CN105333433A - 一种氢气催化燃烧器的温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种氢气催化燃烧器的温度控制方法。本发明属于氢气催化燃烧技术领域。氢气催化燃烧器的温度控制方法，其控制过程：1)数据处理器通过温度传感器采集氢气催化燃烧器的出口温度；2)数据处理器记录氢气催化燃烧器的温度变化，并与设定值作比较；3)根据催化燃烧器的温度与设定值的比较结果，数据处理器反馈调节氢气与空气的燃空比。本发明具有控制技术简单，使用方便，稳定可靠，经济适用，成本低廉，适用范围广等优点，可广泛用于氢气催化燃烧器的温度控制。

Description

一种氢气催化燃烧器的温度控制方法

技术领域

本发明属于氢气催化燃烧技术领域，特别是涉及一种氢气催化燃烧器的温度控制方法。

背景技术

氢气在日常生活或工业中有许多用途，一方面它是一种能源载体，既可以直接燃烧产生热量用于住宅的供热，也可以通过燃料电池(FC)或氢气内燃机(ICEs)发电以用于住宅照明或驱动汽车等，整个利用过程并不产生温室气体，所以是一种的清洁能源；另一方面，由于它具有很宽的爆炸极限和强的放热效应，使用过程中的安全性问题也是急需解决的问题。

利用氢气催化燃烧是许多涉氢过程的一个重要能量回收技术以及提高系统安全性的重要措施。例如在燃料电池的发电过程中，尾气中氢气通过催化燃烧可以有效提高氢气利用效率以及系统的安全性；在核电反应堆系统中，核安全规程也要求安装一种基于氢催化燃烧的被动应答式催化复合器(PAR，PassiveAuto-catalyticRecombiners)，它的作用就是在核电厂发生紧急状况时及时去除反应堆中的氢气，防止爆炸的发生。

在催化燃烧过程中，由于氢气的强放热效应常使反应器内温度急剧变化，而对于一定燃空比的含氢混合气，均存在一个点火极限，一旦反应器内温度达到或超过该点火极限，含氢混合气就会燃烧爆炸，带来安全性问题。因此如何控制反应器温度是保证催化燃烧过程安全进行的一个关键因素。同时氢催化燃烧是一个表面反应控制的过程，催化燃烧过程的启动需要一个过程，因此目前常用的通过频繁开关混合气进气阀门的方法来控制反应器的温度带来许多弊端，比如反应器温度波动会很大，给系统带来不稳定因素，同时开启反应器时，会经常碰到无法启动催化燃烧反应。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种氢气催化燃烧器的温度控制方法。

本发明的目的是提供控制技术简单，使用方便，稳定可靠，经济适用，成本低廉，适用范围广等特点的氢气催化燃烧器的温度控制方法。

本发明氢气催化燃烧器的温度控制方法所采取的技术方案是：

一种氢气催化燃烧器的温度控制方法，其特征是：氢气催化燃烧器的温度控制方法包括：

1)数据处理器通过温度传感器采集氢气催化燃烧器的出口温度；

2)数据处理器记录氢气催化燃烧器的温度变化，并与设定值作比较；

3)根据催化燃烧器的温度与设定值的比较结果，数据处理器反馈调节氢气与空气的燃空比；

本发明氢气催化燃烧器的温度控制方法还可以采用如下技术措施：

所述的氢气催化燃烧器的温度控制方法，其特征是：通过调节氢气与空气的燃空比控制氢气催化燃烧器的出口温度。

所述的氢气催化燃烧器的温度控制方法，其特征是：温度传感器采集氢气催化燃烧器的出口温度。

所述的氢气催化燃烧器的温度控制方法，其特征是：催化燃烧器的温度与设定值的比较结果以数字信号反馈给空气和氢气的流量控制器。

本发明具有的优点和积极效果是：

氢气催化燃烧器的温度控制方法由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明具有控制技术简单，使用方便，稳定可靠，经济适用，成本低廉，适用范围广等优点，可广泛用于氢气催化燃烧器的温度控制。

附图说明

图1是氢气催化燃烧器的温度控制方法示意图。

图中，1-氢气流量控制器；2-空气气流量控制器；3-气体混合器；4-催化燃烧器；5-温度传感器；6-数据处理器；

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

参阅附图1。

实施例1

一种氢气催化燃烧器的温度控制方法，其特征是：氢气催化燃烧器的温度控制方法包括：

1)数据处理器通过温度传感器采集氢气催化燃烧器的出口温度；

2)数据处理器记录氢气催化燃烧器的温度变化，并与设定值作比较；

3)根据催化燃烧器的温度与设定值的比较结果，数据处理器反馈调节氢气与空气的燃空比；

实施例2

设定催化燃烧器的温度为280℃(控制目标)，当燃空比8％的氢气和空气分别通过氢气流量控制器1和空气流量控制器2进入气体混合器3，然后通入氢催化燃烧器4，温度传感器5检测到温度快速升高。当温度升至280℃后，温度传感器5检测到温度继续升高，数据处理器6经比较计算后反馈信号给氢气流量控制器1和空气流量控制器2，调节燃空比至6％，温度传感器5检测到温度缓慢下降；当温度降至260℃后，数据处理器6经比较计算后反馈信号给氢气流量控制器1和空气流量控制器2，调节燃空比至7.2％，最后催化燃烧器的温度基本稳定在280℃。

实施例3

设定催化燃烧器的温度为350℃(控制目标)，当燃空比11％的氢气和空气分别通过氢气流量控制器1和空气流量控制器2进入气体混合器3，然后通入氢催化燃烧器4，温度传感器5检测到温度快速升高。当温度升至350℃后，温度传感器5检测到温度继续升高，数据处理器6经比较计算后反馈信号给氢气流量控制器1和空气流量控制器2，调节燃空比至10％，温度传感器5检测到温度缓慢下降；当温度降至330℃后，数据处理器6经比较计算后反馈信号给氢气流量控制器1和空气流量控制器2，调节燃空比至10.5％，最后催化燃烧器的温度基本稳定在350℃。

Claims (5)

1.一种氢气催化燃烧器的温度控制方法，其特征是：氢气催化燃烧器的温度控制方法包括：

1)数据处理器通过温度传感器采集氢气催化燃烧器的出口温度；

2)数据处理器记录氢气催化燃烧器的温度变化，并与设定值作比较；

3)根据催化燃烧器的温度与设定值的比较结果，数据处理器反馈调节氢气与空气的燃空比。

2.根据权利要求1所述的氢气催化燃烧器的温度控制方法，其特征是：通过调节氢气与空气的燃空比控制氢气催化燃烧器的出口温度。

3.根据权利要求1所述的氢气催化燃烧器的温度控制方法，其特征是：温度传感器采集氢气催化燃烧器的出口温度。

4.根据权利要求1或2所述的氢气催化燃烧器的温度控制方法，其特征是：催化燃烧器的温度与设定值的比较结果以数字信号反馈给空气和氢气的流量控制器。

5.根据权利要求1或2所述的氢气催化燃烧器的温度控制方法，其特征是：氢气与空气的燃空比的控制范围为2％-15％的氢气(体积百分数)。