锅炉助燃的氢氧供给系统

文档序号:497400 发布日期:2022-01-07 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 锅炉助燃的氢氧供给系统 (Boiler combustion-supporting hydrogen-oxygen supply system ) 是由 黄旭 李中锋 于 2021-11-10 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种锅炉助燃的氢氧供给系统,包括储水箱、电解槽、换热器、防回火系统;所述储水箱与电解槽连通,用于向电解槽提供水,所述电解槽与换热器连通,用于电解水产生氢气和氧气,氢气进入所述换热器,所述换热器与鼓风机连通,用于冷却氢气并去除氢气中的水蒸气;所述换热器与鼓风机之间设防回火系统,所述防回火系统用于防止火焰回流。本发明提供的锅炉助燃的氢氧供给系统,改造方便、无污染、安全且节能效果好。(The invention discloses a boiler combustion-supporting hydrogen and oxygen supply system, which comprises a water storage tank, an electrolytic bath, a heat exchanger and an anti-backfire system, wherein the water storage tank is provided with a water inlet pipe and a water outlet pipe; the water storage tank is communicated with the electrolytic cell and used for supplying water to the electrolytic cell, the electrolytic cell is communicated with the heat exchanger and used for electrolyzing water to generate hydrogen and oxygen, the hydrogen enters the heat exchanger, and the heat exchanger is communicated with the air blower and used for cooling the hydrogen and removing water vapor in the hydrogen; and an anti-backfire system is arranged between the heat exchanger and the air blower and is used for preventing flame from flowing back. The boiler combustion-supporting hydrogen-oxygen supply system provided by the invention is convenient to transform, pollution-free, safe and good in energy-saving effect.)

锅炉助燃的氢氧供给系统

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域,具体地说,涉及一种锅炉助燃的氢氧供给系统。

背景技术

随着能源设备的发展和利用,特别是锅炉这种将流质加热到一定的温度和压力的能源设备广泛应用,给环境造成了严重污染。尤其是以煤为主要燃料的锅炉燃烧排放出大量的灰渣、粉尘、二氧化硫和氮氧化合物等污染物,严重影响了生态环境。又由于煤、石油等化石燃料的不断开采而日渐枯竭,因此亟需一种高效、低污染的燃烧方式以解决以上两个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锅炉助燃的氢氧供给系统,改造方便、无污染、安全且节能效果好。

本发明公开的锅炉助燃的氢氧供给系统所采用的技术方案是:

一种锅炉助燃的氢氧供给系统,包括储水箱、电解槽、换热器、防回火系统;所述储水箱与电解槽连通,用于向电解槽提供水,所述电解槽与换热器连通,用于电解水产生氢气和氧气,氢气进入所述换热器,所述换热器与鼓风机连通,用于冷却氢气并去除氢气中的水蒸气;所述换热器与鼓风机之间设防回火系统,所述防回火系统用于防止火焰回流。

作为优选方案,所述电解槽还连通二次风机,氧气进入所述二次风机,并通过二次风机进入锅炉的燃烧室。

作为优选方案,所述防回火系统与鼓风机之间设电磁阀;还包括氧传感器,用于检测锅炉的烟道内的含氧量,控制模块根据含氧量控制电磁阀的开度。

作为优选方案,所述防回火系统与鼓风机之间设单向阀。

作为优选方案,还包括磁力泵,所述磁力泵用于抽取储水箱内的水并送入电解槽;所述电解槽内设温度控制器,所述温度控制器用于在高于第一预设温度时启动磁力泵,低于第二预设温度时停止磁力泵。

作为优选方案,所述电解槽内设水位传感器,用于检测电解槽的水位高度,控制模块根据水位高度控制磁力泵工作。

作为优选方案,所述电解槽内设压力传感器,用于检测电解槽内的压力,控制模块根据压力控制电解槽停止工作。

作为优选方案,所述换热器与储水箱连通,氢气中的水蒸气在换热器冷凝后回流至储水箱。

作为优选方案,所述换热器与防回火系统之间设平波系统,所述平波系统用于稳定气流。

作为优选方案,所述换热器与防回火系统之间设二次水汽分离系统,所述二次水汽分离系统用于对氢气进行水气分离,所述二次水汽分离系统与冷凝水连通。

作为优选方案,所述防回火系统与储水箱连通,在所述防回火系统与储水箱之间设防回火闸,用于限制火焰回流。

本发明公开的锅炉助燃的氢氧供给系统的有益效果是:储水箱向电解槽供水,电解槽电解水产生氢气和氧气,氢气进入换热器,经换热器冷却氢气并去除氢气中的水蒸气后送入鼓风机,并被鼓风机送入锅炉的燃烧室燃烧,在鼓风机上游设防回火系统,通过防回火系统防止燃烧火焰回流而引起安全事故。本氢氧供给系统无需对锅炉本身进行改造,且废热用于加热储水箱内待电解的水,避免了散热风机噪音大,机器发热量对现场环境影响大,做到了无废水废热排放,并且氢气在锅炉内燃烧,其超高的热值和火焰温度使得燃料充分气化燃烧,提高了燃料的燃烧效率,因此更加节能。

电解槽产生的氧气直接供给到二次风机,二次风机用于向燃烧室供氧,从而使锅炉的燃烧室形成一个富氧燃烧环境。

附图说明

图1是本发明锅炉助燃的氢氧供给系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明:

请参考图1,一种锅炉助燃的氢氧供给系统,包括储水箱、电解槽、换热器、防回火系统。

所述储水箱与电解槽连通,用于向电解槽提供水。所述电解槽与换热器连通,用于电解水产生氢气和氧气,氢气进入所述换热器。所述换热器与鼓风机连通,用于冷却氢气并去除氢气中的水蒸气。所述换热器与鼓风机之间设防回火系统,所述防回火系统用于防止火焰回流。

储水箱向电解槽供水,电解槽电解水产生氢气和氧气,氢气进入换热器,经换热器冷却氢气并去除氢气中的水蒸气后送入鼓风机,并被鼓风机送入锅炉燃烧,在鼓风机上游设防回火系统,通过防回火系统防止燃烧火焰回流而引起安全事故。本氢氧供给系统无需对锅炉本身进行改造,且废热用于加热储水箱内待电解的水,避免了散热风机噪音大,机器发热量对现场环境影响大,做到了无废水废热排放,并且氢气在锅炉内燃烧,其超高的热值和火焰温度使得燃料充分气化燃烧,提高了燃料的燃烧效率,因此更加节能。

其中,电解槽用于通过电化学反应生成氢气和氧气,氢气上升进入换热器,在排出气体的同时,在下部吸入水,平铺在极板上,进行高效电解,电解槽出气口通过法兰与换热器连接。

所述电解槽采用微孔射流式电解槽,所述换热器为液体水冷式换热器。电解槽通过逆变恒流电源供电。具体的,逆变恒流电源用于根据由所述含氧量信号确定的氢气产量要求,输出脉冲恒流直流电源到电解槽两端,在电解槽电极两端形成电场。

其中,电解槽的阴极产生氢气,电解槽的阳极产生氧气,电解槽还连通二次风机,氧气进入所述二次风机,并通过二次风机进入锅炉的燃烧室。氧气直接供给到二次风机,二次风机用于向燃烧室供氧,从而使锅炉的燃烧室形成一个富氧燃烧环境。

防回火系统用于对分离出的氢气进行筛分洗气,经筛分洗气后的氢气经过电磁阀输出到锅炉的鼓风机。当鼓风机停止运转,鼓风指示灯熄灭,控制模块得到信号,关闭电磁阀和电解槽。

所述防回火系统与鼓风机之间设电磁阀。还包括氧传感器,用于检测锅炉的烟道内的含氧量,控制模块根据含氧量控制电磁阀的开度。即根据信号变化适时调整氢氧气产气量,使空气过量系数达到最佳值。

所述控制模块连接锅炉控制台的鼓风指示灯,所述控制模块包括锅炉烟气氧含量值设置模块。

所述防回火系统与鼓风机之间设单向阀。具体的,单向阀设于防回火系统与电磁阀之间。

氢氧供给系统还包括磁力泵,所述磁力泵用于抽取储水箱内的水并送入电解槽。所述电解槽内设温度控制器,所述温度控制器用于在高于第一预设温度时启动磁力泵,低于第二预设温度时停止磁力泵,从而使电解槽保持在最佳电解温度。其中,所述第一预设温度为80度,所述第二预设温度为60度。

所述电解槽内设水位传感器,用于检测电解槽的水位高度,控制模块根据水位高度控制磁力泵工作。所述换热器与储水箱连通,水蒸气在换热器冷凝后回流至储水箱。

所述电解槽内设压力传感器,用于检测电解槽内的压力,控制模块根据压力控制电解槽停止工作。

所述换热器与防回火系统之间设平波系统,所述平波系统用于稳定气流。所述换热器与防回火系统之间设二次水汽分离系统,所述二次水汽分离系统用于对氢气进行水气分离,所述二次水汽分离系统与冷凝水连通。

所述防回火系统与储水箱连通,在所述防回火系统与储水箱之间设防回火闸,用于限制火焰回流。

其中,所述防回火系统包括一级防回火系统以及二级防回火系统,氢气依次流经所述一级防回火系统以及二级防回火系统。

具体实施时,将氢氧机控制箱安装到锅炉房内,将控制箱输出线连接到锅炉控制台鼓风指示灯上,控制箱输入端通过导线连接到氢氧供给系统,控制箱具有产气量显示紧急停机功能;在氢氧供给系统的控制面板设置烟气氧含量值,锅炉鼓风机启动,鼓风指示灯亮,控制箱得到信号,氢氧供给系统的电解槽启动开始产气,电磁阀打开,氧传感器采集烟道内的含氧量,转换成数字信号,控制模块根据数字信号,由小到大调节产气量到锅炉做功适应气量,根据烟气氧含量适时调节。该控制模块选用为单片机。

氢氧供给系统启动得电后,逆变恒流电源根据产气量要求,输出一个脉冲恒流电源到电解槽两端,直流电源在电极两端形成电场,合适的脉冲频率能最大限度地节约电能,电解槽经过电化学反应生成氢氧气,电解槽电解生成氢气,因重力密度不同,氢气上升经过换热器,与换热器内管内的冷却水进行热交换,通过连接法兰进入二级水气分离系统,该二级水气分离系统(即图中二级水气分离)选用二级水气分离罐,由二级水气分离系统输出,经过管道和单向阀连接到防回火系统上,在防回火系统经过筛分洗气后,经防回火系统出气口经过电磁阀输出到鼓风机。

所述磁力泵进水口与储水箱连接,磁力泵启停由温度控制器控制,高于80度时磁力泵开始工作,低于60度时停止运转,使电解槽保持在最佳电解温度。储水箱的水被加热到60-80度,用于电解进一步降低了能耗。

当锅炉送风机停止运转,鼓风指示灯熄灭,控制箱得到信号,关闭氢氧供给系统,氢氧供给系统输出电磁阀关闭,氢氧供给系统停止产气,保障机器设备安全。

最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

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