The invention relates to a composite flexible catalytic combustion device, which consists of three regions: premixing zone, catalytic combustion zone and gas phase combustion zone. The premixing zone includes premixing chamber, start-up fuel pipeline connected to the inlet of premixing chamber, start-up igniter installed at the junction of the pipeline and premixing chamber, main fuel pipeline connected to the rear of premixing chamber, and catalytic combustion zone located at the back end of premixing zone. The catalytic combustor includes a catalytic combustor connected with a premixing chamber. The catalytic combustor is equipped with a cordierite honeycomb catalytic reactor and a secondary fuel pipeline connected with the catalytic combustor. The gas phase combustion zone is located at the back end of the catalytic combustion zone, including a homogeneous combustor connected with the catalytic combustor. Compared with the prior art, the present invention has reliable performance, high combustion efficiency and low environmental pollution, and can effectively reduce or eliminate the thermoacoustic oscillation in the combustion chamber of a gas turbine by using flameless combustion.
【技术实现步骤摘要】
一种复合型柔和催化燃烧装置
本专利技术涉及一种能源
的装置,具体是一种将分级式催化燃烧和后催化燃烧结合,同时兼顾燃气轮机高性能和低排放特性的复合型催化柔和燃烧装置。
技术介绍
燃气轮机作为一种重要的热-功转换装置,在船舶、发电及化工等领域得到日益广泛的应用,在国民经济与国防建设中具有不可替代的作用和地位。燃气轮机循环效率的提高主要依靠燃烧室排气温度的增加,而与之相矛盾的是燃烧室内NOX的排放也将随着排气温度的提高而增加,同时重型燃气轮机燃烧室的工作环境十分恶劣,具有热负荷大、高温高速、高过量空气系数及流场复杂等特点,因此,如何保证在燃烧室高燃烧效率的基础上提高燃气轮机性能的关键技术不仅是国内外需要突破的难点,同时也使燃烧室在燃气轮机领域成功应用面临着诸多问题和挑战。在燃烧室中采用催化燃烧技术降低NOX的排放最早是由WilliamPfefferle在1975年提出的,随后美国和日本等国都积极开展了可应用于不同尺度地面燃气轮机燃烧室的催化技术的研究。当时催化剂工作温度高于燃烧室出口燃气温度,因而引起了催化剂的失活和烧毁问题,限制了催化燃烧室的发展。90年代利用分级燃烧室的概念提出了催化燃烧和预混燃烧相结合的设计,降低了催化剂工作温度,防止了催化剂的高温失活和老化。确定合理的催化/后催化-预混燃烧室结构,并开展相关的常压、高压原型机及部件实验测试,一直是各国开展催化-预混分级燃烧室研究的方法。日本的Toshiba公司和Tokyo电力公司提出了一种催化-预混分级燃烧室的概念,并共同开展了1300℃级燃烧室的全尺度常压实验及催化剂的小尺度高压实验。美国能源部先 ...
【技术保护点】
1.一种复合型柔和催化燃烧装置,其特征在于,该装置由预混区、催化燃烧区及气相燃烧区三个区域组成,所述的预混区包括预混室、连接在预混室进口的启动燃料管路及设置在该管路与预混室连接处的启动点火器、连接在预混室后部的主燃料管路,所述的催化燃烧区设置在预混区的后端,包括与预混室联通的催化燃烧室,该催化燃烧室内设有堇青石蜂窝状催化反应器、与催化燃烧室连通的二次燃料管路,所述的气相燃烧区设置在催化燃烧区的后端,包括与催化燃烧室联通的均相燃烧室。
【技术特征摘要】
1.一种复合型柔和催化燃烧装置,其特征在于,该装置由预混区、催化燃烧区及气相燃烧区三个区域组成,所述的预混区包括预混室、连接在预混室进口的启动燃料管路及设置在该管路与预混室连接处的启动点火器、连接在预混室后部的主燃料管路,所述的催化燃烧区设置在预混区的后端,包括与预混室联通的催化燃烧室,该催化燃烧室内设有堇青石蜂窝状催化反应器、与催化燃烧室连通的二次燃料管路,所述的气相燃烧区设置在催化燃烧区的后端,包括与催化燃烧室联通的均相燃烧室。2.根据权利要求1所述的一种复合型柔和催化燃烧装置,其特征在于,所述的预混室、催化燃烧室及均相燃烧室均设置在燃烧装置的内壳内。3.根据权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈哲,苏雷涛,胡亚轩,
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司电力科学研究院,广东电科院能源技术有限责任公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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