一种浅氢燃气锅炉制造技术

本发明专利技术公开了一种浅氢燃气锅炉，包括：天然气加氢流量程控模块，通过质量流量计测量管道中天然气流量，根据天然气混氢比计算混合氢气流量，获得天然气混氢流量混合数据；浅氢燃气稳压罐混合模块，根据天然气混氢流量混合数据控制氢气流量并通过稳压罐进行天然气加氢稳压混合；天然气管道安全防护模块，设立输送混氢天然气管道安全防护，控制氢气的浓度在较低的浅氢燃气范围；锅炉燃烧器优化结构模块，通过锅炉燃烧器优化气流输送喷射特征，对燃烧特性进行无旋、直喷及多射流特征的高燃烧强度稳定燃烧。稳定燃烧。稳定燃烧。

【技术实现步骤摘要】
一种浅氢燃气锅炉


[0001]本专利技术涉及新能源节能精密控制
，更具体地说，本专利技术涉及一种浅氢燃气锅炉。

技术介绍

[0002]现阶段，很多国内能源企业也在进行天然气管网掺氢的尝试和部署，力图突破天然气掺氢技术瓶颈，积累天然气掺氢与管道适应性的相关数据、天然气管道掺氢的规范和标准，促进能源产业体系升级，助力中国在世界第三轮能源更替过程中掌握主动赢得先机；综合能源系统(IES)氢能系统为代表的新型能源系统得到广泛的关注和研究；氢能是支撑能源系统低碳转型的重要二次能源之一，其作为燃料和生产原料，未来在电力、热能、工业和交通领域，具有广泛的应用前景；作为一种大规模、跨季节能源存储的媒介，氢能能够作为需求侧资源抵御电网故障、负荷高峰和能源短缺等风险；目前存在以下问题：如何精确计算混合氢气流量、如何进行天然气加氢稳压混合、如何进行天然气管道安全防护及控制氢气的浓度在较低的浅氢燃气范围和锅炉燃烧器优化等问题；因此，有必要提出一种浅氢燃气锅炉，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0003]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明；本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0004]为至少部分地解决上述问题，本专利技术提供了一种浅氢燃气锅炉，包括：
[0005]天然气加氢流量程控模块，通过质量流量计测量管道中天然气流量，根据天然气混氢比计算混合氢气流量，获得天然气混氢流量混合数据；
[0006]浅氢燃气稳压罐混合模块，根据天然气混氢流量混合数据控制氢气流量并通过稳压罐进行天然气加氢稳压混合；
[0007]天然气管道安全防护模块，设立输送混氢天然气管道安全防护，控制氢气的浓度在较低的浅氢燃气范围；
[0008]锅炉燃烧器优化结构模块，通过锅炉燃烧器优化气流输送喷射特征，对燃烧特性进行无旋、直喷及多射流特征的高燃烧强度稳定燃烧。
[0009]优选的，所述天然气加氢流量程控模块包括：
[0010]气体质量流量测量子模块，用于通过质量流量计实时测量管道中天然气流量，获得天然气流量实时测量结果；
[0011]信号转换混合计算子模块，用于根据天然气流量实时测量结果及天然气混氢比大数据统计分析，计算天然气中混合氢气流量；
[0012]计算结果数据存储子模块，用于将天然气中混合氢气流量计算结果进行存储获得天然气混氢流量混合数据。
[0013]优选的，所述浅氢燃气稳压罐混合模块包括：
[0014]流量混合数据传输子模块，用于将天然气混氢流量混合数据传输到浅氢燃气锅炉稳压转换控制信号子模块；
[0015]稳压转换控制信号子模块，用于通过数据信号转换单元将天然气混氢流量混合数据转换为控制触发电信号，并连接发送控制触发电信号到浅氢燃气锅炉控制中心；
[0016]加氢混合稳压罐体子模块，用于通过加氢混合稳压罐根据浅氢燃气锅炉控制中心控制信号进行天然气加氢稳压混合。
[0017]优选的，所述天然气管道安全防护模块包括：
[0018]混合气体成分监测子模块，用于通过气体成分光谱检测，实时检测并监控跟踪浅氢燃气混合气体成分，获得浅氢燃气混合气体成分监测结果；
[0019]监测示警安全控制子模块，用于对浅氢燃气混合气体成分监测结果与浅氢燃气锅炉系统设定浅氢燃气混合气体成分进行对比，并在对比状态与设定浅氢燃气混合气体成分不符时控制发出浅氢燃气异常安全示警；
[0020]氢气富集浓度防护子模块，用于根据浅氢燃气异常安全示警启动氢气富集浓度调节单元控制氢气的浓度在较低的浅氢燃气范围。
[0021]优选的，所述锅炉燃烧器优化结构模块包括：
[0022]锅炉燃烧气流特征子模块，用于根据初始浅氢燃气范围锅炉燃烧气流数据，选择锅炉燃烧气流射流初始特征；
[0023]特征适应燃烧增强子模块，用于对锅炉燃烧气流射流初始特征进行无旋、直喷及多射流特征的自适应循环学习，通过射流特征自适应循环学习不断增强燃烧强度；
[0024]锅炉燃烧系统稳定子模块，用于在不断增强燃烧强度过程中，通过锅炉燃烧火焰稳定单元进行射流特征燃烧增强稳定，使浅氢燃气锅炉系统进行高燃烧强度稳定燃烧。
[0025]优选的，所述加氢混合稳压罐体子模块包括：
[0026]加氢混合稳压罐体单元，用于通过具有可调节波纹状气流内壁的稳压罐体，进行天然气加氢稳压混合；
[0027]波纹起伏幅度调节单元，用于通过椭圆形支撑结构改变可调节波纹状气流内壁的波纹起伏幅度；
[0028]幅度调节控制动力单元，用于根据浅氢燃气锅炉控制中心控制信号，控制椭圆形支撑结构的中心轴转动，调节椭圆形支撑结构的椭圆长轴和椭圆短轴角度，改变可调节波纹状气流内壁的波纹起伏幅度，控制混合气流速度，进行天然气加氢稳压混合。
[0029]优选的，所述混合气体成分监测子模块包括：
[0030]气体比例光谱检测单元，用于通过气体检测光谱仪采样检测浅氢燃气混合气体成分所占比例；
[0031]成分比例对比分析单元，用于根据浅氢燃气混合气体成分检测信息与系统设置浅氢燃气混合气体成分进行对比分析，获得混合气体成分对比结果；
[0032]对比结果判定跟踪单元，用于对混合气体成分对比结果进行判定，判定混合气体成分对比结果是否符合系统设定混合气体成分对比范围，获得浅氢燃气混合气体成分监测结果。
[0033]优选的，所述氢气富集浓度防护子模块包括：
[0034]异常安全示警联动单元，用于与浅氢燃气异常安全示警进行联动，当浅氢燃气异常安全示警启动同时，联动氢气富集调节控制单元触发联动控制信号；
[0035]氢气富集调节控制单元，用于通过联动控制信号联动浅氢燃气锅炉控制中心控制启动氢气富集浓度调节单元；
[0036]氢气富集浓度调节单元，用于控制氢气的浓度在较低的浅氢燃气范围；氢气富集浓度调节单元包括：气体成分监测结果读写器、混匀调节控制器、混匀调节器、鱼鳃形调节片混匀结构；气体成分监测结果读写器读取浅氢燃气混合气体成分监测结果数据并转化为混匀调节控制器的输入接口信号传输到混匀调节控制器；混匀调节控制器控制混匀调节器，混匀调节器带动鱼鳃形调节片混匀结构；鱼鳃形调节片混匀结构由多道鱼鳃形气流波动沟槽构成；混合气体流经鱼鳃形隔断片混匀结构形成表面微型涡流，多种气体混合更加均匀；控制氢气的浓度在较低的浅氢燃气范围。
[0037]优选的，所述特征适应燃烧增强子模块包括：
[0038]多射流自适应循环单元，用于对锅炉燃烧气流射流初始特征进行无旋、直喷及多射流特征的自适应循环学习；
[0039]锅炉射流通路结构单元，用于通过自适应浅氢燃气锅炉射流管进行浅氢燃气锅炉射流调整；其中，自适应浅氢燃气锅炉射流管位于浅氢燃气锅炉组合循环锅炉燃烧器的锅炉燃烧器内流道内，自适应浅氢燃气锅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅氢燃气锅炉，其特征在于，包括：天然气加氢流量程控模块，通过质量流量计测量管道中天然气流量，根据天然气混氢比计算混合氢气流量，获得天然气混氢流量混合数据；浅氢燃气稳压罐混合模块，根据天然气混氢流量混合数据控制氢气流量并通过稳压罐进行天然气加氢稳压混合；天然气管道安全防护模块，设立输送混氢天然气管道安全防护，控制氢气的浓度在较低的浅氢燃气范围；锅炉燃烧器优化结构模块，通过锅炉燃烧器优化气流输送喷射特征，对燃烧特性进行无旋、直喷及多射流特征的高燃烧强度稳定燃烧。2.根据权利要求1所述的一种浅氢燃气锅炉，其特征在于，所述天然气加氢流量程控模块包括：气体质量流量测量子模块，用于通过质量流量计实时测量管道中天然气流量，获得天然气流量实时测量结果；信号转换混合计算子模块，用于根据天然气流量实时测量结果及天然气混氢比大数据统计分析，计算天然气中混合氢气流量；计算结果数据存储子模块，用于将天然气中混合氢气流量计算结果进行存储获得天然气混氢流量混合数据。3.根据权利要求1所述的一种浅氢燃气锅炉，其特征在于，所述浅氢燃气稳压罐混合模块包括：流量混合数据传输子模块，用于将天然气混氢流量混合数据传输到浅氢燃气锅炉稳压转换控制信号子模块；稳压转换控制信号子模块，用于通过数据信号转换单元将天然气混氢流量混合数据转换为控制触发电信号，并连接发送控制触发电信号到浅氢燃气锅炉控制中心；加氢混合稳压罐体子模块，用于通过加氢混合稳压罐根据浅氢燃气锅炉控制中心控制信号进行天然气加氢稳压混合。4.根据权利要求1所述的一种浅氢燃气锅炉，其特征在于，所述天然气管道安全防护模块包括：混合气体成分监测子模块，用于通过气体成分光谱检测，实时检测并监控跟踪浅氢燃气混合气体成分，获得浅氢燃气混合气体成分监测结果；监测示警安全控制子模块，用于对浅氢燃气混合气体成分监测结果与浅氢燃气锅炉系统设定浅氢燃气混合气体成分进行对比，并在对比状态与设定浅氢燃气混合气体成分不符时控制发出浅氢燃气异常安全示警；氢气富集浓度防护子模块，用于根据浅氢燃气异常安全示警启动氢气富集浓度调节单元控制氢气的浓度在较低的浅氢燃气范围。5.根据权利要求1所述的一种浅氢燃气锅炉，其特征在于，所述锅炉燃烧器优化结构模块包括：锅炉燃烧气流特征子模块，用于根据初始浅氢燃气范围锅炉燃烧气流数据，选择锅炉燃烧气流射流初始特征；特征适应燃烧增强子模块，用于对锅炉燃烧气流射流初始特征进行无旋、直喷及多射
流特征的自适应循环学习，通过射流特征自适应循环学习不断增强燃烧强度；锅炉燃烧系统稳定子模块，用于在不断增强燃烧强度过程中，通过锅炉燃烧火焰稳定单元进行射流特征燃烧增强稳定，使浅氢燃气锅炉系统进行高燃烧强度稳定燃烧。6.根据权利要求3所述的一种浅氢燃气锅炉，其特征在于，所述加氢混合稳压罐体子模块包括：加氢混合稳压罐体单元，用于通过具有可调节波纹状气流内壁的稳压罐体，进行天然气加氢稳压混合；波纹起伏幅度调节单元，用于通过椭圆形支撑结构改变可调节波纹状气流内壁的波纹起伏幅度；幅度调节控制动力单元，用于根据浅氢燃气锅炉控制中心控制信号，控制椭圆形支撑结构的中心轴转动，调节椭圆形支撑结构的椭圆长轴和椭圆短轴角度，改变可调节波纹状气流内壁的波纹起伏幅度，控制混合气流速度，进行天然气加氢稳压混合。7.根据权利要求4所述的一种浅氢燃气锅炉，其特征在于，所述混合气体成分监测子模块包括：气体比例光谱检测单元，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：綦升辉，
申请(专利权)人：山东省节能技术研究院，
类型：发明
国别省市：