[实用新型]一种氢气燃烧系统

说明书

本实用新型提供了一种氢气燃烧系统，包括燃烧盘和安全联锁系统，燃烧盘为由内向外依次为同心套设的助燃空气气道、一次氢气气道、一次助燃空气气道、二次氢气气道和二次助燃空气气道，氢气和助燃空气可充分混合，保证氢气可完全燃烧；燃烧盘在中心处形成氢气充足区，氢气向空气充足区延伸燃烧，从而保证氢气不会发生回火，而且一次助燃空气，将火焰包裹在燃烧盘中心，确保燃烧不会出现脱焰现象。安全联锁系统包括熄火保护装置、氢气压力保护装置、助燃空气压力保护装置、三阀组检漏装置、氢气温度保护装置，对氢气燃烧系统的各个环节进行保护，如检查到异常状况，安全联锁系统控制氢气燃烧系统进入停机锁闭状态，保证生产的安全。

技术领域

本实用新型属于燃烧设备技术领域，尤其涉及一种氢气燃烧系统。

背景技术

由于氢气在空气中的爆炸极限范围为4.1～74.2％，因此氢气一旦发生泄漏，很容易在设备死角处集聚，达到一定浓度后，遇到火源或静电极易发生闪爆，造成严重的安全事故。而且，氢气的燃烧速度较快，是天然气燃烧速度的8倍，所以当燃气压力控制不稳时，很容易出现回火现象，造成氢气在供气管道内发生燃爆。此外，氢气的燃烧热值也交底，纯氢的低位燃烧热值只有2566kcal/Nm³，氢气的燃烧火焰尺寸较长，很容易造成燃烧脱焰。

综上所述，氢气燃烧的安全性较低。但是，随着人类对能源的需求量日益增长，化石燃料等不可再生能源面临枯竭的危险，并且，化石燃料对环境的影响也不容忽视。而氢气作为能源，其本身无毒，且燃烧后的产物只有水，不会对空气造成污染，它被认为是理想的清洁燃料，所以如何在燃烧器中安全的使用氢气，成为了近年来的研究热点。

中国专利(CN201110210260.8，公告日2013年3月13日)公开了一种氢气燃烧器，该燃烧器在外环通道的前部设置有稳焰盘，中心通道及中间通道的前端设置在稳焰盘内并连通稳焰盘，中间通道的前部连接有多个喷管，氢气通过喷管喷出，在稳焰盘后铺散开，合理控制空气和氢气的混合比例，并控制火焰长度在合理的范围之内，可保证氢气能够安全稳定的燃烧。该装置虽然通过在燃烧器中设置了稳焰盘，氢气在稳焰盘后铺散开能够完全燃烧，一定程度上提高氢气燃烧的安全性，但仍然不能完全的解决氢气燃烧脱焰、回火等问题。

实用新型内容

本实用新型提供的技术方案是：

一种氢气燃烧系统，包括燃烧盘和安全联锁系统，其中：

燃烧盘为由内向外分别为依次同心套设的助燃空气气道、一次氢气气道、一次助燃空气气道、二次氢气气道和二次助燃空气气道，其中助燃空气气道为独立气道，一次氢气气道远离燃烧盘一端与供氢管道相连接，二次氢气气道从一次氢气气道靠近燃烧盘一端引出，二次助燃空气气道与一次助燃空气气道通过两条横穿二次氢气气道的连通气道相连接。

安全联锁系统用于在出现异常状况时，控制氢气燃烧系统进入停机锁闭状态，安全联锁系统包括设置在燃烧盘上的熄火保护装置、氢气压力保护装置、助燃空气压力保护装置，设置在一次氢气气道中部和两端的三阀组检漏装置，设置在一次氢气气道氢气入口处的氢气温度保护装置。

优选地，熄火保护装置为紫外线火焰检测器，用于检测燃烧器是否出现脱焰，紫外线火焰检测器的动作时间不超过2s。

优选地，氢气压力保护装置用于防止氢气压力变化影响氢气正常燃烧，氢气压力保护装置设定的氢气安全压力范围为50-80kPa。

优选地，助燃空气压力保护装置用于防止空气压力过低造成氢气不能完全燃烧，助燃空气保护装置设定助燃空气的最低压力为3kPa。

优选地，三阀组检漏装置用于检测供氢管道是否存在氢气泄露，三阀组检漏装置设定供氢管道两端的气压差不大于2.5kPa。

优选地，氢气温度保护装置用于控制进入供氢管道氢气的温度，氢气温度保护装置设定供氢管道入口处氢气的温度不超过35℃。