[實用新型]蓄熱式超低熱值燃氣處理及能量利用裝置

無效

• 申請號: 201020183727.5
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN201688405U
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 鄧洋波;嚴春吉;劉陽
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: F23D14/00
• 分類號: F23D14/00;F23D14/46;F23D14/66;F24H1/00;F22G1/16
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李猛

技術領域

本實用新型涉及一種工業生產中超低熱值燃氣的往復流動蓄熱式燃燒裝置，尤其涉及一種帶能量回收利用的往復流動蓄熱式燃燒裝置。

背景技術

氣體燃料按燃燒熱值分為高、中、低熱值燃氣，但對超低熱值燃氣沒有明確規定，通常把含可燃成分主要是甲烷氣體，濃度值在0.1％～5％之間，如：礦井乏風、石化天然氣工業廢氣、垃圾填埋氣和沼氣等混合氣體統稱為超低熱值燃氣。由于超低熱值燃氣甲烷含量低，難以被常規的燃燒技術所利用，大部分被直接排放到大氣當中，造成巨大的能源浪費。同時，甲烷氣體是具有強烈溫室效應的氣體，造成環境污染。

往復流動蓄熱式燃燒技術就是回用超低熱值燃氣的一條有效途徑。燃氣在蓄熱式燃燒裝置內周期往復流動燃燒，利用儲存在填充多孔介質內的燃燒熱來預熱新鮮預混合氣體，低熱值乃至超低熱值燃氣在其內可以實現自維持燃燒，而且，填充多孔介質內燃氣燃燒和傳熱方式還能夠有效地抑制NO_x和CO等污染物生成。但是，目前的往復流動蓄熱式燃燒裝置中甲烷氣體的燃燒熱除實現甲烷的自維持燃燒外還有多余，但均沒有涉及如何回收這部分多余的能量。

實用新型內容

本實用新型目的就是提供一種蓄熱式超低熱值燃氣處理及能量利用裝置，使得含甲烷濃度極低的超低熱值燃氣，在其中可以實現自維持往復流動蓄熱式燃燒而將所含甲烷氣體轉化成水和二氧化碳，并將燃燒釋放的一部分多余能量通過煙氣抽吸裝置提取后供熱或產生過熱蒸汽用于發電。

本實用新型設計的蓄熱式超低熱值燃氣處理及能量利用裝置包括裝置主體、周期換向氣流流通管路和測量與控制系統。裝置主體由殼體、多孔板A、蓄熱式換熱器、隔板A、多孔板B、燃燒室、多孔介質填充床、小孔隙率泡沫陶瓷、大孔隙率泡沫陶瓷、煙氣抽吸裝置、煙氣抽吸裝置閥門、多孔板C、點火空間、燃燒器和保溫層構成。底部氣流通道外殼和隔板B支撐多孔板A，多孔板A托起對稱布置在左右隔板A外側的兩個矩形蓄熱式換熱器。矩形蓄熱式換熱器填充空間內填充大孔的蜂窩陶瓷。燃燒室內，在點火空間兩側對稱布置兩個多孔介質填充床。多孔介質填充床內填充小孔隙率泡沫陶瓷和大孔隙率泡沫陶瓷填充材料，小孔隙率泡沫陶瓷孔徑小于燃燒火焰淬熄直徑。煙氣抽吸裝置布置在燃燒室大孔隙率泡沫陶瓷填充材料內。裝置主體殼體內側壁面和頂部壁面布置保溫層。周期換向氣流流通管路由進氣管、排氣管、換向閥門、密封墊A、密封墊B、閥門氣流通道、底部氣流通道A、底部氣流通道B、閥門驅動軸、底部氣流通道外殼、底板、底板進排氣口A、底板進排氣口B、隔板B構成。由電機帶動的傳動裝置驅動閥門驅動軸旋轉，從而帶動換向閥門周期旋轉180度角度，進氣管周期交替地與底板進排氣口A和底板進排氣口B連通，閥門氣流通道周期交替地與底板進排氣口B和底板進排氣口A連通，形成裝置內周期交替氣流正向流動和氣流反向流動。測量與控制系統包括甲烷濃度傳感器A、溫度傳感器A、甲烷濃度傳感器B、溫度傳感器B、溫度傳感器C、溫度傳感器D、信號傳輸線和控制柜構成。傳感器信號傳輸線與控制柜相連接。甲烷濃度傳感器A和溫度傳感器A固定在進氣管的外壁面上，傳感器探針插入進氣管的管道內。甲烷濃度傳感器B和溫度傳感器B固定在排氣管的外壁面上，傳感器探針插入排氣管的管道內。溫度傳感器C布置裝置主體殼體的外壁面上，傳感器探針插入蓄熱式換熱器的填充介質內。溫度傳感器D布置裝置主體殼體的外壁面上，傳感器探針插入燃燒室左右兩個多孔介質填充床的填充介質內。

本實用新型的有益效果是：礦井乏風、城市垃圾填埋產生的氣體、自然界和人類生活中生物質熱解和陰燃過程中產生的可燃氣體等含甲烷濃度極低的超低熱值燃氣可在其中可實現自維持燃燒，并將燃燒產生的部分熱量被煙氣抽吸裝置抽吸出來，送至常規的余熱鍋爐用于加熱熱水供熱或產生過熱蒸汽用于發電。本裝置可以防止它們對環境的污染，又對這些氣體加以利用。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型裝置的結構示意圖。

圖2是本實用新型進排氣管路結構圖。

圖3是本實用新型換向閥門部分的結構圖。