[发明专利]一种低氮排放浸没燃烧式气化器系统

权利要求书

1.一种低氮排放浸没燃烧式气化器系统，其特征在于：燃烧器系统(20)、掺混系统(24)。

2.根据权利要求1所述的燃烧器系统(20)，其特征在于：所述燃烧器系统(20)包括分流阀(201)、喷水喷嘴(202)、隔板(203)、主旋流叶片(204)、二级导向叶片(205)、燃料喷嘴(206)、燃料管道(207)、燃料罐(208)、输水管道(209)、挡板(210)、内筒(211)和外筒(212)；

所述分流阀(201)置于燃烧器系统(20)入口中心，能够上下摇动调节，控制一次、二次进气量，所述喷水喷嘴(202)位于输水管道(209)底端，喷射速度为20L/h，向下喷水，所述隔板(203)水平设置在燃烧器系统(20)的中部且环绕在内筒(210)外侧，使一次、二次进气隔绝开，所述主旋流叶片(204)位于内筒(211)底部且位于二级导向叶片(205)的上方，所述燃料喷嘴(206)位于燃料罐(208)底端且均匀分布，所述燃料管道(207)连接到燃料罐(208)中间位置，所述输水管道(209)贯穿燃料罐(208)，所述挡板(210)竖直放置在内筒(211)外侧，且与隔板(203)垂直相交，通过布置挡板(210)，一次和二次进气提前旋转，并通过主旋流叶片(204)、二级导向叶片(205)形成均匀涡流。

3.根据权利要求1所述的掺混系统(24)，其特征在于：包括温度、压力及流量传感器A(241)和温度、压力及流量传感器B(242)、调节控制装置A(243)、调节控制装置B(244)、PLC控制系统(245)、混合系统(246)、静态混合器(247)、整流器(248)、输送管道(249)；

所述静态混合器(247)采用SK型静态混合器(701)，个数为3个，旋转角度为120°，连续排列，所述整流器(248)由小型正六边形薄管(801)组合而成。

4.根据权利要求2所述的喷水喷嘴(202)其特征在于：采用雾化喷嘴。

5.根据权利要求2所述的主旋流叶片(204)、二级导向叶片(205)，其特征在于：所述主旋流叶片(204)共有16个倾斜角为45°的主旋流叶片，所述二级导向叶片(205)共有18个倾斜角为45°的二级导向叶片。

6.根据权利要求2所述的燃料喷嘴(206)其特征在于：包括燃料喷嘴A(901)、燃料喷嘴B(902)、燃料喷嘴C(903)、燃料喷嘴D(904)、燃料喷嘴E(905)、燃料喷嘴F(906)；

所述燃料喷嘴A(901)、燃料喷嘴B(902)、燃料喷嘴C(903)、燃料喷嘴D(904)、燃料喷嘴E(905)、燃料喷嘴F(906)均采用燃烧器喷嘴。

7.根据权利要求2所述的燃料管道(207)其特征在于：包括燃料管道A(907)、燃料管道B(908)、燃料管道C(909)、燃料管道D(910)、环形管(911)、燃料进气总管(912)。

8.一种低氮排放浸没燃烧式气化器系统，包括以下步骤：

S1：燃烧器系统(20)与轴流风机(11)相连，轴流风机(11)供给空气到燃烧器系统(20)入口，通过分流阀(201)进行一次、二次进气量分配，通过布置挡板(210)，一次和二次进气提前进行旋转，空气流入温度由轴流风机(11)压缩效果决定；

S2：喷水喷嘴(202)位于输水管道(209)底端，向下喷水，喷射速度为20L/h，掺氢天然气通过燃料进气总管(912)经环形管(911)由燃料管道A(907)、燃料管道B(908)、燃料管道C(909)、燃料管道D(910)输送至燃料罐(208)，再由燃料罐(208)底端燃料喷嘴A(901)、燃料喷嘴B(902)、燃料喷嘴C(903)、燃料喷嘴D(904)、燃料喷嘴E(905)、燃料喷嘴F(906)喷出燃料，喷出速率为10m³/h，一次进气向下流过时与喷出燃料、喷水喷嘴(202)喷出水雾混合，通过主旋流叶片(204)形成均匀涡流，二次进气则经二级导向叶片(205)整流后送入炉膛(13)；

S3：制氢系统(25)产出H₂及浸没燃烧式气化器出口部分NG输送至掺混系统(24),温度、压力及流量传感器A(241)和温度、压力及流量传感器B(242)收集信号至PLC控制系统(245)，调节控制装置A(243)、调节控制装置B(244)调节开口程度，混合后气体在静态混合器(247)、整流器(248)的作用下混合均匀，输送至燃料进气总管(912)，经由S₂步骤后在炉膛(13)进行燃烧，炉膛(13)的中心因回旋流而呈现负压，形成向上流动的逆流区域，燃烧后的气体稀释了未燃烧的燃料和空气并促进了温和燃烧，抑制了NOx的产生；

S4：从炉膛(13)出来的烟气通过烟气散布管(14)上开出的圆孔排出，气液两相流向上腾涌横掠过初始半浸没的水平排列蛇形换热管束(17)并将其完全浸没，进行换热管束内LNG加热，使其升温气化，烟气与水经过热量、质量、动能的传递后在溢流堰(16)上方溢出分离，水由于重力回落到水浴集箱(15)内形成回流，烟气则由上部排烟管(19)排出；

S5：循环水泵(12)将水浴集箱(15)底部冷水供到水夹套(21)，冷却没有被水浴浸没部分的炉壁，由于水夹套(21)内冷却水流速较快，可以带走大量热量对炉膛(13)也起到冷却作用；

S6：设置pH测量计(22)，当发现水浴集箱内pH偏低时候，则需将碱液储罐(18)打开，调节水浴集箱内pH值。