[實(shí)用新型]一種氫氣燃燒系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822029516.5
• 申請(qǐng)日: 2018-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN209371245U
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙現(xiàn)營
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧夏日盛高新產(chǎn)業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): F23D14/02
• 分類號(hào): F23D14/02;F23D14/46
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本實(shí)用新型提供了一種氫氣燃燒系統(tǒng)，包括燃燒盤和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，燃燒盤為由內(nèi)向外依次為同心套設(shè)的助燃空氣氣道、一次氫氣氣道、一次助燃空氣氣道、二次氫氣氣道和二次助燃空氣氣道，氫氣和助燃空氣可充分混合，保證氫氣可完全燃燒；燃燒盤在中心處形成氫氣充足區(qū)，氫氣向空氣充足區(qū)延伸燃燒，從而保證氫氣不會(huì)發(fā)生回火，而且一次助燃空氣，將火焰包裹在燃燒盤中心，確保燃燒不會(huì)出現(xiàn)脫焰現(xiàn)象。安全聯(lián)鎖系統(tǒng)包括熄火保護(hù)裝置、氫氣壓力保護(hù)裝置、助燃空氣壓力保護(hù)裝置、三閥組檢漏裝置、氫氣溫度保護(hù)裝置，對(duì)氫氣燃燒系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行保護(hù)，如檢查到異常狀況，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)控制氫氣燃燒系統(tǒng)進(jìn)入停機(jī)鎖閉狀態(tài)，保證生產(chǎn)的安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氫氣燃燒系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于氫氣在空氣中的爆炸極限范圍為4.1～74.2％，因此氫氣一旦發(fā)生泄漏，很容易在設(shè)備死角處集聚，達(dá)到一定濃度后，遇到火源或靜電極易發(fā)生閃爆，造成嚴(yán)重的安全事故。而且，氫氣的燃燒速度較快，是天然氣燃燒速度的8倍，所以當(dāng)燃?xì)鈮毫刂撇环€(wěn)時(shí)，很容易出現(xiàn)回火現(xiàn)象，造成氫氣在供氣管道內(nèi)發(fā)生燃爆。此外，氫氣的燃燒熱值也交底，純氫的低位燃燒熱值只有2566kcal/Nm³，氫氣的燃燒火焰尺寸較長，很容易造成燃燒脫焰。

綜上所述，氫氣燃燒的安全性較低。但是，隨著人類對(duì)能源的需求量日益增長，化石燃料等不可再生能源面臨枯竭的危險(xiǎn)，并且，化石燃料對(duì)環(huán)境的影響也不容忽視。而氫氣作為能源，其本身無毒，且燃燒后的產(chǎn)物只有水，不會(huì)對(duì)空氣造成污染，它被認(rèn)為是理想的清潔燃料，所以如何在燃燒器中安全的使用氫氣，成為了近年來的研究熱點(diǎn)。

中國專利(CN201110210260.8，公告日2013年3月13日)公開了一種氫氣燃燒器，該燃燒器在外環(huán)通道的前部設(shè)置有穩(wěn)焰盤，中心通道及中間通道的前端設(shè)置在穩(wěn)焰盤內(nèi)并連通穩(wěn)焰盤，中間通道的前部連接有多個(gè)噴管，氫氣通過噴管噴出，在穩(wěn)焰盤后鋪散開，合理控制空氣和氫氣的混合比例，并控制火焰長度在合理的范圍之內(nèi)，可保證氫氣能夠安全穩(wěn)定的燃燒。該裝置雖然通過在燃燒器中設(shè)置了穩(wěn)焰盤，氫氣在穩(wěn)焰盤后鋪散開能夠完全燃燒，一定程度上提高氫氣燃燒的安全性，但仍然不能完全的解決氫氣燃燒脫焰、回火等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是：

一種氫氣燃燒系統(tǒng)，包括燃燒盤和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，其中：

燃燒盤為由內(nèi)向外分別為依次同心套設(shè)的助燃空氣氣道、一次氫氣氣道、一次助燃空氣氣道、二次氫氣氣道和二次助燃空氣氣道，其中助燃空氣氣道為獨(dú)立氣道，一次氫氣氣道遠(yuǎn)離燃燒盤一端與供氫管道相連接，二次氫氣氣道從一次氫氣氣道靠近燃燒盤一端引出，二次助燃空氣氣道與一次助燃空氣氣道通過兩條橫穿二次氫氣氣道的連通氣道相連接。

安全聯(lián)鎖系統(tǒng)用于在出現(xiàn)異常狀況時(shí)，控制氫氣燃燒系統(tǒng)進(jìn)入停機(jī)鎖閉狀態(tài)，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)包括設(shè)置在燃燒盤上的熄火保護(hù)裝置、氫氣壓力保護(hù)裝置、助燃空氣壓力保護(hù)裝置，設(shè)置在一次氫氣氣道中部和兩端的三閥組檢漏裝置，設(shè)置在一次氫氣氣道氫氣入口處的氫氣溫度保護(hù)裝置。

優(yōu)選地，熄火保護(hù)裝置為紫外線火焰檢測(cè)器，用于檢測(cè)燃燒器是否出現(xiàn)脫焰，紫外線火焰檢測(cè)器的動(dòng)作時(shí)間不超過2s。

優(yōu)選地，氫氣壓力保護(hù)裝置用于防止氫氣壓力變化影響氫氣正常燃燒，氫氣壓力保護(hù)裝置設(shè)定的氫氣安全壓力范圍為50-80kPa。

優(yōu)選地，助燃空氣壓力保護(hù)裝置用于防止空氣壓力過低造成氫氣不能完全燃燒，助燃空氣保護(hù)裝置設(shè)定助燃空氣的最低壓力為3kPa。

優(yōu)選地，三閥組檢漏裝置用于檢測(cè)供氫管道是否存在氫氣泄露，三閥組檢漏裝置設(shè)定供氫管道兩端的氣壓差不大于2.5kPa。

優(yōu)選地，氫氣溫度保護(hù)裝置用于控制進(jìn)入供氫管道氫氣的溫度，氫氣溫度保護(hù)裝置設(shè)定供氫管道入口處氫氣的溫度不超過35℃。