[实用新型]一种天然气和氢气混合燃烧装置

说明书

本实用新型公开了一种天然气和氢气混合燃烧装置，包括燃烧器，气体混合装置和控制系统，气体混合装置包括天然气管路、氢气管路和混合气管路；天然气管路上设有天然气进口、第一过滤器、第一减压阀、第一流量计和第一开关阀，氢气管路上设有氢气进口、第二过滤器、第二减压阀、调节阀、第二流量计和第二开关阀，天然气管路和氢气管路的出气口与混合气管路的进气口相连通，混合气管路上设有放空管路、压力变送器和静态混合器。采用本实用新型的混合燃烧装置可在不改变用户现有燃烧装置的条件下，安全使用天然气和氢气混合气体，有助于实现稀薄燃烧，改善锅炉燃烧效率和排放性能，实现资源的合理利用，避免浪费，该装置操作简单，安全可靠。

技术领域

本实用新型属于燃烧设备领域，具体地，涉及一种天然气和氢气混合燃烧装置。

背景技术

随着国家排放法规日趋严格，许多工厂燃煤锅炉拆除，升级为天然气锅炉；同时世界能源日益短缺，人们在寻找替代能源方面的研究越来越深入；目前主要代用的燃料有天然气、可燃冰、页岩气、煤气、氢气、醇醚燃料和生物质燃料等。但是由于在中国和一些天然气资源缺乏的地区存在供应短缺和季节性气荒的问题，严重影响了企业生产和居民生活，同时许多化工厂的生产装置副产氢气，但是其供应量尚不足以支撑单独燃烧氢气的锅炉系统，对这样的氢气源进行纯化和压缩处理也没有足够的规模效益，导致实际上许多工厂未能有效利用氢气，而白白的排放到大气中，致使这种清洁干净优质能源的浪费。而把这些宝贵的清洁能源与现有的天然气进行掺烧，是一种合理有效利用、变废为宝，且又不增加环境负荷的最佳方案。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型提供了一种天然气和氢气混合燃烧装置，在不改变用户现有燃烧设备的基础上，将回收氢气掺入天然气中燃烧，实现资源的合理利用，且有助于实现稀薄燃烧，改善锅炉燃烧效率和排放性能。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种天然气和氢气混合燃烧装置，包括燃烧器，还包括气体混合装置和控制系统，所述气体混合装置包括天然气管路、氢气管路和混合气管路；依天然气流向，天然气管路上设有天然气进口、第一过滤器、第一减压阀、第一流量计和第一开关阀，依氢气流向，氢气管路上设有氢气进口、第二过滤器、第二减压阀、调节阀、第二流量计和第二开关阀，天然气管路和氢气管路的出气口与混合气管路的进气口相连通，依气体流向，混合气管路上设有放空管路、压力变送器和静态混合器，静态混合器与燃烧器相连通，所述放空管路上设有放空阀；所述第一流量计、第一开关阀、调节阀、第二流量计、第二开关阀、放空阀、压力变送器和燃烧器与所述控制系统电连接。

优选地，所述静态混合器包括管道、设置于管道内的扰流网和扰流网固定件，所述扰流网由多个组成，依次间隔排列的固定在管道的内侧壁上；所述扰流网上的气流通道形状选自圆形、正方形、长方形、菱形、波浪形、扇形、弧形和梯形中的至少一种。

进一步优选地，至少选择两种具有不同气流通道形状的扰流网间隔设置。

进一步优选地，所述扰流网与管道的轴线呈45~135°夹角，相邻扰流网与管道轴线所呈角度相同或不同。

本实用新型的天然气和氢气混合燃烧装置的工作原理：氢气经过第二过滤器（氢气过滤器）和第二减压阀减压之后，进入调节阀、第二流量计（氢气流量计）和第二开关阀（氢气开关阀），再进入静态混合器；天然气经过第一过滤器（天然气过滤器）和第一减压阀减压后，进入第一流量计（天然气流量计）和第一开关阀（天然气开关阀），然后进入静态混合器与氢气混合，经静态混合器进入燃烧器燃烧。

该装置具有系统状态监测、阀门检漏，比例调节、快速切断和安全放空等功能。具体如下：

系统状态监测：控制系统能够监测混合气压力，燃烧器、第一开关阀、第二开关阀、调节阀等的运行、停止和故障状态。