(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122435906.4 (22)申请日 2021.10.09 (73)专利权人 西安西热锅炉环保工程有限公司 地址 710054 陕西省西安市雁塔区雁翔路 99号博源科技广场A座 (72)发明人 鲁芬　何浩　梁双轨　周飞　 李文锋　李楠　邹小刚　车宏伟　 申冀康　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 代理人 白文佳 (51)Int.Cl. F23D 14/46(2006.01) F23D 14/62(2006.01) F23N 1/00(2006.01)G01N 33/00(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种燃料混合配比可调整的天然气掺氢燃 烧系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种燃料混合配比可调 整的天然气掺氢燃烧系统， 天然气主管路系统与 氢气主管路系统的结构相同， 均包括通过管路依 次连接的空压机、 止回阀和流量调节 阀， 流量调 节阀的出口设有流量计， 空压机、 流量调节 阀和 流量计均与PLC控制系统连接； 天然气主管路系 统与氢气主管路系统的出口与混流燃烧系统的 入口连接； 烟气污染物浓度检测单元与PLC控制 系统连接。 该系统可进行天然气、 氢气两种燃料 指定配比的混合， 同时可根据反馈至PLC控制系 统的烟气中氮氧化物及二氧化碳浓度的数据， 动 态调整两种燃料的混合配比， 使混合燃料送往气 体燃烧器进行充分燃烧后， 污染气体生成量满足 或优于环保排 放要求。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 215982547 U 2022.03.08 CN 215982547 U 1.一种燃料混合配比可调整的天然气掺氢燃烧系统， 其特征在于， 包括天然气主管路 系统、 氢气主管路系统、 混流燃烧系统、 PLC控制系统以及 烟气污染物浓度检测单 元； 天然气主管路系统与氢气主管路系统的结构相同， 均包括通过管路依次连接的空压 机、 止回阀和流量调节阀， 流量调节阀的出口设有流量计， 空压机、 流量调节阀和流量计均 与PLC控制系统连接； 天然气主管路系统与氢气主管路系统的出口与混流燃烧系统的入口连接； 烟气污染物浓度检测单 元与PLC控制系统连接 。 2.根据权利要求1所述的一种燃料混合配比可调整的天然气掺氢燃烧系统， 其特征在 于， 天然气主管路系统与氢气主管路系统中， 在天然气主管路系统与氢气主管路系统入口 的管路上设有关型电磁阀， 关型电磁阀与PLC控制系统连接 。 3.根据权利要求1所述的一种燃料混合配比可调整的天然气掺氢燃烧系统， 其特征在 于， 天然气主 管路系统与氢气主 管路系统中， 空压机的入口和出口均设有压力表， 所述压力 表与PLC控制系统连接 。 4.根据权利要求1所述的一种燃料混合配比可调整的天然气掺氢燃烧系统， 其特征在 于， 天然气主 管路系统与氢气主 管路系统中， 流量调节阀的出口设有压力表， 该压力表位于 流量计的上游， 该压力表与PLC控制系统连接 。 5.根据权利要求1所述的一种燃料混合配比可调整的天然气掺氢燃烧系统， 其特征在 于， 混流燃烧系统包括混流罐(20)和燃气燃烧器(21)， 天然气主管路系统与氢气主管路系 统的出口与混流罐(20)的入口连接， 混流罐(20)的出口与燃气燃烧器(21)的入口连接 。 6.根据权利要求1所述的一种燃料混合配比可调整的天然气掺氢燃烧系统， 其特征在 于， 烟气污染物浓度检测单元包括二氧化碳浓度检测单元和氮氧化物浓度检测单元， 二氧 化碳浓度检测单 元和氮氧化物浓度检测单 元与PLC控制系统连接 。 7.一种燃气锅炉系统， 其特征在于， 包括燃气锅炉(22)和权利 要求1‑6任意一项所述的 燃料混合配比可调整的天然气掺氢燃烧系统， 混流燃烧系统的燃烧部 设置于燃气锅炉(22) 内， 烟气污染物浓度检测单 元设置于燃气锅炉(2 2)的尾部烟道内。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 215982547 U 2一种燃料混合配比可调整的天然气掺氢燃烧系统 技术领域 [0001]本实用新型属于天然气掺氢燃烧系统技术领域， 具体涉及一种燃料混合配比可调 整的天然气掺氢燃烧系统。 背景技术 [0002]天然气、 氢气作为清洁能源在能源消耗中不断增加， 在发电、 供暖等领域都出现了 替代煤炭的现象。 增加氢能在能源消 耗中的应用比率能有效应对全球气候变化、 降低碳排 放。 但由于纯氢 的大规模利用还存在诸多技术难题， 目前还处于将氢气应用在掺混燃烧中 的阶段。 天然气掺氢气的清洁能源的应用是化石能源向纯 氢能源过渡的有效方案 。 [0003]相较于全部燃用天然气， 燃气燃烧器在燃用天然气掺氢气的清洁能源时， 氮氧化 物及二氧化碳排放量均有 所降低。 燃气锅炉在实际运行过程中， 随着负荷变化， 污染气 体生 成浓度发生变化， 在低负荷时运行时容 易发生污染气体排 放超标的情况， 该问题亟需解决。 实用新型内容 [0004]为解决现有技术中存在的问题， 本实用新型提供了一种燃料混合配比可调整的天 然气掺氢燃烧系统， 本实用新型能够在燃气锅炉变负荷运行时， 对天然气和氢气两种燃料 的配比进行动态跟踪控制， 使锅炉在低负荷时运行时污染气体排放达标， 进而实现燃气锅 炉全负荷环保排 放。 [0005]本实用新型采用的技 术方案如下： [0006]一种燃料混合配比可调整的天然气掺氢燃烧系统， 包括天然气主管路系统、 氢气 主管路系统、 混流燃烧系统、 PLC控制系统以及 烟气污染物浓度检测单 元； [0007]天然气主管路系统与氢气主管路系统的结构相同， 均 包括通过管路依次连接的空 压机、 止回阀和流量调节阀， 流量调节阀的出口设有流量计， 空压机、 流量调节阀和流量计 均与PLC控制系统连接； [0008]天然气主管路系统与氢气主管路系统的出口与混流燃烧系统的入口连接； [0009]烟气污染物浓度检测单 元与PLC控制系统连接 。 [0010]优选的， 天然气主管路系统与氢气主管路系统中， 在天然气主管路系统与氢气主 管路系统入口 的管路上设有关型电磁阀， 关型电磁阀与PLC控制系统连接 。 [0011]优选的， 天然气主管路系统与氢气主管路系统中， 空压机 的入口和出口均设有压 力表， 所述压力表与PLC控制系统连接 。 [0012]优选的， 天然气主管路系统与氢气主管路系统中， 流量调节阀的出口设有压力表， 该压力表位于流 量计的上游， 该压力表与PLC控制系统连接 。 [0013]优选的， 混流燃烧系统包括混流罐和燃气燃烧器， 天然气主管路系统与氢气主管 路系统的出口与混流罐的入口连接， 混流罐的出口与燃气燃烧器的入口连接 。 [0014]优选的， 烟气污染物浓度检测单元包括二氧化碳浓度检测单元和氮氧化物浓度检 测单元， 二氧化 碳浓度检测单 元和氮氧化物浓度检测单 元与PLC控制系统连接 。说　明　书 1/4 页 3 CN 215982547 U 3