[实用新型]一种精准自预热式安全节能型蓄热燃烧系统

说明书

本实用新型公开了一种精准自预热式安全节能型蓄热燃烧系统，系统主要由瓦斯预热装置、分别与瓦斯预热装置左右两端相连接的进、排气装置、气体监控系统和与斯特林发电机相连的多孔介质燃烧器以及与排气装置相连的热电冷三联产系统组成。采用煤矿低浓度瓦斯、低浓度天然气等低热值气体在多孔介质内进行燃烧，燃烧热进入斯特林发电机进行发电，余热则通过蒸汽动力机进行二次发电、制冷以及供暖；此外本实用新型还具有实时监测气体功能，及时应对气体泄漏，瓦斯浓度超标等问题；本系统还具有精准自预热功能，对气体进行提前自预热，使其温度达到初始要求。该系统方法操作方便、节能环保、效果好、安全性能高。

技术领域

本实用新型涉及燃烧系统技术领域，具体涉及一种精准自预热式安全节能型蓄热燃烧系统。

背景技术

多孔介质中的蓄热燃烧技术是近几十年发展起来的一项新兴燃烧技术，它与传统燃烧技术相比具有稳定性好、燃烧效率高、燃烧强度高、污染物排放低、负荷调节范围广、贫燃极限宽等优点。高孔隙率的多孔介质具有很大的导热系数、热辐射力、比表面积和热容量等，因而在实现预混气体和多孔介质之间以及燃烧产物与多孔介质之间的快速传热有独特优势。煤矿低浓度瓦斯气体、低浓度天然气、垃圾填埋气等是典型的低热值气体，在普通燃烧器中难以燃烧。已有的研究表明，利用多孔介质的蓄热优势，低热值气体能实现稳定燃烧。因此，对基于多孔介质的低热值气体燃烧的研究意义重大。

发电系统中常用的发电机是燃气轮机或蒸汽轮机。这两种传统式发电机输出的功率大，对燃料的品质要求高。煤矿低浓度瓦斯、低浓度天然气等低热值气体，不仅浓度低，而且浓度的波动范围大，传统发电机常常不能正常工作。于是，为利用低热值气体，现在的发电系统常常引入螺杆式膨胀机来将低热值气体产生的机械能转化为电能。其中的发电部分很好的利用螺杆式膨胀机的优点，然而，其中的循环水部分，没有充分利用烟气的余热，造成本身能量密度不大的低热值气体能量流失，降低能量利用效率。同时，烟气部分的热量流失，会导致环境热污染严重，不利于环保。

由于低热值气体的特点,使得传统的燃烧技术特别是如何产生高品位电能方面存在较大困难。所以，低热值燃气发电至今尚未实现大范围的应用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能充分利用余热、节能环保、安全性能高的多孔介质蓄热燃烧发电系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种精准自预热式安全节能型蓄热燃烧系统，其特征在于：包括多孔介质燃烧器、斯特林发电机、进气管、排气管和热电冷三联产系统；

所述进气管与多孔介质燃烧器之间设有瓦斯预热装置，所述瓦斯预热装置包括换热管、预热管、温度计和外热机，进气管、换热管、预热管依次连接，所述换热管设置在多孔燃烧器内中部，进气管和预热管设置于多孔燃烧器外部，所述温度计设置在预热管上外热机前端对通过外热机之前的气体进行温度检测，预热管尾端与多孔介质燃烧器底端相连；

所述多孔介质燃烧器包括底部的阻火层、上部的多孔介质储热层，所述特斯林发电机设置在多孔介质储热层中，斯特林发动机端连接排气管，排气管螺旋缠绕在多孔介质燃烧器外部，尾端连接热电冷三联产系统。

优选的，本实用新型还包括气体监控系统，所述气体监控系统包括无线智能终端，连接在进气管上的控制阀和计算机，所述控制阀通过信号线与计算机第一端口相连，点火器通过信号线与计算机第二端口相连，所述点火器设置在多孔介质燃烧怄气的下部，甲烷传感器通过信号线与计算机第三端口相连，所述无线智能终端与计算机通信连接。

优选的，所述热电冷三联产系统包括蒸汽动力机、与蒸汽动力机右端相连的发电机、与蒸汽动力机下端相连的吸收式制冷器和换热器。

优选的，所述瓦斯预热装置还包括控制器，外热机和温度计均通过信号线与控制器相连。

优选的，所述的多孔介质燃烧器和多孔介质储热层中的多孔介质为泡沫陶瓷多孔介质或蜂窝陶瓷多孔介质。