一種水燃料氫氧助燃鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水燃料氫氧助燃鍋爐，包括設(shè)有爐膛的爐體，還包括固定于爐膛內(nèi)并向該爐膛供應(yīng)氫、氧氣體的氫、氧氣體產(chǎn)生裝置，氫、氧氣體產(chǎn)生裝置包括：氫、氧氣體產(chǎn)生室，內(nèi)為中空形成反應(yīng)空間，其設(shè)有與反應(yīng)空間連通的第一出氣口，反應(yīng)空間內(nèi)設(shè)有用于盛放反應(yīng)催化劑的反應(yīng)臺；儲水室，連接于氫、氧氣體產(chǎn)生室下端，設(shè)有與反應(yīng)空間相通的儲水空間，其設(shè)有與儲水空間連通的進(jìn)水口。本實用新型具有能有效改善燃料的燃盡率，提高燃燒熱效率，減少有害氣體排放，環(huán)保節(jié)能效果顯著，結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點。
【專利說明】一種水燃料氫氧助燃鍋爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鍋爐，特別涉及一種水燃料氫氧助燃鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]鍋爐是普遍應(yīng)用于工業(yè)、公共供熱設(shè)施中的熱工設(shè)備?，F(xiàn)有技術(shù)的燃煤、燃油鍋爐由于結(jié)構(gòu)上的局限，存在燃料燃盡率低，燃燒熱效率低的問題，造成燃料資源的浪費，同時，有害氣體排放量大，對生態(tài)環(huán)境污染明顯。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種能有效改善燃料的燃盡率，提高燃燒熱效率，減少有害氣體排放，環(huán)保節(jié)能效果顯著，結(jié)構(gòu)緊湊的水燃料氫氧助燃鍋爐。
[0004]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種水燃料氫氧助燃鍋爐，包括設(shè)有爐膛的爐體，還包括固定于爐膛內(nèi)并向該爐膛供應(yīng)氫、氧氣體的氫、氧氣體產(chǎn)生裝置，氫、氧氣體產(chǎn)生裝置包括:
[0005]氫、氧氣體產(chǎn)生室，內(nèi)為中空形成反應(yīng)空間，其設(shè)有與反應(yīng)空間連通的第一出氣口，反應(yīng)空間內(nèi)設(shè)有用于盛放反應(yīng)催化劑的反應(yīng)臺；
[0006]儲水室，連接于氫、氧氣體產(chǎn)生室下端，設(shè)有與反應(yīng)空間相通的儲水空間，其設(shè)有與儲水空間連通的進(jìn)水口。
[0007]在一些實施方式中，氫、氧氣體產(chǎn)生裝置還可以包括與氫、氧氣體產(chǎn)生室連接的分氣室，該分氣室設(shè)有容氣空間，容氣空間與第一出氣口連通，分氣室設(shè)有第二出氣口及用于吸附第一出氣口噴出的氫、氧氣體中混有的水蒸氣的濾氣板。
[0008]在一些實施方式中，還可以包括:與第一出氣口連通且用于噴射氫、氧氣體的噴氣器；
[0009]或與第二出氣口連通且用于噴射氫、氧氣體的噴氣器。
[0010]在一些實施方式中，噴氣器可以設(shè)于爐膛的主燃區(qū)。
[0011]在一些實施方式中，氫、氧氣體產(chǎn)生裝置可以固定于爐膛燃盡區(qū)的內(nèi)壁處。
[0012]在一些實施方式中，第一出氣口可以為兩個，對稱設(shè)置于氫、氧氣體產(chǎn)生室的側(cè)壁上，兩個分氣室對稱連接于氫、氧氣體產(chǎn)生室的兩側(cè)并分別與兩個第一出氣口對應(yīng)連通。
[0013]在一些實施方式中，氫、氧氣體產(chǎn)生室可以設(shè)有將該氫、氧氣體產(chǎn)生室的上端分隔成相等兩部分以便于所產(chǎn)生的氫氧氣體均勻定量排出的導(dǎo)氣隔板。
[0014]在一些實施方式中，還可以包括:位于噴氣器與第二出氣口相連管路上的調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥包括減壓閥、截止閥和溢氣閥中的一個或多個；或位于噴氣器與第一出氣口相連管路上的調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥包括減壓閥、截止閥和溢氣閥中的一個或多個。
[0015]在一些實施方式中，還可以包括位于進(jìn)水口與外部供水源相連管路上的水控閥。
[0016]在一些實施方式中，反應(yīng)臺可以為固定于反應(yīng)空間的篩網(wǎng)。
[0017]本實用新型一種水燃料氫氧助燃鍋爐，在現(xiàn)有技術(shù)燃煤、燃油鍋爐結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在爐膛內(nèi)設(shè)有氫、氧氣體產(chǎn)生裝置，其儲水室內(nèi)儲有的水在爐火溫度作用下不斷產(chǎn)生水蒸氣，水蒸氣進(jìn)入放置有反應(yīng)催化劑的氫、氧氣體產(chǎn)生室內(nèi)，水蒸氣在高溫條件(300° C以上)及反應(yīng)催化劑的作用下分解出氫氣和氧氣，氫氣和氧氣進(jìn)入爐膛內(nèi)參與燃燒，氫氣具有高效高熱值的特性，氧氣具有助燃作用，使得爐膛的燃燒溫度迅速提高，有效地改善了燃料的燃盡率，提高燃燒熱效率，可達(dá)到劣煤優(yōu)用的效果，減少了有害氣體的排放，同時，水蒸氣的反應(yīng)迅速，氫氣和氧氣的產(chǎn)生量較大，環(huán)保節(jié)能效果顯著，且結(jié)構(gòu)緊湊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型第一種實施方式的一種水燃料氫氧助燃鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為圖1所示氫、氧氣體產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本實用新型第二種實施方式的一種水燃料氫氧助燃鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為圖3中所示氫、氧氣體產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0023]實施例1
[0024]圖1示意性地顯示了根據(jù)本實用新型的第一種實施方式的一種水燃料氫氧助燃鍋爐。
[0025]如圖1所示，該水燃料氫氧助燃鍋爐包括爐體I和氫、氧氣體產(chǎn)生裝置2。此外，還包括噴氣器3、調(diào)節(jié)閥4和水控閥5。
[0026]爐體I具有爐膛101。氫、氧氣體產(chǎn)生裝置2固定于爐膛101內(nèi)并可向該爐膛101供應(yīng)氫氧氣體。噴氣器3內(nèi)置于爐膛101，與氫、氧氣體產(chǎn)生裝置2連通，用于向爐膛101噴射氫、氧氣體。調(diào)節(jié)閥4位于噴氣器3與氫、氧氣體產(chǎn)生裝置2相連管路上。水控閥5位于氫、氧氣體產(chǎn)生裝置2與外部供水源相連管路上。
[0027]如圖2所示，氫、氧氣體產(chǎn)生裝置2包括氫、氧氣體產(chǎn)生室6和儲水室7。此外，還包括分氣室8。
[0028]儲水室7連接于氫、氧氣體產(chǎn)生室6的下端且兩者相通。分氣室8與氫、氧氣體產(chǎn)生室6連接且兩者相通。分氣室8與噴氣器3連通。
[0029]氫、氧氣體產(chǎn)生室6內(nèi)為中空形成反應(yīng)空間601，側(cè)壁的上端開設(shè)有與反應(yīng)空間601連通的第一出氣口 602，底部具有與儲水室7連通的進(jìn)氣孔。反應(yīng)空間601具有用于盛放反應(yīng)催化劑的反應(yīng)臺603。氫、氧氣體產(chǎn)生室6可以為長方體或圓柱體，本實施例中，為長方體。
[0030]儲水室7內(nèi)為中空具有儲水空間701，其外壁具有與儲水空間701連通的進(jìn)水口702，頂部具有與進(jìn)氣孔對應(yīng)連通的出氣孔。
[0031]為了便于儲水室7內(nèi)的水蒸氣進(jìn)入氫、氧氣體產(chǎn)生室6，出氣孔與進(jìn)氣孔通過管道9連通。
[0032]分氣室8內(nèi)為中空具有容氣空間801，容氣空間801與第一出氣口 602連通，外壁的上端具有與容氣空間801相通的第二出氣口 802。容氣空間801具有濾氣板803。濾氣板803為豎直板，固定于容氣空間801的上端，位于第一出氣口 602處，用于吸附第一出氣口 602噴出的氫、氧氣體中混有的水蒸氣。當(dāng)?shù)谝怀鰵饪?602噴出的氫、氧氣體噴射到濾氣板803板上時，其混有的水蒸氣便吸附在濾氣板803上，從而與氫、氧氣體分離，實現(xiàn)了過濾作用，由此提高了供給爐膛101氫、氧氣體的純度，提高了燃燒率。
[0033]噴氣器3具有多個噴氣口 301。噴氣器3可以位于爐膛101的預(yù)熱區(qū)、主燃區(qū)或燃盡區(qū)。優(yōu)選為位于主燃區(qū)，由此可使得噴氣器3噴出的氫、氧氣體能充分被利用，有效地改善了燃料的燃盡率，提高燃燒熱效率。
[0034]氫、氧氣體產(chǎn)生裝置2可以固定于爐膛101的預(yù)熱區(qū)、主燃區(qū)或燃盡區(qū)。優(yōu)選為位于燃盡區(qū)的內(nèi)壁處，此處的溫度相對較低，可以延長氫、氧氣體產(chǎn)生裝置2的使用壽命。
[0035]氫、氧氣體產(chǎn)生室6的第一出氣口 602可以為一個或多個，本實施例中，為兩個，對稱設(shè)置于反應(yīng)空間601內(nèi)壁的上端處。相應(yīng)地,分氣室8也為兩個,對稱設(shè)置于氫、氧氣體產(chǎn)生室2的兩側(cè)并分別與兩個第一出氣口 602對應(yīng)連通。同樣，噴氣器3也為兩個，分別與兩個分氣室8連通，對稱位于燃盡區(qū)的兩側(cè)壁上。由此有利于生成的氫、氧氣體排到爐膛101內(nèi)，提高了本實用新型一種水燃料氫氧助燃鍋爐工作的穩(wěn)定性。
[0036]反應(yīng)空間601具有豎直放置的導(dǎo)氣隔板604，導(dǎo)氣隔板604固定于反應(yīng)空間601上端，將反應(yīng)空間601的上端分隔成兩部分。由此使得所產(chǎn)生的氫、氧氣體均勻定量通過兩個第一出氣口 602排出。提高了本實用新型一種水燃料氫氧助燃鍋爐工作的穩(wěn)定性。
[0037]調(diào)節(jié)閥4位于噴氣器3與第二出氣口 802相連管路上。調(diào)節(jié)閥4包括減壓閥、截止閥和溢氣閥中的一個或多個，由此可根據(jù)需要選擇，有效地避免了由于噴氣器3產(chǎn)生回火導(dǎo)致的事故問題，提高了本實用新型一種水燃料氫氧助燃鍋爐工作的安全性。
[0038]水控閥5位于進(jìn)水口 702與外部供水源相連管路上。由此可根據(jù)需要調(diào)整儲水室7的儲水量，提高了氫、氧氣體產(chǎn)生裝置2工作的穩(wěn)定性。
[0039]反應(yīng)臺603為篩網(wǎng)，通過卡接固定于反應(yīng)空間601用于噴射氫、氧氣體有利于水蒸氣通過與反應(yīng)催化劑充分接觸，提高反應(yīng)速率。
[0040]本實用新型一種水燃料氫氧助燃鍋爐使用時,反應(yīng)臺603放置有反應(yīng)催化劑(反應(yīng)催化劑為熱化學(xué)循環(huán)反應(yīng)催化劑，由多種稀有金屬和稀土材料合成，例如鈰、鋁、鐵、鎳等近十種金屬)，儲水空間701儲有水并與外部的水源連通保持持續(xù)進(jìn)水。鍋爐燃燒時，儲水空間701內(nèi)水處于蒸發(fā)狀態(tài)，水蒸氣通過管道9進(jìn)入反應(yīng)空間601內(nèi)，并穿過反應(yīng)臺603與反應(yīng)催化劑接觸，當(dāng)爐膛101內(nèi)溫度高達(dá)300° C以上時，反應(yīng)空間601內(nèi)的水蒸氣在高溫條件及反應(yīng)催化劑作用下，分解出氫氣和氧氣(水在2000° C可以自然分解出氫氣和氧氣，熱化學(xué)循環(huán)反應(yīng)催化劑可以降低其反應(yīng)所需的溫度，使得水在300° C以上的溫度下也能反應(yīng)分解出氫氣和氧氣)，氫氣和氧氣通過第一出氣口 602進(jìn)入分氣室8內(nèi)，在分氣室8內(nèi)濾掉混有的水蒸氣后，從第二出氣口 802進(jìn)入噴氣器3內(nèi)，再由噴氣口 301噴射到爐膛101內(nèi)，參與燃燒。氫氣具有高效高熱值的特性，氧氣具有助燃作用，使得爐膛的燃燒溫度迅速提高，有效地改善了燃料的燃盡率，提高燃燒熱效率，可達(dá)到劣煤優(yōu)用的效果，減少了有害氣體的排放，同時，水蒸氣的反應(yīng)迅速，氫氣和氧氣的產(chǎn)生量較大，環(huán)保節(jié)能效果顯著。
[0041]實施例2
[0042]圖3示意性地顯示了根據(jù)本實用新型的第二種實施方式的一種水燃料氫氧助燃鍋爐。
[0043]如圖1、2所示，本實施例與第一種實施方式的區(qū)別在于:氫、氧氣體產(chǎn)生裝置2不包括分氣室8 ;噴氣器3與第一出氣口 602連通；調(diào)節(jié)閥4位于噴氣器3與第一出氣口 602相連管路上。
[0044]本實用新型一種水燃料氫氧助燃鍋爐使用時,反應(yīng)臺603放置有反應(yīng)催化劑,儲水空間701儲有水并與外部的水源連通保持持續(xù)進(jìn)水。鍋爐燃燒時，儲水空間701內(nèi)水處于蒸發(fā)狀態(tài)，水蒸氣通過管道9進(jìn)入反應(yīng)空間601內(nèi)，并穿過反應(yīng)臺603與反應(yīng)催化劑接觸，當(dāng)爐膛101內(nèi)溫度高達(dá)300-400° C，反應(yīng)空間601內(nèi)的水蒸氣在高溫條件及反應(yīng)催化劑作用下，分解出氫氣和氧氣，氫氣和氧氣通過第一出氣口 602進(jìn)入噴氣器3內(nèi)，再由噴氣口 301噴射到爐膛101內(nèi)，參與燃燒。氫氣具有高效高熱值的特性，氧氣具有助燃作用，使得爐膛的燃燒溫度迅速提高，有效地改善了燃料的燃盡率，提高燃燒熱效率，可達(dá)到劣煤優(yōu)用的效果，減少了有害氣體的排放，同時，水蒸氣的反應(yīng)迅速，氫氣和氧氣的產(chǎn)生量較大，環(huán)保節(jié)能效果顯著。
[0045]以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種水燃料氫氧助燃鍋爐，包括設(shè)有爐膛的爐體，其特征在于，還包括固定于所述爐膛內(nèi)并向該爐膛供應(yīng)氫、氧氣體的氫、氧氣體產(chǎn)生裝置，所述氫、氧氣體產(chǎn)生裝置包括: 氫、氧氣體產(chǎn)生室，內(nèi)為中空形成反應(yīng)空間，其設(shè)有與所述反應(yīng)空間連通的第一出氣口，所述反應(yīng)空間內(nèi)設(shè)有用于盛放反應(yīng)催化劑的反應(yīng)臺； 儲水室，連接于所述氫、氧氣體產(chǎn)生室下端，設(shè)有與所述反應(yīng)空間相通的儲水空間，其設(shè)有與所述儲水空間連通的進(jìn)水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水燃料氫氧助燃鍋爐，其特征在于，所述氫、氧氣體產(chǎn)生裝置還包括與所述氫、氧氣體產(chǎn)生室連接的分氣室，該分氣室設(shè)有容氣空間，所述容氣空間與所述第一出氣口連通，所述分氣室設(shè)有第二出氣口及用于吸附所述第一出氣口噴出的氫、氧氣體中混有的水蒸氣的濾氣板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水燃料氫氧助燃鍋爐，其特征在于，還包括:與所述第一出氣口連通且用于噴射氫、氧氣體的噴氣器； 或與所述第二出氣口連通且用于噴射氫、氧氣體的噴氣器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水燃料氫氧助燃鍋爐，其特征在于，所述噴氣器設(shè)于所述爐膛的主燃區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水燃料氫氧助燃鍋爐，其特征在于，所述氫、氧氣體產(chǎn)生裝置固定于所述爐膛燃盡區(qū)的內(nèi)壁處。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水燃料氫氧助燃鍋爐，其特征在于，所述第一出氣口為兩個，對稱設(shè)置于所述氫、氧氣體產(chǎn)生室的側(cè)壁上，兩個分氣室對稱連接于所述氫、氧氣體產(chǎn)生室的兩側(cè)并分別與所述兩個第一出氣口對應(yīng)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水燃料氫氧助燃鍋爐,其特征在于,所述氫、氧氣體產(chǎn)生室設(shè)有將該氫、氧氣體產(chǎn)生室的上端分隔成相等兩部分以便于所產(chǎn)生的氫氧氣體均勻定量排出的導(dǎo)氣隔板。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水燃料氫氧助燃鍋爐，其特征在于，還包括:位于所述噴氣器與所述第二出氣口相連管路上的調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥包括減壓閥、截止閥和溢氣閥中的一個或多個； 或位于所述噴氣器與所述第一出氣口相連管路上的調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥包括減壓閥、截止閥和溢氣閥中的一個或多個。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水燃料氫氧助燃鍋爐，其特征在于，還包括位于所述進(jìn)水口與外部供水源相連管路上的水控閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水燃料氫氧助燃鍋爐，其特征在于，所述反應(yīng)臺為固定于所述反應(yīng)空間的篩網(wǎng)。
【文檔編號】F24H1/22GK203404793SQ201320430966
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】楊雪燕, 沈小美, 翁乙瑜 申請人:楊雪燕, 沈小美, 翁乙瑜