[實用新型]蜂窩蓄熱燃燒型催化劑起燃裝置

無效

• 申請號: 200720064937.0
• 申請日: 2007-11-05
• 公開（公告）號: CN201141595Y
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 艾元方;蔣紹堅;蔣受寶;艾振宙;張全;周孑民;梅熾;徐文耀;徐明
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: F23C13/00
• 分類號: F23C13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種基于非預混燃燒、平面燃燒、空氣預熱燃燒和蜂窩蓄熱原理，操作簡單、方便、經濟和快捷的蜂窩蓄熱燃燒型催化劑起燃裝置。適用于流向變換型催化反應器，燃用石油液化氣、天然氣或合成燃氣的各種民用和工業催化燃燒鍋爐，熱力發電、燃氣輪機或高溫爐窯使用。

背景技術

催化燃燒是一種清潔高效的熱能供應途徑，符合我國中長期規劃低排放、高效率增長方式要求。研究開發催化燃燒技術，可以大規模推廣普及應用天然氣燃料，改善我國大氣污染狀況，改善我國能源結構。

催化劑應用于燃燒領域需要解決經濟且便捷起燃問題。北京建筑工程學院學報2006年第3期報道，實驗室研究專門設置一個基于電加熱原理的空氣預熱器，提出和嘗試起燃階段在混合氣中引入氫氣，使得催化劑在不經火焰預熱的情況下就能起燃。如附圖2所示，催化反應器由monolith反應器14，流量調節閥15，空氣進口管16，氫氣進口管17，甲烷氣進口管18組成，實驗開始時先調節合適的氫氣和空氣流量。在室溫下，氫氣和空氣能在鉑催化劑上燃燒，反應器溫度能逐步升到400℃以上。氫氣燃燒速度快，增加了燃燒不安全性。化工學報2003年第9期報道的流向變換型催化反應器只能在反應氣體積百分數極低條件下使用，利用體積大比表面積小的陶瓷蓄熱球吸收較弱的反應放熱以提高催化操作經濟性，切換周期長達十幾小時。流向變換型催化反應器的蓄熱過程只是完成低溫起燃以后的催化反應過程，低溫起燃仍然是一個亟待解決的問題。民用燃氣燃燒和動力燃燒領域的催化燃燒技術能普遍推廣的不多，大多數尚處于研發階段，很難見到有關低溫起燃設計操作報道。

實用新型內容??吸收高效蓄熱材料研發成果，結合非預混燃燒、平面燃燒、空氣預熱燃燒和蜂窩蓄熱技術，設計出蜂窩蓄熱燃燒型催化劑起燃裝置，滿足催化燃燒低溫起燃操作簡單、方便、安全、經濟和快捷等要求。

蜂窩蓄熱燃燒型催化劑起燃裝置，主要包括兩套結構相同緊湊并列垂直布置的蓄熱燃燒器和空煙氣四通換向閥，蓄熱燃燒器主要包括穩壓室，蜂窩狀的陶瓷蓄熱體，蜂窩狀的催化體，點火器，燃氣快切閥和石英供氣管，爐壁和兩個催化體的頂面圍成燃燒室，在兩個燃燒器底部中間位置放置空煙氣四通換向閥，空煙氣四通換向閥位置對稱的兩個氣口分別和兩個穩壓室的進氣口相連接，在穩壓室頂面上設置陶瓷蓄熱體，陶瓷蓄熱體間壁薄且比表面積大于800m²/m³，在陶瓷蓄熱體的上面放置催化體，催化體和蓄熱體蜂窩通道軸線重合，燃氣快切閥置于爐外且沿燃氣流動方向置于石英供氣管上游，石英供氣管穿過爐壁，石英供氣管出口端高出催化體頂面15～20mm且和催化體頂面中心在同一條垂直線上，點火器穿過石英供氣管和催化體頂面之間的爐壁。

由換向閥送入的空氣依次流經一個燃燒器的穩壓室，蓄熱體和催化體后進入燃燒室，該燃燒器燃氣快切閥處于開啟狀態使得燃氣經石英供氣管進入燃燒室，煙氣經過另一個燃燒器的催化體，蓄熱體和穩壓室后引入換向閥，該燃燒器燃氣快切閥處于關閉狀態切斷燃氣供應，15～60s后兩燃燒器燃氣快切閥開關狀態改變，同時空煙氣換向閥動作使得空氣和煙氣交換流動管道。

本實用新型適用于燃用低熱值、低品位和低能量密度氣體燃料，低溫起燃操作時間短，經濟性好，穩定簡便，催化體使用安全，燃燒安全，蓄熱體和催化體溫度易于控制調節。各類流向變換型催化反應器，燃用石油液化氣、天然氣或合成燃氣的各種民用或工業催化燃燒鍋爐、加熱裝置，熱力發電，燃氣輪機發電或高溫爐窯均可使用本實用新型。

附圖說明

圖1為實用新型涉及的一種蜂窩蓄熱燃燒型催化劑起燃裝置。

圖2為monolith催化反應器原理圖。14為monolith反應器，15為流量調節閥，16為空氣進口管，17為氫氣進口管，18甲烷氣進口管。

下面結合附圖1對本實用新型作進一步的說明。

具體實施方式