[发明专利]基于气体混合器结构优化的天然气掺氢燃烧性能测量系统

权利要求书

1.基于气体混合器结构优化的天然气掺氢燃烧性能测量系统，其特征在于，包括掺氢模块、混合器性能测量模块、供气模块、燃烧性能测量模块及废气处理模块，所述混合器性能测量模块与燃烧性能测量模块分别与掺氢模块相连，所述供气模块分别与混合器性能测量模块及燃烧性能测量模块相连，所述燃烧性能测量模块与废气处理模块相连；所述掺氢模块用于混合H2与CNG气体，所述混合器性能测量模块用于测量混合器的混合效果，所述供气模块用于混合气体与外界空气的混合，所述燃烧性能测量模块用于测量燃具的燃烧性能，所述废气处理模块用于有毒气体处理。

2.根据权利要求1所述的基于气体混合器结构优化的天然气掺氢燃烧性能测量系统，其特征在于，所述掺氢模块包括减压站（1）、长管拖车(2)、电脑控制器（3）、配气柜（4）及减压阀（5）；所述减压站（1）与长管拖车（2）分别提供甲烷、氢气，所述电脑控制器（3）通过输入掺氢比例控制配气柜（4）进行配气，并将配气后的混合气体通过减压阀（5）调节压力。

3.根据权利要求1所述的基于气体混合器结构优化的天然气掺氢燃烧性能测量系统，其特征在于，所述混合器性能测量模块包括压力计（6）、静态气体混合器（7）、旋转黏度计（9）、气相色谱仪（10）及流量计（11）；所述压力计（6）分别安装在静态气体混合器（7）的两端，通过两个压力计（6）的数值之差得出混合器压差，并通过压差数值评判混合器性能；所述旋转黏度计（9）设置在静态气体混合器（7）流出管路的旁路上，通过旋转黏度计（9）的混合气体经过气相色谱仪（10）测量其组分含量，并流入管道；流量计（11）测量管道内气体流量。

4.根据权利要求1所述的基于气体混合器结构优化的天然气掺氢燃烧性能测量系统，其特征在于，所述供气模块包括第一防回气装置（12）、第一消焰器（13）、过滤器（16）、U形管压力计（17）及气泵（18）；所述第一防回气装置（12）内设有纯净水，混合气体通过第一防回气装置（12）的进气管进入，在水中过滤后，经过第一防回气装置（12）的出气管排出，并防止混合气体回流；混合气体流经第一防回气装置（12）后进入第一消焰器（13），第一消焰器（13）的作用是防止燃具（19）燃烧发生回火时在管路中发生爆炸危险；外界空气进入首先经过空气过滤器（16），再经过U形管压力计（17）测量进气管路与外界压差，起到平衡压差的作用，随后通过气体泵（18）将外界气体送入，与通过消焰器（13）的掺氢天然气进行混合。

5.根据权利要求1所述的基于气体混合器结构优化的天然气掺氢燃烧性能测量系统，其特征在于，所述燃烧性能测量模块包括第二防回气装置（14）、第二消焰器（15）及燃具（19）；将经过静态气体混合器（7）和未经过混合器混合气体分别通入燃具进行燃烧；未经过混合器混合的气体流经第二防回气装置（14）、第二消焰器（15）与外界空气混合后，进入燃具燃烧；由于氢气燃烧速度快，因此在燃具内置防回火装置，通过比较热电阻值与控制器设置的阈值判断是否发生回火，从而测量出天然气掺氢对下游设备燃具燃烧性能的影响。

6.根据权利要求1所述的基于气体混合器结构优化的天然气掺氢燃烧性能测量系统，其特征在于，所述废气处理模块包括通风橱（20），将燃具燃烧后产生的有毒气体通入到通风橱（20）中进行处理，以此来降低对环境的污染，实现节能减排。

7.根据权利要求3所述的基于气体混合器结构优化的天然气掺氢燃烧性能测量系统，其特征在于，所述静态气体混合器（7）流出管路的上设有四个旁路管道，四个旁路管道接在静态气体混合器（7）流出管路的四个不同位置，从而获得四个不同的取样点，分别测量四个取样点的黏度，求出该静态气体混合器的混合不均匀度，从而判断出混合器的混合效果。