的广泛使用对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义；但目前尚无燃料为生物柴油的采暖装置；由于“煤改气”基础条件要求高；“煤改电”日常消费过高；“秸秆成型燃料”热值低、不抗烧；很多地区仍采用“原煤散烧”的采暖方式，煤烟气直接排放，环境污染。

发明内容

本发明公开了一种燃料为生物柴油的采暖方法及装置，以解决现有技术中在供热采暖技术领域，尚无“绿色能源”生物柴油为燃料的采暖装置等问题。

本发明所述的一种燃料为生物柴油的采暖方法及装置，包括生物柴油燃烧器和换热装置；换热装置包括外壳体、烟气通道、换热介质通道；生物柴油燃烧器包括聚火桶；烟气通道包括主燃区烟道、热辐射区烟道、余热回收区烟道、烟气排放口；主燃区烟道具有一个容纳腔；主燃区烟道位于换热装置中心，余热回收区烟道位于换热装置外壳体上；热辐射区烟道位于主燃区烟道外侧，径向空间间隔，热辐射区烟道包围主燃区烟道；余热回收区烟道位于热辐射区烟道外侧，径向空间间隔，余热回收区烟道包围热辐射区烟道；主燃区烟道与热辐射区烟道、余热回收区烟道、烟气经烟气排放口顺次通道密封连接，烟气通过主燃区烟道、热辐射区烟道、余热回收区烟道、经烟气排放口排放；主燃区烟道、热辐射区烟道、余热回收区烟道之间的间隔空间构成换热介质通道的安装容腔；生物柴油燃烧器与换热装置密封连接，生物柴油燃烧器的聚火桶安装在主燃区烟道的容纳腔内，聚火桶与主燃区介质通道容纳腔之间具有气隙；聚火桶与主燃区介质通道之间的气隙可保持聚火桶自身温度持续稳定在800℃以上。

本发明换热介质通道包括换热介质入口、螺旋型盘管、热辐射区介质入口、热辐射区介质通道、主燃区介质入口、主燃区介质通道、换热介质出口；螺旋型盘管嵌入安装在余热回收区烟道中；热辐射区介质通道安装在热辐射区烟道、余热回收区烟道之间，主燃区介质通道安装在主燃区烟道与热辐射区烟道之间，主燃区介质通道与主燃区介质通道之间具有气隙；换热介质入口与螺旋型盘管、热辐射区介质入口、热辐射区介质通道、主燃区介质入口、主燃区介质通道、换热介质出口顺次通道密封连接；热辐射区介质排放口和主燃区介质排放口、换热介质总排放口相连接；换热介质流经换热介质入口、螺旋型盘管、热辐射区介质入口、热辐射区介质通道、主燃区介质入口、主燃区介质通道、换热介质出口完成加热。

本发明一个优化的方案，换热介质通道还包括热辐射区介质排放口、主燃区介质排放口、换热介质总排放口；换热介质可从热辐射区介质排放口和主燃区介质排放口通过换热介质总排放口排放。

本发明还包括冷凝液收集器，冷凝液收集器包括冷凝液收集区与冷凝液排放口；换热介质通道下方嵌入安装在冷凝液收集器的冷凝液收集区；冷凝液收集区与冷凝液排放口相连接；可利用冷凝液自身温度提高装置热效率。冷凝液收集区的冷凝液可从冷凝液排放口排放。

本发明还包括安全模块；生物柴油燃烧器还包括温度传感器和压力传感器；安全模块与生物柴油燃烧器的温度传感器和压力传感器电控连接；遇到超温、超压时会自动停机；防止干烧、防焖烧损坏设备。

本发明一个优化的方案，聚火桶与主燃区介质通道容纳腔之间气隙在10--30mm之间。主燃区介质通道与主燃区介质通道之间的气隙在10--30mm之间。螺旋型盘管直径为20--50mm。

本发明的积极效果在于：可实现清洁能源替代采暖，装置结构紧凑、布局合理；易于制造；换热效率高。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中：1生物柴油燃烧器、2烟气通道、3换热介质通道、4冷凝液收集区；其中：1a聚火桶；2a主燃区烟道、2b热辐射区烟道、2c余热回收区烟道、2d烟气排放口；3a换热介质入口、3b螺旋型盘管、3c热辐射区介质入口、3d热辐射区介质通道、3e主燃区介质入口、3f主燃区介质通道、3g换热介质出口、3h热辐射区介质排放口、3j主燃区介质排放口、3k换热介质总排放口；4a冷凝液排放口。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的一个实施例。

实施例1

如图1所示，包括生物柴油燃烧器1、换热装置、冷凝液收集器4、安全模块；生物柴油燃烧器1包括聚火桶1a、温度传感器和压力传感器；换热装置包括外壳体、烟气通道2和换热介质通道3；烟气通道2包括主燃区烟道2a、热辐射区烟道2b、余热回收区烟道2c、烟气排放口2d；主燃区烟道2a具有一个容纳腔；主燃区烟道2a位于换热装置中心，余热回收区烟道2c位于换热装置外壳体上；热辐射区烟道2b位于主燃区烟道2a外侧，径向空间间隔，热辐射区烟道2b包围主燃区烟道2a；余热回收区烟道2c位于热辐射区烟道2b外侧，径向空间间隔，余热回收区烟道2c包围热辐射区烟道2b；主燃区烟道2a与热辐射区烟道2b、余热回收区烟道2c、烟气经烟气排放口2d顺次通道密封连接，烟气通过主燃区烟道2a、热辐射区烟道2b、余热回收区烟道2c、经烟气排放口2d排放；主燃区烟道2a、热辐射区烟道2b、余热回收区烟道2c之间的间隔空间构成换热介质通道3的安装容腔；生物柴油燃烧器1与换热装置密封连接，生物柴油燃烧器的聚火桶1a安装在主燃区烟道2a的容纳腔内，聚火桶1a与主燃区介质通道容纳腔之间气隙为20mm；聚火桶与主燃区介质通道之间的气隙可保持聚火桶自身温度持续稳定在800℃以上。

换热介质通道3包括换热介质入口3a、螺旋型盘管3b、热辐射区介质入口3c、热辐射区介质通道3d、主燃区介质入口3e、主燃区介质通道3f、换热介质出口3g、热辐射区介质排放口3h、主燃区介质排放口3j、换热介质总排放口3k；螺旋型盘管3b嵌入安装在余热回收区烟道2c中；螺旋型盘管3b直径为40mm；热辐射区介质通道3d安装在热辐射区烟道2b、余热回收区烟道2c之间，主燃区介质通道3f安装在主燃区烟道2a与热辐射区烟道2b之间，主燃区介质通道3f与主燃区介质通道2a之间的气隙为20mm；换热介质入口3a与螺旋型盘管3b、热辐射区介质入口3c、热辐射区介质通道3d、主燃区介质入口3e、主燃区介质通道3f、换热介质出口3g顺次通道密封连接；热辐射区介质排放口3h和主燃区介质排放口3j、换热介质总排放口3k相连接；换热介质流经换热介质入口3a、螺旋型盘管3b、热辐射区介质入口3c、热辐射区介质通道3d、主燃区介质入口3e、主燃区介质通道3f、换热介质出口3g完成加热；换热介质可从热辐射区介质排放口3h和主燃区介质排放口3j通过换热介质总排放口3k排放。

冷凝液收集器4包括冷凝液收集区与冷凝液排放口4a；换热介质通道3下方嵌入安装在冷凝液收集器4的冷凝液收集区；冷凝液收集区4与冷凝液排放口4a相连接；可利用冷凝液自身温度提高装置热效率。冷凝液收集区的冷凝液可从冷凝液排放口排放。

安全模块与生物柴油燃烧器1的温度传感器和压力传感器电控连接；遇到超温、超压时会自动停机；防止干烧、防焖烧损坏设备。