[发明专利]含高烷烃类有机物的可燃气热等离子体改良方法及系统

说明书

本发明公开了一种含高烷烃类有机物的可燃气热等离子体改良系统，包括等离子体炬、等离子体炬驱动电源以及分别连接在等离子体炬不同位置的可燃气进气口、补氧风入口，其中，所述进气口上通过一进气管与储气罐连接，所述进气管上串接有流量计一和进气阀一；所述补氧风入口通过一补氧管与高压气泵连接，所述补氧管上还串接有流量计二和进气阀二；所述等离子体炬包括等离子体炬阳极和等离子体炬阴极，所述阴极头部与补氧风入口之间的间距为预定间距；所述等离子体炬端部设有出气口。本发明还提供了改良方法。本发明实用性和功能性强，可广泛应用于可燃气技术领域。

技术领域

本发明涉及可燃气领域，具体是指含高烷烃类有机物的可燃气热等离子体改良方法及系统。

背景技术

燃气机是一种以可燃气为燃料的动力设备，最常用的可燃气包括：天然气、沼气、液化石油气、焦炉煤气和生物质热解气等，这些可燃气的特点都是以某一成分为主，兼有其他可燃成分。对于成分较为复杂的可燃气，例如：生物质热解气或焦炉煤气等，由于每种可燃成分的空燃比、抗爆性不同，采用统一的使用标准，容易产生燃气机爆震，或燃烧不完全，或效率不高。

有研究表明：燃料中相同体积百分含量CO在燃烧室中燃烧的效率比CH₄高，在燃料C原子相同的情况下，将燃气转化为CO气体比转化为CH₄更有利于燃烧室效率的提高。气体燃料高碳烃的浓度越大，其甲烷值也越低，越容易产生爆震，如丙烷、丁烷和戊烷等。气体燃料发动机的工作效率在很大程度上取决于混合气的可燃性，氢气和一氧化碳的着火温度比甲烷要低，最大燃烧速度快，以氢气和一氧化碳为主要成分的可燃气点火、启动更加容易，燃机效率高。对于生物质热解气，其含有较高浓度轻焦(高烷烃类)成分，直接用于燃气机易产生结焦、积碳。因此，为了提高燃气机性能，简化燃气机设计，提高燃气机效率，非常有必要对含多种高碳烃化合物的可燃气进行改良，使这些成分转化为低碳烃成分或转化为氢气和一氧化碳。

目前对于可燃气基本上都是直接使用，不进行深度改良。对于生物质产生的可燃气，有人研究采用催化改良技术将重焦成分转化为轻焦的技术，该技术由于需要使用外加热源，功耗较大；加入的氧气控制要求高，存在爆炸的危险，如果加入氧气过量，还会产生大量水和二氧化碳，导致可燃气热值降低；催化剂容易失活，离实用化尚有距离。

发明内容

针对以上问题，本发明提出了一种针对含高烷烃有机物的可燃物的改良方法及改良系统。

本发明提供的技术方案为：

一种含高烷烃类有机物的可燃气热等离子体改良系统，其特征在于，包括等离子体炬、等离子体炬驱动电源以及分别连接在等离子体炬不同位置的可燃气进气口、补氧风入口，其中，所述进气口上通过一进气管与储气罐连接，所述进气管上串接有流量计一和进气阀一；所述补氧风入口通过一补氧管与高压气泵连接，所述补氧管上还串接有流量计二和进气阀二；所述等离子体炬包括等离子体炬阳极和等离子体炬阴极，所述阴极头部与补氧风入口之间的间距为预定间距；所述等离子体炬端部设有出气口。

进一步地，所述补氧风入口位于等离子体炬的头端位置。

进一步地，所述储气罐用于储存待改良可燃气，所述高压气泵用于输送氧气。

进一步地，所述等离子体炬内部设有供气体流通的通道，所述预定间距为通道内径的1-5倍。

进一步地，所述进气阀一和进气阀二均采用手动控制阀。

本发明还提供了一种技术方案：

一种含高烷烃类有机物的可燃气热等离子体改良方法，通过采用上述所述的改良系统进行改良，具体包括以下实施步骤：

打开进气阀一，根据后续可燃气使用设备的进气量要求，调整流量到确定值，流量值由可燃气气体流量计一读出；

启动等离子体炬点火，点燃等离子体炬，根据可燃气流量确定合理的工作电流；