[發明專利]燃氫氣有機熱載體鍋爐系統

有效

• 申請號: 201010596324.8
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102032671A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 鄧龍強;葉元華;李新磊;鄭大勇;周加慧;盛大松
• 申請（專利權）人: 浙江特富鍋爐有限公司
• 主分類號: F24H7/00
• 分類號: F24H7/00;F24H9/18
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 徐關壽

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技術領域

本發明涉及一種鍋爐系統，具體涉及一種燃氫氣有機熱載體鍋爐系統。

背景技術

????目前，工業生產中都需要使用大量的供熱設備，這些供熱設備是通過一種載熱介質進行熱量傳遞，傳統的載熱介質一般為水或蒸汽，而導熱油由于具有抗熱裂化和化學氧化的性能、加熱均勻、傳熱效果好、散熱快、熱穩定性高的特點，以導熱油作為供熱設備的載熱介質，與其它載熱介質相比，它能在較低壓力下產生較高溫度，且為循環使用，因此使用更為安全、節能。

????一直來，在氯堿等化工行業，對生產過程中產生的副產品氫氣，很多企業未加完全利用，大量氫氣被排空，既造成資源浪費，又存在著嚴重的安全隱患。氫氣是一種清潔高效的可燃氣體，至今很少作為鍋爐燃料使用，尤其在有機熱載體鍋爐上使用，是因為氫氣同時又是一種極易爆炸的危險氣體，它是可燃氣體中著火濃度極限（又稱爆炸極限）最寬的氣體，著火濃度極限越寬，使用危險性越大。因此，以氫氣為燃料的有機熱載體鍋爐系統與常規氣體燃料的鍋爐有完全不同的要求。

發明內容

本發明的目的是為充分利用資源，消除安全隱患，提供一種高效環保的燃氫氣有機熱載體鍋爐系統。

為此，本發明采用的技術方案是：燃氫氣有機熱載體鍋爐系統，包括帶有支架的爐體，爐體頂部與煙囪相連，底部設有燃燒裝置；其特征在于：所述爐體由外護板、耐火保溫層和內護板依次包覆而成，包括對流室和燃燒室；對流室置于煙囪下方，與煙囪相通，腔內設有若干組蛇形管片；燃燒室置于對流室下方，與對流室相通，腔內設有呈螺旋狀的盤管；所述爐體上還設有盤管進口集箱和對流受熱面進、出口集箱，所述盤管的一端與盤管進口集箱相連通，另一端通過引導管與對流受熱面進口集箱相連通；所述若干組蛇形管片的一端與對流受熱面進口集箱相連通，另一端與對流受熱面出口集箱相連通；它還包括氫氣預處理系統和自動控制系統，氫氣預處理系統與燃燒裝置相連。

進一步地，所述爐體的外側設有扶梯，爐體上與對流室、燃燒室相對應的位置上還設有防爆門、檢查門、看火孔以及自控測量檢測孔。

再進一步地，所述蛇形管片為稽片管或齒形翅片管。

本發明還可采用以下更進一步的技術方案：所述氫氣預處理系統由過濾器、密封槽和多級冷卻器組成；冷卻器由殼體和在豎直方向上平行排列有若干根導氣管組成，殼體上連接有冷卻進水管、冷卻出水管、第一疏水管和排放管，并通過排放管與密封槽相連；每級冷卻器間均由冷卻串聯管相連，從而形成串聯路徑，其中串聯路徑首端的冷卻器與氫氣輸入管相連，串聯路徑末端的冷卻器通過連接管與過濾器相連；過濾器內設有濾網，過濾器的一端通過輸氣管與燃燒裝置相連，其另一端通過第二疏水管與密封槽相連；所述密封槽上設有氫氣回收管，氫氣回收管與串聯路徑首端的冷卻器相連。

所述燃燒裝置包括機殼、火焰管、風管和燃氣主管，燃氣主管與風管及火焰管同軸設于機殼上；風管與火焰管的端部通過錐形筒相連，火焰管的端部內設有呈杯狀的穩焰盤；所述燃氣主管靠近穩焰盤處，設有若干股沿穩焰盤外側圓周均勻分布的燃氣噴管；燃氣噴管的噴頭向上伸入穩焰盤內側，與點火變壓器及伸入穩焰盤內側的點火槍相配合。

進一步地，所述燃燒裝置還包括燃氣進氣口和伺服電機，燃氣進氣口上設有阻火器和燃氣調節閥；伺服電機通過伺服傳動裝置與進風口組件相連接。

更進一步地，所述燃燒裝置的機殼上還設有火焰檢測器及觀火孔。

本發明所述的冷卻器通過殼體與豎直方向上平行排列有若干根導氣管，從而形成管殼式換熱器結構，其管程內為氫氣流程，殼程內為冷卻介質流程，冷卻介質一般采用低溫水；在工作時，低溫水經冷卻進水管進入殼程內，氫氣經與串聯路徑首端的冷卻器相連的氫氣輸入管進入管程內，此時氫氣受低溫水的作用開始降溫脫水；在完成一級冷卻器的流程后，經冷卻串聯管，進入下一級冷卻器繼續進行降溫脫水；在完成多級冷卻器的流程后，經連接管送入過濾器內，通過氫氣中的水份及固體雜質在濾網作用下被過濾，最后經輸氣管送入燃燒裝置；氫氣由燃燒裝置的燃氣進氣口經燃氣主管被送至燃氣噴管，通過與點火變壓器及點火槍相配合，被點燃；被點燃后的火焰大小可通過燃氣調節閥進行調節，也可由與伺服電機通相連接的進風口組件進行調節。

燃燒裝置在氫氣被點燃后，產生大量的高溫煙氣，這些高溫煙氣依次流經燃燒室、對流室，由煙囪排入大氣。此時，導熱油由盤管進口集箱，在盤管內螺旋上升進行換熱后，在燃燒室上部通過引導管引進對流受熱面進口集箱，再經過若干組蛇形管片式對流受熱面，由對流室上部的對流受熱面出口集箱引出后，被送至用熱設備。