[發明專利]一種燃料混合配比可調整的天然氣摻氫燃燒系統及方法

在審

• 申請號: 202111177235.4
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113883518A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 魯芬;何浩;梁雙軌;周飛;李文鋒;李楠;鄒小剛;車宏偉;申冀康
• 申請（專利權）人: 西安西熱鍋爐環保工程有限公司
• 主分類號: F23D14/46
• 分類號: F23D14/46;F23D14/62;F23N1/00;G01N33/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 白文佳

1.一種燃料混合配比可調整的天然氣摻氫燃燒系統，其特征在于，包括天然氣主管路系統、氫氣主管路系統、混流燃燒系統、PLC控制系統以及煙氣污染物濃度檢測單元；

天然氣主管路系統與氫氣主管路系統的結構相同，均包括通過管路依次連接的空壓機、止回閥和流量調節閥，流量調節閥的出口設有流量計，空壓機、流量調節閥和流量計均與PLC控制系統連接；

天然氣主管路系統與氫氣主管路系統的出口與混流燃燒系統的入口連接；

煙氣污染物濃度檢測單元與PLC控制系統連接。

2.根據權利要求1所述的一種燃料混合配比可調整的天然氣摻氫燃燒系統，其特征在于，天然氣主管路系統與氫氣主管路系統中，在天然氣主管路系統與氫氣主管路系統入口的管路上設有關型電磁閥，關型電磁閥與PLC控制系統連接。

3.根據權利要求1所述的一種燃料混合配比可調整的天然氣摻氫燃燒系統，其特征在于，天然氣主管路系統與氫氣主管路系統中，空壓機的入口和出口均設有壓力表，所述壓力表與PLC控制系統連接。

4.根據權利要求1所述的一種燃料混合配比可調整的天然氣摻氫燃燒系統，其特征在于，天然氣主管路系統與氫氣主管路系統中，流量調節閥的出口設有壓力表，該壓力表位于流量計的上游，該壓力表與PLC控制系統連接。

5.根據權利要求1所述的一種燃料混合配比可調整的天然氣摻氫燃燒系統，其特征在于，混流燃燒系統包括混流罐(20)和燃氣燃燒器(21)，天然氣主管路系統與氫氣主管路系統的出口與混流罐(20)的入口連接，混流罐(20)的出口與燃氣燃燒器(21)的入口連接。

6.根據權利要求1所述的一種燃料混合配比可調整的天然氣摻氫燃燒系統，其特征在于，煙氣污染物濃度檢測單元包括二氧化碳濃度檢測單元和氮氧化物濃度檢測單元，二氧化碳濃度檢測單元和氮氧化物濃度檢測單元與PLC控制系統連接。

7.一種燃氣鍋爐系統，其特征在于，包括燃氣鍋爐(22)和權利要求1-6任意一項所述的燃料混合配比可調整的天然氣摻氫燃燒系統，混流燃燒系統的燃燒部設置于燃氣鍋爐(22)內，煙氣污染物濃度檢測單元設置于燃氣鍋爐(22)的尾部煙道內。

8.一種燃料混合配比可調整的天然氣摻氫燃燒方法，其特征在在于，燃料混合配比可調整的天然氣摻氫燃燒方法采用權利要求1-7任意一項所述燃料混合配比可調整的天然氣摻氫燃燒系統進行，包括如下過程：

天然氣和氫氣分別經天然氣主管路系統和氫氣主管路系統進行輸送；

PLC控制系統控制天然氣主管路系統和氫氣主管路系統的流量調節閥的開度，使天然氣和氫氣按照預設的比例進行混合；

天然氣和氫氣的混合氣進入混流燃燒系統進行混合、燃燒；

煙氣污染物濃度檢測單元檢測混流燃燒系統燃產生的燒煙氣中的污染物濃度；

若污染物濃度超標時，PLC控制系統調節天然氣主管路系統與氫氣主管路系統的流量調節閥的開度，以對天然氣和氫氣的混合比例進行調節，使污染物濃度達標。

9.根據權利要求8所述的一種燃料混合配比可調整的天然氣摻氫燃燒方法，其特征在在于，若污染物濃度超標時，PLC控制系統調節天然氣主管路系統與氫氣主管路系統的流量調節閥的開度，以對天然氣和氫氣的混合比例進行調節，使污染物濃度達標時：

通過污染物濃度與污染物濃度的預設值進行對比，判斷污染物濃度是否超標：

當污染物濃度小于預設值時，表示污染物濃度未超標，則PLC控制系統控制流量調節閥保持流量調節閥的開度；

當污染物濃度在預設值以上時，表示污染物超標，則PLC控制系統控制氫氣主管路系統的流量調節閥開度增大、控制天然氣主管路系統的流量調節閥開度減小，直至污染物濃度小于預設值。

10.根據權利要求8所述的一種燃料混合配比可調整的天然氣摻氫燃燒方法，其特征在在于，燒煙氣中的污染物包括二氧化和氮氧化物。