[发明专利]基于余热利用的纯氧燃烧系统

说明书

本发明提供了一种基于余热利用的纯氧燃烧系统，包括燃料进口管、燃料分流器、燃烧室、发动机、尾气分流器、节流阀、重整器、引流管、引流器、蒸汽发生器、水进口管以及尾气出口管，燃料进口管通过燃料分流器分别与燃烧室、重整器连接，重整器通过节流阀连接燃烧室，燃烧室连接有氧气进口管，燃烧室产生的废气通过尾气分流器分别与重整器、回流管路连接，进入重整器的废气经放热后分别连接尾气出口管、引流管，液态水经水进口管进入蒸汽发生器产生水蒸气进入引流器与来自引流管的废气混合后进入重整器，燃烧室为发动机提供动力，本发明借助废气回收利用的能量不受等熵膨胀的限制，可以对排气余热进行深度利用，利用效率高，通用性好。

技术领域

本发明涉及燃料重整燃烧技术领域，具体地，涉及一种基于余热利用的纯氧燃烧系统。

背景技术

采用纯氧燃烧有许多好处，可以减少废气中氮氧化物的排放，与二氧化碳捕捉结合可以实现“近零排放”，同时可以减少高温废气的流量，提高燃烧系统效率。但是受限于相对较小的体积流量和有限的预热温度，纯氧燃烧炉不能使用传统的余热回收系统。考虑到纯氧燃料炉的废气主要由水蒸气和二氧化碳组成，构建余热回收催化重整系统来提升系统整体热效率成为了一种有前景的方案。

将重整燃烧技术应用于动力设备有多种优势，但现有的重整方案仍存在余热利用率低、燃烧室燃烧效率低等缺陷，且大部分的重整设备体积大，不具有通用性。

专利文献CN1887691A公开了一种利用内燃机余热的甲醇催化重整制氢装置及控制方法,属于内燃机余热应用领域。该装置主要包括有设置在重整器壳体(5)的前部、中部和后部的甲醇水溶液气化腔(17)、催化反应腔(16)、重整气产物腔(15)。在重整器壳体(5)的中部为多孔蜂窝陶瓷(8),多孔蜂窝陶瓷(8)的内部为催化反应腔(16),在催化反应腔(16)的内壁设置有蜂窝状的小孔,小孔内壁涂敷了重整催化剂,换热管(7)轴向穿过多孔蜂窝陶瓷(8)，但该设计重整器壳体内部增加蜂窝陶瓷，增加了设备的复杂性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于余热利用的纯氧燃烧系统。

根据本发明提供的一种基于余热利用的纯氧燃烧系统，包括燃料进口管、燃料分流器、燃烧室、发动机、尾气分流器、节流阀、重整器、引流管、引流器、蒸汽发生器、水进口管以及尾气出口管；

所述燃料进口管通过燃料分流器分别与燃烧室、重整器连接，所述重整器通过节流阀连接所述燃烧室，所述燃烧室连接有氧气进口管；

所述燃烧室产生的废气通过尾气分流器分别与重整器、连接燃烧室的回流管路连接，进入重整器的废气经放热后一路通过蒸汽发生器经尾气出口管排出，另一路经引流管进入引流器；

液态水经水进口管进入蒸汽发生器产生水蒸气进入引流器与来自引流管的废气混合后进入重整器；

所述燃烧室为发动机提供动力。

优选地，所述燃料进口管燃料的输送，所述燃料采用碳氢燃料，所述碳氢燃料包括甲烷、乙醇、汽油或柴油。

优选地，所述引流器能够调节进入重整器中二氧化碳和水蒸气的比例；

所述燃料分流器能够调节各出口燃料分配的比例；

所述尾气分流器能够调节各出口尾气分配的比例。

优选地，还包括控制机构以及传感组件，所述传感组件用于检测燃烧室、尾气出口管的温度；

所述控制机构分别与传感组件、引流器、燃料分流器、尾气分流器信号连接。

优选地，所述重整器包括旋流器、混合室、收集槽、催化反应室以及壳体；

所述壳体的内部从上到下依次设置有依次连接的旋流器、混合室、催化反应室且旋流器、混合室、催化反应室的外壁与壳体之间形成第一容纳空间；