[發明專利]一種天然氣和布朗氣混合燃燒方法及燃燒系統

在審

• 申請號: 202210371510.4
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114777124A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 鐘斌;潘建環;陳水福;危忠展
• 申請（專利權）人: 佛山市科達機電有限公司
• 主分類號: F23D14/22
• 分類號: F23D14/22;F23D14/46;F23D14/60;F23D14/78
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 汪庭飛

本發明提供一種天然氣和布朗氣混合燃燒方法及燃燒系統，所述燃燒方法包括以下步驟：將空氣通入燃燒裝置和布朗氣輸送管道，排出殘留氣體，將殘留氣體排出后，停止將空氣通入布朗氣輸送管道；將天然氣通入燃燒裝置，燃燒裝置進行點火，將天然氣點燃；將布朗氣通入燃燒裝置，布朗氣在點燃的天然氣作用下進行燃燒；天然氣一直以低于最大通入量的30％進行燃燒，為布朗氣提供穩定的火源，使布朗氣穩定燃燒。本發明使用天然氣和布朗氣混合燃燒，布朗氣中的氧氣作為助燃介質輔助天然氣和布朗氣進行燃燒，無須通入大量的空氣，使得空氣量減少，降低了空氣帶入的氮氣，從源頭降低氮氧化物生成的同時有效提高氫氣和天然氣的燃燒效率。

技術領域

本發明涉及低碳環保燃燒系統的技術領域，特別涉及一種天然氣和布朗氣混合燃燒方法及燃燒系統。

背景技術

天然氣、氫氣作為清潔能源在能源消耗中不斷增加，在發電、供暖等領域都出現了替代煤炭的現象。增加氫能在能源消耗中的應用比率能有效應對全球氣候變化、降低碳排放。

目前出現的天然氣摻氫的燃燒技術僅僅只是簡單地將氫氣與天然氣混合后送往燃燒裝置，利用空氣作為助燃介質進行燃燒，未能考慮氫氣燃燒時產生高溫的不良后果，氫氣燃燒時產生的高溫容易燒壞燃燒裝置；氫氣燃燒所需要的空氣占有79％的氮氣，在高溫情況下，氮氣溶度越高，越容易生成氮氧化物，而氮氧化物是是一種主要的大氣污染物。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種天然氣和布朗氣混合燃燒方法及燃燒系統，旨在有效地減少碳排放以及氮氧化物的生成。

為了達到上述目的，本發明的技術方案有：

本發明提供一種天然氣和布朗氣混合燃燒方法，包括以下步驟：

S1：吹掃:通過助燃風管道將空氣通入燃燒裝置和布朗氣輸送管道，排出燃燒裝置和布朗氣輸送管道內的殘留氣體，將殘留氣體排出后，停止將空氣通入布朗氣輸送管道；

S2：點火:通過天然氣輸送管道將天然氣通入燃燒裝置，燃燒裝置進行點火，將天然氣點燃；

S3：輸布朗氣:通過布朗氣輸送管道將布朗氣通入燃燒裝置，布朗氣在點燃的天然氣作用下進行燃燒；

S4：運行:天然氣一直以低于最大通入量的30％進行燃燒，為布朗氣提供穩定的火源，使布朗氣穩定燃燒。

與現有技術相比，本發明采用布朗氣替代純氫氣進行燃燒工作，值得說明的是，布朗氣是一種氫氣和氧氣混合可燃氣體，其中氫氣和氧氣的比例為2:1，其具有安全環保的特性而被廣泛應用于節能減排的技術領域。布朗氣進入燃燒裝置時，天然氣處于燃燒的狀態，因此布朗氣可以直接燃燒，天然氣作為穩定的火源使布朗氣能夠穩定燃燒。布朗氣中的氧氣作為助燃介質輔助天然氣和布朗氣進行燃燒，相比于使用純氫氣，布朗氣的燃燒無須通入大量的空氣，使得空氣量減少，降低了空氣帶入的氮氣，從源頭降低氮氧化物生成的同時有效提高氫氣和天然氣的燃燒效率。

在一種優選實施例中，所述天然氣和布朗氣混合燃燒方法還包括輸水步驟，其在步驟S4之前；所述輸水步驟具體包括：通過輸水管道將水與布朗氣混合通入所述燃燒裝置。

在一種優選實施例中，在輸水步驟中，水轉化成水蒸氣后占布朗氣中的氫氣的體積比為8％～15％。

在一種優選實施例中，在步驟(4)運行過程中，布朗氣熱值占比為40％～70％。

本發明還提供一種天然氣和布朗氣混合燃燒系統，其包括：燃燒裝置；其具有第一進氣口、第二進氣口以及進風口；

布朗氣輸送管道，其與所述第一進氣口連接；

天然氣輸送管道，其與所述第二進氣口連接；

助燃風管道，其與所述進風口連接；