一种氨气制备混合燃料系统

本技术属于燃料制备，具体涉及一种氨气制备混合燃料系统。

背景技术：

1、氢气(h2)和氨气(nh3)是常见的无碳能源，近年来受到越来越多的关注，但是价格较贵。利用氢气(h2)和氨气(nh3)代替部分天然气既可以降低碳排放，又可以避免燃料价格过于昂贵，一举两得。然而现阶段，传统燃烧设备主要针对天然气(ch4)设计，h2和氨气的掺入会显著影响燃烧特性，必须对传统燃烧设备的结构加以改进。

2、氢气(h2)易燃易爆，运输危险，作为燃料直接供应需重新敷设h2供给专用管道，目前还很难实现。此外，nh3的热值低，着火稳定性不如天然气，而且n元素含量高，还要防止可能出现氮氧化物排放含量超标的问题，这就决定了必须对传统燃烧设备结构加以改进，方能用于高效燃烧。

3、申请公布号为cn115419892a的中国发明专利申请公开一种氨气掺氢燃烧的锅炉系统，其包括混合器一，混合器一的入口接氢气与第一路氨气，出混合器一的混合气一经换热器一升温后送入锅炉中的燃烧器，其特征在于，出所述锅炉的尾气经二级换热器加热第二路氨气，加热后的第二路氨气进入氨分解塔裂解得到氢气并回用至所述混合器一，第三路氨气与出所述二级换热器的尾气接入混合器二，出混合器二的混合气二经二级空预器降温后送入脱硝塔进行烟气脱硝，出脱硝塔的尾气经换热器一加热所述混合气一，出二级空预器的空气送入锅炉。虽然该发明通过氨气裂解制取氢气然后与氨气混合燃烧，实现了氨气的能量利用和稳定燃烧，并通过脱硝和烟气再循环降低了氮氧化物污染物的排放量，但无法解决氨气、氢气运输危险以及氨气难燃的问题，系统燃烧效率比较低。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术提出的问题，本实用新型提供一种氨气制备混合燃料系统。

2、本实用新型解决其技术问题所采用技术方案为：一种氨气制备混合燃料系统，包括炉膛、燃烧器、换热器、混合器、储存罐和罗茨风机，所述燃烧器安装于炉膛内，所述换热器安装于炉膛的烟气排放出口处，所述储存罐的出口通过输送管与所述换热器的入口连接，所述换热器的出口与混合器的入口连接，所述混合器的出口与燃烧器的燃料输入口连接；所述罗茨风机通过风管与混合器连接，向所述混合器中输入空气，为被预热分解后的氨气分解混合物的预混燃烧提供氧气。

3、优选的，所述储存罐的出口设置减压阀。

4、优选的，所述混合器内设置风帽，所述风帽与所述换热器的出口的管道连接，所述风帽均布有出风口，用于将预热和分解后的氢气和氮气等混合气体均匀的充满于所述混合器内。

5、优选的，所述混合器的空气入口为切向进风设置，空气切向进入混合器内，通过其气流搅动氢气和氮气等混合气体，混合更加均匀。

6、优选的，所述风帽在混合器内设置四个，分别与换热器出口管道连接。

7、优选的，所述风帽包括引风管、帽体和出风管，所述帽体安装于所述引风管的顶端，所述帽体侧壁设置有引风腔通过通孔与引风管连通，所述出风管固定在所述帽体侧壁，所述出风管内的出风口与所述引风腔连通。

8、所述通孔为上下两排交错设置，数量为10-30个。

9、所述引风腔的宽度为60-200mm。

10、所述出风管为出口向下倾斜设置，倾斜角度为20-70度。

11、优选的，所述出风管有四个，均布于所述帽体的侧壁上。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：解决了氢气的运输危险性问题，有效的利用氨气的余压和炉膛烟气余热将氨气分解为氢气和氮气，同时温度提高，改善了着火性能。

技术特征：

1.一种氨气制备混合燃料系统，其特征在于，包括炉膛、燃烧器、换热器、混合器、储存罐和罗茨风机，所述换热器安装于炉膛的烟气排放出口处，所述储存罐的出口通过输送管与所述换热器的入口连接，所述换热器的出口与混合器的入口连接，所述混合器的出口与燃烧器的燃料输入口连接；所述罗茨风机通过风管与混合器连接。

2.根据权利要求1所述的一种氨气制备混合燃料系统，其特征在于，所述储存罐的出口设置减压阀。

3.根据权利要求1所述的一种氨气制备混合燃料系统，其特征在于，所述混合器内设置风帽，所述风帽与所述换热器的出口的管道连接，所述风帽均布有出风口。

4.根据权利要求3所述的一种氨气制备混合燃料系统，其特征在于，所述混合器的空气入口为切向进风设置，空气切向进入混合器内。

5.根据权利要求4所述的一种氨气制备混合燃料系统，其特征在于，所述风帽在混合器内设置四个，分别与换热器出口管道连接。

6.根据权利要求5所述的一种氨气制备混合燃料系统，其特征在于，所述风帽包括引风管、帽体和出风管，所述帽体安装于所述引风管的顶端，所述帽体侧壁设置有引风腔通过通孔与引风管连通，所述出风管固定在所述帽体侧壁，所述出风管内的出风口与所述引风腔连通。

7.根据权利要求6所述的一种氨气制备混合燃料系统，其特征在于，所述通孔为上下两排交错设置，数量为10-30个。

8.根据权利要求6所述的一种氨气制备混合燃料系统，其特征在于，所述引风腔的宽度为60-200mm。

9.根据权利要求6所述的一种氨气制备混合燃料系统，其特征在于，所述出风管为出口向下倾斜设置，倾斜角度为20-70度。

10.根据权利要求6所述的一种氨气制备混合燃料系统，其特征在于，所述出风管有四个，均布于所述帽体的侧壁上。

技术总结
本技术公开一种氨气制备混合燃料系统，包括炉膛、燃烧器、换热器、混合器、储存罐和罗茨风机，所述换热器安装于炉膛的烟气排放出口处，所述储存罐的出口通过输送管与所述换热器的入口连接，所述换热器的出口与混合器的入口连接，所述混合器的出口与燃烧器的燃料输入口连接；所述罗茨风机通过风管与混合器连接。本技术的有益效果是：解决了氢气的运输危险性问题，有效的利用氨气的余压和炉膛烟气余热将氨气分解为氢气和氮气，同时温度提高，改善了着火性能。

技术研发人员：刘效洲,江海东,吴苑莹,张宇
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：20230808
技术公布日：2024/5/6