用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置的制作方法

本實用新型涉及一種用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置，特別涉及一種能根據(jù)反饋自動調(diào)節(jié)含氫氣體產(chǎn)氣量，并能將含氫氣體與空氣的混合氣體通入焚燒爐的裝置。

背景技術(shù)：

目前，大多數(shù)燃料焚燒系統(tǒng)都是將壓縮空氣經(jīng)過預(yù)熱后直接通入焚燒爐內(nèi)，進(jìn)行燃料的燃燒過程。這種做法，若是焚燒爐內(nèi)空氣過量系數(shù)過大，可實現(xiàn)燃料的完全燃燒，并抑制二惡英生成，但是會使無輻射能力的氮?dú)馑急壤黾?，影響了煙氣對鍋爐輻射換熱面的傳熱，導(dǎo)致火焰溫度和黑度顯著降低；若是空氣過量系數(shù)偏小，會使氧氣濃度降低，可能造成燃料燃燒不完全和燃燒溫度的降低，會有大量二惡英的生成，從而造成尾氣中CO、二惡英等有害物質(zhì)的含量上升。針對這種情況，目前可以利用布朗氣的催化燃燒原理對燃料燃燒進(jìn)行優(yōu)化。布朗氣可以在不提高空氣過量系數(shù)的情況下，催化燃料燃燒完全，可以降低尾氣中CO、二惡英等有害物質(zhì)的含量，降低爐渣熱灼減率、減少變頻風(fēng)機(jī)的耗電量、減少煙氣總量?，F(xiàn)有的燃料焚燒氣控系統(tǒng)中一部分沒有供氣裝置部分，只是將空氣直接通入焚燒爐中，這樣由于缺少相應(yīng)的催化過程，使得燃料燃燒不夠充分，尾氣中CO、二惡英等有害物質(zhì)的含量偏高。現(xiàn)有的燃料焚燒氣控系統(tǒng)中另一部分或有供氣裝置設(shè)備，但是沒有布朗氣與空氣預(yù)混合過程，這樣直接將布朗氣通入焚燒爐中，一是布朗氣未與空氣充分混合即快速燒失，達(dá)不到最佳催化效果，不能使燃料充分燃燒，二是未預(yù)混空氣的布朗氣進(jìn)入焚燒爐，送氣管口遇明火易回火。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

本實用新型還有一個目的是提供一種用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置，本實用新型通過將空氣與布朗氣事先按比例預(yù)混合，解決了焚燒爐內(nèi)布朗氣未與空氣充分混合即快速燒失，達(dá)不到最佳催化效果，不能使燃料充分燃燒的問題，同時也解決了焚燒爐內(nèi)直接通入布朗氣導(dǎo)致的易回火的問題，本實用新型能夠改善鍋爐燃燒工況、使燃料充分燃燒，提高爐膛溫度、降低爐渣熱灼減率、降低變頻風(fēng)機(jī)電耗、降低CO和二噁英排放、減少煙氣總量及煙氣中顆粒物的含量，達(dá)到節(jié)能減排的效果。

為此，本實用新型提供的技術(shù)方案為：

一種用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置，包括：

焚燒爐；

供氣裝置，其用于容納或產(chǎn)生含氫氣體；

預(yù)混裝置，其第一進(jìn)氣口通過第一導(dǎo)氣管與所述供氣裝置連通，且其第二進(jìn)氣口通過第二導(dǎo)氣管與空氣連通，而出氣口通過第三導(dǎo)氣管與所述焚燒爐連通；以及，

冷卻裝置，其冷水口與所述供氣裝置的冷卻管路的進(jìn)水口連通，而回水口與所述供氣裝置的冷卻管路的出水口連通。

優(yōu)選的是，所述的用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置中，所述預(yù)混裝置的所述出氣口與所述焚燒爐的連通處設(shè)置有風(fēng)量傳感裝置和溫場傳感裝置。

優(yōu)選的是，所述的用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置中，所述風(fēng)量傳感裝置和所述溫場傳感裝置還與所述供氣裝置連接。

優(yōu)選的是，所述的用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置中，所述焚燒爐具有主燃風(fēng)道，所述預(yù)混裝置的所述出氣口通過所述第三導(dǎo)氣管與所述焚燒爐的主燃風(fēng)道連通。

優(yōu)選的是，所述的用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置，還包括：

空氣壓縮機(jī)，其與所述預(yù)混裝置的所述第二進(jìn)氣口通過所述第二導(dǎo)氣管連通，以提供空氣；和，

流量計，其設(shè)置在所述第二導(dǎo)氣管與所述第二進(jìn)氣口之間，且所述流量計的入口與所述第二導(dǎo)氣管連通，而出口與所述第二進(jìn)氣口連通。

優(yōu)選的是，所述的用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置，還包括：

水軟化器，其進(jìn)水口與所述水源連通，而出水口分別通過第一和第二水流管道與所述供氣裝置的原料注液口和所述冷卻裝置的補(bǔ)水口連通。

優(yōu)選的是，所述的用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置中，所述水軟化器的出水口與所述供氣裝置的原料注液口之間設(shè)置有閥門，且所述閥門位于第一水流管道上。

優(yōu)選的是，所述的用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置中，所述預(yù)混裝置中含氫氣體和所述空氣的體積比為1:3。

本實用新型至少包括以下有益效果：

本實用新型通過將空氣與含氫氣體事先按比例預(yù)混合，混合比例根據(jù)實際情況而定，混入空氣比例可為0，通過催化燃燒，改善鍋爐的燃燒工況，減少CO、二噁英排放，效果顯著。

本實用新型的供氣裝置通過對水的電解作用產(chǎn)生含氫氣體。循環(huán)冷卻系統(tǒng)對供氣裝置的運(yùn)行過程進(jìn)行冷卻，保證供氣裝置在合適的溫度下運(yùn)行。水軟化裝置達(dá)到防止水垢生成的目的，一方面保證了供氣裝置的長時間正常運(yùn)行，另一方面能防止循環(huán)冷卻管路由于水垢的沉積而堵塞。預(yù)混裝置將含氫氣體與空氣混合均勻。風(fēng)量傳感裝置及溫場傳感裝置對爐內(nèi)燃燒的實時情況進(jìn)行監(jiān)測，將數(shù)據(jù)反饋至供氣裝置，調(diào)節(jié)供氣裝置的產(chǎn)氣量，使含氫氣體濃度始終保持在最佳催化濃度，以實現(xiàn)燃料的完全焚燒。

本實用新型的裝置能夠改善鍋爐燃燒工況、使燃料充分燃燒，提高爐膛溫度、降低爐渣熱灼減率、降低變頻風(fēng)機(jī)電耗、降低CO和二噁英排放、減少煙氣總量及煙氣中顆粒物的含量，達(dá)到節(jié)能減排的效果。

本實用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1為本實用新型其中一個實施例中用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型其中一個實施例中用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。如圖1和2所示，本實用新型提供一種用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置，包括：

焚燒爐1；本實用新型適用于爐排爐、流化床、回轉(zhuǎn)窯、熱裂解焚燒爐等主流焚燒爐。

供氣裝置2，其用于容納或產(chǎn)生含氫氣體，該含氫氣體包括氫氣、氫氧氣和其他含氫氣體；這種供氣裝置可以是自產(chǎn)氣的，也可以是氣體裝盛裝置。對于催化效果而言，含氫氣體中，布朗氣效果最佳。

預(yù)混裝置3，其第一進(jìn)氣口通過第一導(dǎo)氣管與所述供氣裝置2連通，且其第二進(jìn)氣口通過第二導(dǎo)氣管與空氣連通，而出氣口通過第三導(dǎo)氣管與所述焚燒爐1連通，含氫氣體可以通過鏈接到風(fēng)道或者其他位置處進(jìn)入焚燒爐；以及，在第三導(dǎo)氣管上還設(shè)置有電磁閥6。

冷卻裝置4，其冷水口與所述供氣裝置2的冷卻管路的進(jìn)水口連通，而回水口與所述供氣裝置2的冷卻管路的出水口連通。

本實用新型中將空氣與供氣裝置2產(chǎn)生的含氫氣體事先混合，再通入焚燒爐1內(nèi)，這樣含氫氣體能夠與空氣等充分混合，在到達(dá)焚燒爐內(nèi)時能快速燒失，達(dá)到最佳催化效果，以使燃料焚燒完全。冷卻裝置能對供氣裝置進(jìn)行水冷降溫，保證供氣裝置2在正常溫度范圍內(nèi)工作。焚燒爐內(nèi)的燃料不僅僅是燃料，還可以是煤、氣體、固體廢物和危險廢物、生物質(zhì)、液體等。

在上述方案中，作為優(yōu)選，所述預(yù)混裝置3中含氫氣體和所述空氣的體積比為1:3。

為了更好地監(jiān)測焚燒爐1內(nèi)的焚燒情況，在本實用新型的其中一個實施例中，作為優(yōu)選，所述預(yù)混裝置3的所述出氣口與所述焚燒爐1的連通處設(shè)置有風(fēng)量傳感裝置5和溫場傳感裝置(未圖示)。風(fēng)量及溫場傳感裝置能對爐內(nèi)入氣量、溫度分布、CO濃度等數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測。

在上述方案中，作為優(yōu)選，所述風(fēng)量傳感裝置5和所述溫場傳感裝置還與所述供氣裝置2連接。將數(shù)據(jù)反饋至供氣裝置2，調(diào)節(jié)供氣裝置2的產(chǎn)氣量，以使含氫氣體和空氣始終處于最有利于燃燒的狀態(tài)。例如，當(dāng)焚燒爐風(fēng)室內(nèi)風(fēng)量傳感器5檢測到風(fēng)量減小時，供氣裝置控制降低含氫氣體的產(chǎn)氣量。

在上述方案中，作為優(yōu)選，所述焚燒爐1具有主燃風(fēng)道，所述預(yù)混裝置3的所述出氣口通過所述第三導(dǎo)氣管與焚燒爐1的主燃風(fēng)道連通，通過噴嘴101將混合氣體噴到焚燒爐內(nèi)。以使混合氣體快速到達(dá)焚燒爐1內(nèi)。

在本實用新型的其中一個實施例中，作為優(yōu)選，該用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置還包括：

空氣壓縮機(jī)，其與所述預(yù)混裝置3的所述第二進(jìn)氣口通過所述第二導(dǎo)氣管連通，以提供空氣；和，

流量計，其設(shè)置在所述第二導(dǎo)氣管與所述第二進(jìn)氣口之間，且所述流量計的入口與所述第二導(dǎo)氣管連通，而出口與所述第二進(jìn)氣口連通。空氣壓縮機(jī)與預(yù)混裝置3之間還依次設(shè)置有減壓閥9和流量計10。并且，設(shè)置有壓力傳感器11與供氣裝置2和空氣壓縮機(jī)相連接，當(dāng)壓力傳感器11檢測到空氣壓力低于設(shè)定值時，供氣裝置2控制關(guān)閉電磁閥6并停止產(chǎn)氣。

在本實用新型的其中一個實施例中，作為優(yōu)選，還包括：

水軟化器7，其進(jìn)水口與所述水源連通，而出水口分別通過第一和第二水流管道與所述供氣裝置2的原料注液口和所述冷卻裝置4的補(bǔ)水口連通。水軟化器7能去除自來水中大量的無機(jī)鹽離子，達(dá)到防止水垢生成的目的，一方面保證了供氣裝置2的長時間正常運(yùn)行，另一方面能防止循環(huán)冷卻管路由于水垢的沉積而堵塞。

在本實用新型的其中一個實施例中，作為優(yōu)選，所述水軟化器7的出水口與所述供氣裝置2的原料注液口之間設(shè)置有閥門，且所述閥門位于第一水流管道上。

在本實用新型的其中一個實施例中，如圖1和圖2所示，用于鍋爐催化燃燒的氣控裝置由電源系統(tǒng)、供氣裝置2、冷卻裝置4、水軟化裝置7、預(yù)混裝置3以及風(fēng)量傳感裝置5及溫場傳感裝置和控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)包括反饋自動調(diào)節(jié)單元、所述風(fēng)量傳感裝置5和溫場傳感裝置等。電源系統(tǒng)為兩個配電箱8，從配電室導(dǎo)出的交流電通過配電箱接進(jìn)供氣裝置2和冷卻裝置4。通過水軟化器7的自來水一部分經(jīng)過閥門進(jìn)入供氣裝置2，經(jīng)過電解作用生成含氫氣體，產(chǎn)生的含氫氣體沿輸送管進(jìn)入預(yù)混裝置3，同時空氣也通入預(yù)混裝置3，含氫氣體與空氣在預(yù)混裝置3中混合均勻后沿第三導(dǎo)氣管經(jīng)過氣嘴裝置進(jìn)入焚燒爐1中；風(fēng)量及溫場傳感裝置能對爐內(nèi)入氣量、溫度分布、CO濃度等數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測，將數(shù)據(jù)反饋至供氣裝置2，通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，而后調(diào)節(jié)供氣裝置2的產(chǎn)氣量以及主燃空氣的入氣量，保證含氫氣體的含量與空氣過量系數(shù)始終處于最有利于燃燒的狀態(tài)。通過水軟化器7的水另一部分進(jìn)入冷卻裝置4，冷卻裝置4將水冷卻，之后將冷卻后的水從供氣裝置2的冷卻管道的入水口通入，流經(jīng)供氣裝置2的冷卻管道后從出水口流出，并通過輸送管重新流入冷卻裝置4，以此循環(huán)往復(fù)。

這里說明的模塊數(shù)量和處理規(guī)模是用來簡化本實用新型的說明的。對本實用新型的供氣裝置、風(fēng)量傳感裝置和溫場傳感裝置的應(yīng)用、修改和變化對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。

如上所述，根據(jù)本實用新型，由于將空氣和含氫氣體事先按照比例混合均勻再通入焚燒爐內(nèi)，因此具有燃料燃燒充分的效果。

盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。