[實用新型]天然氣重整制氫裝置的點火燃燒裝置

有效

• 申請號: 201921148948.6
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN210683201U
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 蘇紅艷;丁桓展;王學圣;唐健;趙亞麗;倪中華;嚴巖;崔鴻
• 申請（專利權）人: 張家港氫云新能源研究院有限公司
• 主分類號: C01B3/34
• 分類號: C01B3/34;F23D14/02;F23D14/26;F23D14/60;F23D14/62
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳虹霞;黃春松

本實用新型公開了一種天然氣重整制氫裝置的點火燃燒裝置，包括：頂端封閉外筒體，穩燃片封蓋于外筒體底端敞開口處；燃燒外管底端密封穿過外筒體頂端中部第一通孔后與穩燃片中部貫通孔密封連接；帶點火電極線的點火電極陶瓷管和引火棒連接構成整體點火棒，在點火棒上部固定設置有鎖緊螺母，在燃燒外管頂部設置有與鎖緊螺母配合的螺紋段，點火棒伸入燃燒外管的管腔中后、通過鎖緊螺母與螺紋段的旋合固定于燃燒外管的管腔中，在位于外筒體外的燃燒外管壁上開設有第一混合氣進口，在外筒體上開設有第二混合氣進口，在外筒體中還設置有與第二混合氣進口連通的混合氣通道，在穩燃片上開設有若干噴射孔。該裝置安全性能高、使用壽命長、燃燒效率高。

技術領域

本實用新型涉及天然氣重整制氫技術領域，尤其涉及一種天然氣重整制氫裝置的點火燃燒裝置。

背景技術

氫能因其具有高效、清潔、安全等優點，被視作21世紀最具發展潛力的清潔能源。目前，氫氣制備主要有天然氣重整制氫、電解水制氫和工業副產氫三種途徑。其中天然氣重整制氫的主要反應為甲烷與蒸汽的轉化反應，轉化反應是強吸熱反應，熱焓值較高，反應時體系溫度為600℃—800℃、壓力為25×10⁵Pa～35×10⁵Pa，故需要在天然氣重整制氫裝置內部通過燃燒天然氣來提供重整反應所需能量。由于目前國內天然氣重整制氫產業正處于起步階段，配套的適用設備較少，且天然氣重整制氫裝置結構緊湊，尺寸較小（最外側尺寸為直徑φ350mm，高度約800mm），常規的工業用點火燃燒裝置并不適用于天然氣重整制氫裝置中。

目前在天然氣重整制氫裝置中，點火燃燒裝置通常采用陶瓷點火電極加引火棒，通過活套螺母及墊片與燃燒外管鎖緊密封后，插入到重整器燃燒室，通過點火變壓器利用高壓電弧放電原理點火燃燒。但上述點火燃燒裝置存在以下幾個主要弊端:

1.該結構點火狀態不穩定，當點火電極之間間隙不滿足設計要求或點火棒端部發生積碳現象時，都將導致無法點火燃燒；

2.該結構采用燃燒室上部點火，容易導致燃燒室內燃燒不完全；

3.該結構點火燃燒后，燃燒室內為有焰燃燒，火焰燃燒溫度最高點在火焰四周，由于火焰處于燃燒室上部，離穩燃片距離較近，極易在燃燒外管中發生回火，造成安全事故。

實用新型內容

本實用新型所需解決的技術問題是：提供一種安全性能高、使用壽命長、燃燒效率高的天然氣重整制氫裝置的點火燃燒裝置，采用該裝置時，燃燒室內為無焰燃燒，該裝置尤其適用于微型燃燒室內實現穩定安全燃燒的場合。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案是：所述的天然氣重整制氫裝置的點火燃燒裝置安裝于燃燒室的氣體進口處，其結構包括：頂端封閉、底端敞開的外筒體，穩燃片封蓋于外筒體底端，在穩燃片中部開設有上下貫通的貫通孔；穩燃片密封抵于燃燒室的氣體進口處。燃燒外管底端密封穿過外筒體頂端中部的第一通孔后與貫通孔密封連接，燃燒外管頂端向上伸出外筒體外；帶點火電極線的點火電極陶瓷管和引火棒連接構成一個整體的點火棒，在點火棒上部固定設置有鎖緊螺母，在燃燒外管頂部設置有與鎖緊螺母配合的螺紋段，點火棒伸入燃燒外管的管腔中后、通過鎖緊螺母與螺紋段的旋合固定于燃燒外管的管腔中，此時點火棒的點火端位于燃燒外管下部的管腔中；在位于外筒體外的燃燒外管壁上開設有第一混合氣進口，第一混合氣進口與燃燒外管的管腔連通；在外筒體上開設有第二混合氣進口，在外筒體中還設置有與第二混合氣進口連通的混合氣通道，在穩燃片上開設有若干噴射孔，從第二混合氣進口進入的由燃氣和空氣混合的預混可燃氣體通過混合氣通道、各噴射孔后噴入燃燒室內。