一种氢燃料直流锅炉制造技术

本发明专利技术公开了一种氢燃料直流锅炉，包括锅炉本体、蒸汽出口管路、汽水分离器、氢气燃烧器、给水泵、烟气出口；所述锅炉采用立式布置，燃烧器位于锅炉底部，燃烧头深入炉膛内；除氧水作为直流锅炉的给水经给水泵进入锅炉本体并被加热成饱和蒸汽，饱和蒸汽进入汽水分离器进行汽水分离，产生的高干度蒸汽经蒸汽出口管路排出；氢燃料进入氢气燃烧器充分燃烧，释放出热量用于加热除氧水，换热后的烟气经烟气出口排出。本发明专利技术可有效将氢燃料的化学能转换成蒸汽的热能采用立式直流锅炉结构，可有效防止氢气因局部聚集而引起的爆燃，采用氢气燃烧器，燃烧热量高，绿色排放，清洁环保，采用外置式汽水分离器，方便控制仪表的安装及操作。方便控制仪表的安装及操作。方便控制仪表的安装及操作。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料直流锅炉


[0001]本专利技术属于直流锅炉
，涉及一种氢燃料直流锅炉。

技术介绍

[0002]锅炉是一种将燃料的化学能转化为水的热能，从而产生高温高压蒸汽工质的能量转换设备。直流锅炉是一种强制循环锅炉，其原理是依靠给水泵产生的压头，工质在此压头的作用下，在管内依次通过加热、蒸发、过热过程，最终形成合格的过热蒸汽。
[0003]氢是一种清洁能源，燃烧一克氢能释放出142千焦耳的热量，是汽油发热量的3倍。氢燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境。氢燃料直流锅炉既有直流锅炉启停迅速、运行安全可靠的特点，又有绿色排放，不污染环境的优点。
[0004]现有氢燃料锅炉大多为卧式结构，由于氢气比重小，容易在锅炉顶部等烟气死区形成聚集，存在爆燃的风险。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术，本专利技术要解决的技术问题是提供一种氢燃料直流锅炉，该锅炉采用氢气作为燃料，采用立式布置。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的一种氢燃料直流锅炉，包括锅炉本体、蒸汽出口管路、汽水分离器、氢气燃烧器、给水泵、烟气出口；所述锅炉采用立式布置，燃烧器位于锅炉底部，燃烧头深入炉膛内；除氧水经给水泵进入锅炉本体并被加热成饱和蒸汽，饱和蒸汽进入汽水分离器进行汽水分离，产生的高干度蒸汽经蒸汽出口管路排出；氢燃料进入氢气燃烧器充分燃烧，释放出热量用于加热除氧水，换热后的烟气经烟气出口排出。
[0007]进一步的，所述锅炉还包括给水压力就地压力表、给水压力远传测点、给水管放水、给水流量计、汽水分离器就地压力表、汽水分离器远传压力测点、汽水分离器放水、汽水分离器安全阀、汽水分离器水位计；
[0008]汽水分离器分离出来的水经汽水分离器底部放水排出，通过汽水分离器就地压力表和汽水分离器远传压力测点监控汽水分离器的压力，通过汽水分离器水位计监控汽水分离器的水位，汽水分离器上设置有汽水分离器安全阀；通过给水就地压力表和给水压力远传测点监控锅炉给水压力，通过给水流量计记录和监控给水流量，并通过调整给水泵的流量和进入氢气燃烧器的氢气量保证锅炉蒸汽参数的稳定。
[0009]本专利技术的有益效果：
[0010]1、提供一种全新的氢燃料直流锅炉技术方案，可有效将氢燃料的化学能转换成蒸汽的热能；
[0011]2、采用立式直流锅炉结构，可有效防止氢气因局部聚集而引起的爆燃；
[0012]3、采用氢气燃烧器，燃烧热量高，绿色排放，清洁环保；
[0013]4、采用外置式汽水分离器，方便控制仪表的安装及操作。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的结构示意图；
[0015]图2为本专利技术的流程示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合说明书附图和实施例对本专利技术做进一步说明。
[0017]本专利技术一种采用氢燃料的直流锅炉，包括给水管路、锅炉本体、蒸汽出口管路、汽水分离器、氢气燃烧器、烟气出口，直流锅炉为立式布置，燃烧器位于锅炉底部，燃烧头深入炉膛内，氢气在燃烧器内燃烧产生的高温烟气自下而上流动，给水从锅炉顶部进入直流锅炉，水流方向为自上而下，汽水工质与烟气介质逆流换热，给水加热到饱和蒸汽后进入外置式汽水分离器进行汽水分离，分离后的蒸汽经蒸汽出口管路外供给热用户使用。
[0018]结合图1，本专利技术一种氢燃料直流锅炉，包含：锅炉本体1、蒸汽出口管路2、汽水分离器3、氢气燃烧器4、给水泵5、烟气出口6，共六部分。工质侧：除氧水作为直流锅炉的给水经给水泵5进入直流锅炉本体1加热成饱和蒸汽，饱和蒸汽进入汽水分离器3，在汽水分离器3内饱和蒸汽进行汽水分离，产生的高干度蒸汽经蒸汽出口管路供给热用户使用，从而完成一次直流锅炉工质侧的循环，如此往复，可将除氧给水连续产生蒸汽外供。燃料侧：氢燃料经燃料管路进入氢气燃烧器4，在氢气燃烧器4内氢气充分燃烧，释放出热量用于加热除氧水，从而将燃料的化学能转化成蒸汽的热能，换热后的烟气经烟气出口6排入大气。燃料连续燃烧将热量传递给除氧水，除氧水经加热后连续产生蒸汽，从而实现氢气直流锅炉的稳定运行。
[0019]结合图2，本专利技术一种氢燃料直流锅炉，包含：锅炉本体1、蒸汽出口管路2、汽水分离器3、氢气燃烧器4、给水泵5、烟气出口6，给水压力就地压力表7、给水压力远传测点8、给水管放水9、给水流量计10、汽水分离器就地压力表11、汽水分离器远传压力测点12、汽水分离器放水13、汽水分离器安全阀14
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2、汽水分离器水位计15共十五部分。具体的流程描述如下：启动给水泵5，除氧水经给水泵5送入锅炉本体1，通过汽水分离器3底部的汽水分离器放水13将水排出，保证锅炉本体1充满水；启动氢气燃烧器4，对锅炉给水进行加热并通过给水就地压力表7及给水压力远传测点监控锅炉给水压力，通过给水流量计10记录和监控给水流量，并通过调整给水泵5的流量和氢进入氢气燃烧器4的氢气量保证锅炉蒸汽参数的稳定；锅炉给水在锅炉本体1中加热成饱和蒸汽后进入汽水分离器3中进行汽水分离，分离下来的水经汽水分离器底部放水13排出，
[0020]并通过汽水分离器就地压力表11和汽水分离器远传压力测点12监控汽水分离器3的压力，通过似水分离器水位计15监控汽水分离器3的水位，汽水分离器3设置两台汽水分离器安全阀14
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2，保证汽水分离器安全稳定运行；锅炉停炉时，通过给水管放水9和汽水分离器放水13将锅炉内水放净，并进行充氮保护，防止锅炉停用时的腐蚀。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料直流锅炉，其特征在于：包括锅炉本体、蒸汽出口管路、汽水分离器、氢气燃烧器、给水泵、烟气出口；所述锅炉采用立式布置，燃烧器位于锅炉底部，燃烧头深入炉膛内；除氧水经给水泵进入锅炉本体并被加热成饱和蒸汽，饱和蒸汽进入汽水分离器进行汽水分离，产生的高干度蒸汽经蒸汽出口管路排出；氢燃料进入氢气燃烧器充分燃烧，释放出热量用于加热除氧水，换热后的烟气经烟气出口排出。2.根据权利要求1所述的一种氢燃料直流锅炉，其特征在于：所述锅炉还包括给水压力就地压力表、给水压力远传测点、给水管...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤建华，王军，吴穷，刘佳，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零三研究所，
类型：发明
国别省市：