一种氨气低氮旋风无焰燃烧系统及其操作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种氨气低氮旋风无焰燃烧系统及其操作方法，所述系统包括炉膛本体、热电偶、空气入口管道、燃气入口管道、石英玻璃窗口、烟气再循环管道、点火装置、高速相机、烟气出口管道等装置。空气按照一次风和二次风中空气分配比例并各自被均匀地分为两股从两个对角的空气入口管道进入炉膛；燃气同样按照一次风和二次风中燃料分配比例并各自被均匀地分为两股从两个对角的燃气入口管道进入炉膛；再循环烟气均匀分为两股通过对角布置的两个烟气再循环管道进入炉膛。本发明专利技术在燃用不同燃料时在旋风燃烧方式下均能实现无焰燃烧，避免炉膛出现温度超过1300℃的高温区，有效实现氮氧化物的控制。

【技术实现步骤摘要】
一种氨气低氮旋风无焰燃烧系统及其操作方法
本专利技术属于气体燃料燃烧
，特别涉及一种氨气低氮旋风无焰燃烧系统及其操作方法。
技术介绍
氢能作为一种清洁能源，可以作为可再生能源的载体，具有解决温室效应的潜力。然而氢气的储存运输需要耗费大量能量，无法实现大规模长距离运输。氨气在常温下的液化压力只有1.03MPa，而氢气的这一数值为70MPa。将氢气合成为氨气或者通过电化学合成氨的方法直接将可再生能源储存在氨气中能够实现可再生能源的大规模长距离转运。氨气直接燃烧利用能够减少氨气裂解为氢气过程中损耗的能量，但氨气直接燃烧会造成氮氧化物和氨逃逸的问题。氮氧化物是一种常见的燃料排放污染物，其与碳氢化合物在太阳的作用下会发生一系列的光化学反应，生成光化学烟雾；其次氮氧化物在大气中累积还会形成硝酸型酸雨；再者氮氧化物还会对臭氧层造成破坏，引起臭氧层空洞，辐射加强；最后氮氧化物和氨气对人体的呼吸系统会有刺激作用，破坏身体健康。排放法规针对氮氧化物和氨逃逸的控制相当严格，超低排放要求氮氧化物必须控制在50mg/Nm3，氨逃逸需低于3ppm；这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氨气低氮旋风无焰燃烧系统，其特征在于，包括：炉膛本体(1)；所述炉膛本体(1)设置有立方体内腔；/n所述炉膛本体(1)设置有：/n第一一次风空气入口和第二一次风空气入口，所述第一一次风空气入口和第二一次风空气入口分别设置于所述立方体内腔的第一竖直对角，用于根据一二次风的空气分配比例，将一次风的空气从两个对角均等送入立方体内腔；/n第一一次风氨气入口和第二一次风氨气入口，所述第一一次风氨气入口和第二一次风氨气入口分别设置于所述立方体内腔的第一竖直对角，用于根据一二次风的氨气分配比例，将一次风的氨气从两个对角均等送入立方体内腔；/n第一二次风空气入口和第二二次风空气入口，所述第一二次风空气...

【技术特征摘要】
1.一种氨气低氮旋风无焰燃烧系统，其特征在于，包括：炉膛本体(1)；所述炉膛本体(1)设置有立方体内腔；
所述炉膛本体(1)设置有：
第一一次风空气入口和第二一次风空气入口，所述第一一次风空气入口和第二一次风空气入口分别设置于所述立方体内腔的第一竖直对角，用于根据一二次风的空气分配比例，将一次风的空气从两个对角均等送入立方体内腔；
第一一次风氨气入口和第二一次风氨气入口，所述第一一次风氨气入口和第二一次风氨气入口分别设置于所述立方体内腔的第一竖直对角，用于根据一二次风的氨气分配比例，将一次风的氨气从两个对角均等送入立方体内腔；
第一二次风空气入口和第二二次风空气入口，所述第一二次风空气入口和第二二次风空气入口分别设置于所述立方体内腔的第一竖直对角，用于根据一二次风的空气分配比例将二次风的空气从两个对角均等送入立方体内腔；其中，第一二次风空气入口和第二二次风空气入口分别处于第一一次风空气入口和第二一次风空气入口的上方；
第一二次风氨气入口和第二二次风氨气入口，所述第一二次风氨气入口和第二二次风氨气入口分别设置于所述立方体内腔的第一竖直对角，用于根据一二次风的氨气分配比例，将二次风的氨气从两个对角均等送入立方体内腔；其中，第一二次风氨气入口和第二二次风氨气入口分别处于第一一次风氨气入口和第二一次风氨气入口的上方；
第一烟气进口和第二烟气进口，所述第一烟气进口和第二烟气进口分别设置于所述立方体内腔的第二竖直对角，用于通入再循环烟气；
烟气出口，所述烟气出口设置于炉膛本体(1)的顶部，用于通出烟气；其中，所述烟气出口通过烟气再循环管道分别与第一烟气进口和第二烟气进口相连通；
所述炉膛本体(1)设置有点火装置(7)。


2.根据权利要求1所述的一种氨气低氮旋风无焰燃烧系统，其特征在于，还包括：
空气输送管路，所述空气输送管路包括：空气输送干路、第一空气输送支路和第二空气输送支路；空气输送干路的进口与空气供气装置相连通，出口分别与第一空气输送支路和第二空气输送支路的进口相连通；第一空气输送支路的出口分别与第一一次风空气入口和第二一次风空气入口相连通；第二空气输送支路的出口分别与第一二次风空气入口和第二二次风空气入口相连通；其中，所述空气输送干路上沿空气流动方向依次设置有空气压缩机(10)和空气加热器(12)，第一空气输送支路和第二空气输送支路分别设置有质量流量计(11)。


3.根据权利要求1所述的一种氨气低氮旋风无焰燃烧系统，其特征在于，还包括：
氨气输送管路，所述氨气输送管路包括：氨气输送干路、稀释气输送管路、第一氨气输送支路和第二氨气输送支路；氨气输送干路的进口与氨气供气装置相连通，出口分别与第一氨气输送支路和第二氨气输送支路的进口相连通；稀释气输送管路的进口与稀释气供气装置相连通，出口分别与第一氨气输送支路和第二氨气输送支路的进口相连通；第一氨气输送支路的出口分别与第一一次风氨气入口和第二一次风氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭厚章，周上坤，杨文俊，王毅斌，王学斌，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61