CN112344367A - 一种新能源燃烧系统、燃烧工艺及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新能源燃烧系统、燃烧工艺及控制方法，所述燃烧系统利用水和/或醇作为原料液，制备至少含有氢气的新能源燃料，并将所述新能源燃料作为燃料进行燃烧，以维持新能源燃烧系统的燃烧过程，所述燃烧系统包括集成式燃烧机、风机、储液罐，所述风机与集成式燃烧机连接，用于为燃烧过程提供助燃空气，所述储液罐与集成式燃烧机连接，用于向集成式燃烧机内补充原料液，以维持新能源燃料的制备过程及燃烧过程；本发明所述的一种新能源燃烧系统、燃烧工艺及控制方法，不仅热值高、放热效率高，而且与利用传统能源物质进行燃烧相比，极大地减少了有害烟气的排放量，降低了对环境的污染。

Description

一种新能源燃烧系统、燃烧工艺及控制方法

技术领域

本发明涉及燃烧技术领域，特别涉及一种新能源燃烧系统、燃烧工艺及控制方法。

背景技术

能源是人类经济活动中最重要的要素。能源是自然的资源，它来自于太阳的辐射。煤、石油、天然气是远古时代存储于生物中的太阳能，它们主要是碳氢化合物。水和空气在太阳能的作用下可产生巨大的势能和动能，把这种势能和动能变为电力就可成为一切机器的动力。水力和风力可直接转化为电力，这种转化不会产生环境污染物。燃烧煤、石油、天然气放出巨大的热量，从而产生动力；然而燃烧过程却产生大量环境污染物：一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、碳黑颗粒物等，这些环境污染物破坏了人类的生存环境和危害人们的健康；而且这些能源是不可再生的，随着能源耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些能源将要枯竭。因此，在能源与环境问题日益突出的大背景下，寻找清洁可再生的新能源代替传统化石能源受到世界各国的关注。

对于新能源而言，一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等。

在各种新能源的研究中，氢能以氢气完全清洁的燃烧方式以及可以再生的优势成为研究者的首选。但目前，由于氢能源的发展由于制造氢气的价格昂贵而受到制约，而使得现有技术中的燃烧系统仍采用传统能源进行燃烧，不仅热值、放热效率较低，而且容易污染环境。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种新能源燃烧系统、燃烧工艺及控制方法，以解决现有技术中的燃烧系统仍采用传统能源进行燃烧的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种新能源燃烧系统，所述燃烧系统包括集成式燃烧机、风机、储液罐，所述集成式燃烧机内部至少包括燃烧室、原料液室、新能源制备室，所述集成式燃烧机内部至少进行新能源燃料的制备过程以及新能源燃料的燃烧过程，所述风机与集成式燃烧机连接，用于为燃烧过程提供助燃空气，所述储液罐与集成式燃烧机连接，用于向集成式燃烧机内补充原料液，以维持新能源燃料的制备过程及燃烧过程。

进一步的，所述燃烧室为柱体腔室，为燃烧过程提供燃烧空间；

所述原料液室中的至少部分腔室结构为环型腔室，为原料液提供存储空间；所述原料液室的至少部分腔室结构设置在燃烧室内部和/或所述原料液室的至少部分腔室结构环绕并套设在燃烧室的外部；

新能源制备室为环型腔室，所述新能源制备室的蒸汽入口与原料液室的蒸汽出口连通，且所述新能源制备室环绕并套设在燃烧室的外部。

进一步的，在所述集成式燃烧机内部，所述燃烧室、原料液室、新能源制备室由内至外依次环绕并套设设置；

或者，在所述集成式燃烧机内部，所述原料液室、新能源制备室沿竖直方向相邻设置，且所述原料液室的至少部分腔室结构、所述新能源制备室同时套设在燃烧室的外部。

进一步的，所述原料液室包括自下至上依次连通的储液室、蒸发室，所述储液室、蒸发室均为环形腔室，且所述储液室、蒸发室均套设在燃烧室的外部。

进一步的，所述原料液室包括炉管，所述炉管的一端与储液室连接，所述炉管的另一端与蒸发室连接；所述炉管设置在燃烧室的外部或内部，或者炉管与燃烧室的炉内壁镶嵌连接；其中，所述原料液室包括三种炉管设置方式中的任意一种：

方式一、所述原料液室包括一个炉管；

方式二、所述原料液室包括多个炉管，所述炉管排列为一层环状结构；

方式三、所述原料液室包括多个炉管，所述炉管排列为多层环状结构，且不同环向的炉管交错布置。

进一步的，所述新能源制备室包括蒸汽室，所述新能源制备室与燃烧室之间设置夹层结构，所述夹层结构内部具有隔热腔室，所述蒸汽室与隔热腔室连通。

进一步的，所述新能源制备室包括依次连通的蒸汽室、催化室、储气室，所述蒸汽室设置蒸汽入口，所述催化室内填充催化剂，所述储气室设置出气接口。

进一步的，所述燃烧室中设置燃烧器，所述风机通过空气管路与燃烧器连通，用于向燃烧室中通入助燃空气；所述原料液室的入口通过补液管路与储液罐连接；所述新能源制备室上设置出气接口，所述出气接口与燃烧器连通。

进一步的，所述系统包括供蒸汽装置和/或供燃气装置；所述供蒸汽装置与集成式燃烧机的蒸汽入口连通，所述供燃气装置与集成式燃烧机的燃烧器连通。

一种新能源燃烧工艺，应用于所述的新能源燃烧系统；所述燃烧工艺包括：

S1、系统开启，点火燃烧；

S2、燃烧放热，原料液室中的原料液受热蒸发，变为原料蒸汽；

S3、原料蒸汽从原料液室进入新能源制备室，发生催化反应，生成新能源燃料；

S4、新能源燃料进入燃烧器进行燃烧，并逐渐减小天然气管路中的流量；

S5、待系统稳定运行后，根据工艺需求减小天然气管路中的流量，或增大天然气管路中的流量，或关闭天然气管路。

一种新能源燃烧系统的控制方法，所述新能源燃烧系统包括中央处理器，用于对系统的运转进行相应的控制；

燃烧器内设置点火装置，所述点火装置与中央处理器连接，用于控制系统点火启动；

天然气管路上设置天然气控制阀，天然气控制阀与中央处理器连接，用于调控天然气的供应量；补液管路上设置补液泵，补液泵与中央处理器连接，用于控制向原料液室内补充原料液的量；

集成式燃烧机上设置液位装置，液位装置通过液位管路与原料液室连通，中央处理器与液位装置连接，用于实时获取原料液室中的液位情况；

催化室内设置多个温度检测装置，温度检测装置与中央处理器连接，用于对催化室内的温度进行检测；

蒸汽管路上设置蒸汽流量计，新能源管路上设置可燃气流量计，蒸汽流量计、可燃气流量计均与中央处理器连接，用于实时获取原料蒸汽、新能源燃料的流量情况；

所述控制方法应用于所述的新能源燃烧系统；所述控制方法至少包括：系统启动过程中的控制方法；

所述系统启动过程中的控制方法，包括以下步骤：

B1、中央处理器控制天然气控制阀开启，并控制点火装置点火；

B2、中央处理器通过液位装置获取原料液室中的液位，判断原料液室中液位是否达到预设液位值；是，则进行步骤B4；否，则进行步骤B3；

B3、中央处理器控制补液泵开启，向原料液室中补充原料液，并返回步骤B2；

B4、中央处理器通过温度检测装置实时获取催化室内的温度；

B5、中央处理器判断催化室内的温度是否满足预设温度范围的要求；是，则进行步骤B6；否，则返回步骤B4；

B6、中央处理器通过蒸汽流量计实时获取原料蒸汽流量；

B7、中央处理器判断原料蒸汽流量是否达到预设蒸汽流量值；是，则进行步骤B8；否，则返回步骤B6；

B8、中央处理器通过可燃气流量计实时获取可燃气流量；

B9、中央处理器判断可燃气流量是否达到预设燃气流量值；是，则进行步骤B10；否，则返回步骤B8；

B10、中央处理器控制天然气控制阀完全关闭，完成系统的启动过程，并维持系统处于动态平衡状态。

相对于现有技术，本发明所述的一种新能源燃烧系统、燃烧工艺及控制方法具有以下优势：

本发明所述的一种新能源燃烧系统、燃烧工艺及控制方法，将水和/或醇作为原料液，制备出至少含有氢气的新能源燃料，并将所述新能源燃料作为燃料进行燃烧，不仅热值高、放热效率高，而且与利用传统能源物质进行燃烧相比，极大地减少了有害烟气的排放量，降低了对环境的污染。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种新能源燃烧系统的示意图；

图2为本发明实施例所述的一种新能源燃烧系统在另一视角下的的示意图；

图3为本发明实施例所述的一种新能源燃烧系统中集成式燃烧机的示意图；

图4为本发明实施例在图3中A-A向的剖视图；

图5为本发明实施例所述的一种新能源燃烧系统中集成式燃烧机的一种示意图；

图6为本发明实施例在图5中B-B向的剖视图；

图7为本发明实施例所述的一种新能源燃烧系统中集成式燃烧机的结构示意图；

图8为本发明实施例在图7中C-C向的剖视图；

图9为本发明实施例所述的一种新能源燃烧系统中集成式燃烧机的一种结构示意图；

图10为本发明实施例在图9中D-D向的剖视图；

图11为本发明实施例所述的一种新能源燃烧系统中集成式燃烧机的另一种结构示意图；

图12为本发明实施例在图11中E-E向的剖视图。

附图标记说明：

集成式燃烧机1，壳体10，外壳体101，内壳体102，隔热层103，燃烧室11，炉内壁111，第一隔板111a，炉管111b，第二隔板111c，第一内壁1111，第二内壁1112，燃烧出口管112，炉外壁113，夹层结构114，第一隔板1141，第二隔板1142，隔热腔室115，原料液室12，第一液口121，第二液口122，第三液口123，第四液口124，蒸汽出口125，第一安全口126，防护套管127，密封板128，蒸汽室13，蒸汽入口131，第一连接管132，第二连接管133，催化室14，第一滤板141，第二滤板142，投放口143，温度检测装置144，储气室15，出气接口151，第二安全口152，蒸发室16，燃烧器17，第一管路171，第二管路172，第一进气口1721，第三管路173，第二进气口1731，隔热室18，储液室19，储液罐2，补液泵3，补液管路4，风机5，空气管路6，天然气管路7，新能源管路8，蒸汽管路9。

具体实施方式

下文将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本公开的发明概念。然而，这些发明概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文中所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开内容更详尽和完整，并且向本领域的技术人员完整传达其包括的范围。也应注意这些实施例不相互排斥。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，在未进行任何特殊解释说明的情况下，本发明中涉及的“新能源”、“新能源燃料”等用词，均是指氢能这一种新能源；同时本发明主要是制备至少含有氢气的可燃气体，并进行燃烧放热，即本发明中涉及的“新能源燃料”均是指本发明中制备的至少含有氢气的可燃气体。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

由于现有技术中的燃烧系统仍采用传统能源进行燃烧，不仅热值、放热效率较低，而且容易污染环境。为了解决这一问题，本实施例提出一种新能源燃烧系统，在新能源燃烧系统的燃烧过程中，利用水和/或醇作为原料液，制备至少含有氢气的新能源燃料，并将所述新能源燃料作为燃料进行燃烧，以维持新能源燃烧系统的燃烧过程；具体的：

如附图1-4所示，所述燃烧系统包括集成式燃烧机1、风机5、储液罐2，所述集成式燃烧机1内部至少包括燃烧室11、原料液室12、新能源制备室，所述集成式燃烧机1内部至少进行新能源燃料的制备过程以及新能源燃料的燃烧过程，所述风机5与集成式燃烧机1连接，用于为燃烧过程提供助燃空气，所述储液罐2与集成式燃烧机1连接，用于向集成式燃烧机1内补充原料液，以维持新能源燃料的制备过程及燃烧过程。

所述集成式燃烧机1包括：

燃烧室11为柱体腔室，为燃烧过程提供燃烧空间；所述燃烧器11上设置燃烧出口管112，用于排出集成式燃烧机1在燃烧过程中产生的烟气；所述燃烧室11中设置燃烧器17，用于进行燃料或新能源燃料的燃烧，同时燃烧器17上设置点火装置，提供引燃作用；所述风机5通过空气管路6与燃烧器17连通，用于向燃烧室11中通入助燃空气；

原料液室12中的至少部分腔室结构为环型腔室，为原料液提供存储空间；所述原料液室12的至少部分腔室结构设置在燃烧室11内部和/或所述原料液室12的至少部分腔室结构环绕并套设在燃烧室11的外部，在燃烧室11内燃烧放热的情况下，通过热量传导、传递、辐射等方式，对原料液室12中的原料液进行加热、蒸发，形成原料蒸汽；所述原料液室12的入口通过补液管路4与储液罐2连接，所述原料液室12上设置蒸汽出口125，用于排出原料液室12中产生的原料蒸汽；

新能源制备室为环型腔室，所述新能源制备室的蒸汽入口131与原料液室12的蒸汽出口125连通，且所述新能源制备室环绕并套设在燃烧室11的外部，使得原料蒸汽能够进入新能源制备室，并在新能源制备室中将原料蒸汽制备为新能源燃料，同时在燃烧室11内燃烧放热的情况下，通过热量传导、传递、辐射等方式，为新能源制备室中发生的反应提供热量；所述新能源制备室上设置出气接口151，所述出气接口151与燃烧器17连通，从而新能源制备室制备出的新能源燃料，通过出气接口151进入燃烧器17中进行燃烧，以维持集成式燃烧机1的燃烧过程。

其中，所述新能源制备室中设置有催化剂，原料蒸汽通过催化剂进行催化反应；对于不同的原料而言，所述原料液可以是水，则制备的新能源燃料为氢气、氧气的混合气体；所述原料液也可以是水、醇类的混合物，例如水与乙醇的混合液、水与丙醇的混合液，或者水与丙三醇的混合液等等，制备的新能源燃料为氢气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体；所述原料液也可以是醇类，如甲醇、乙醇、丙醇、丙三醇等等，制备的新能源燃料为氢气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体；

对于新能源制备室内设置的催化剂而言，根据不同的原料液组分选用现有技术中对应的催化剂；例如，对于水和甲醇的混合液，可以采用铜基催化剂，对于水，可以采用铁基催化剂或铂基催化剂，鉴于催化剂及其选用、制备等相关工艺均为现有技术，在此不进行赘述。

从而本实施例中提出的新能源燃烧系统，将水和/或醇作为原料液，制备出至少含有氢气的新能源燃料，并将所述新能源燃料作为燃料进行燃烧，不仅热值高、放热效率高，而且与利用传统能源物质进行燃烧相比，极大地减少了有害烟气的排放量，降低了对环境的污染。

此外，对于燃烧机1内部的腔室位置设置，在本实施例中提出两种实施方案：

实施方案一、在所述集成式燃烧机1内部，所述燃烧室11、原料液室12、新能源制备室由内至外依次环绕并套设设置；这一实施实施方案与附图3、附图7等图示结构近似或相同；

实施方案二、在所述集成式燃烧机1内部，所述原料液室12、新能源制备室沿竖直方向相邻设置，且所述原料液室12的至少部分腔室结构、所述新能源制备室同时套设在燃烧室11的外部；这一实施实施方案与附图4中的结构大致相同。

对于实施方案二，原料液室12可以设置在新能源制备室的上方，也可以设置在新能源制备室的下方。

实施例2

由于新能源制备室中发生的催化反应，往往需要达到一定的温度条件才能进行，从而本申请通过利用燃烧室11内的燃烧过程，将一部分热量传递至新能源制备室，使得新能源制备室能够维持所需的反应温度条件。

但考虑到燃烧系统在启动时，或新能源燃料产量出现波动时，可能导致产热不足以使催化室满足催化反应温度，从而如附图1-3所示，本实施例在实施例1的基础上，对所述燃烧系统进行改进：

所述燃烧系统还包括天然气管路7，所述天然气管路7的进口端与天然气气源连通，所述天然气管路7的出口端与燃烧器17连接，从而使得集成式燃烧机1能够通过额外燃烧天然气来确保其内部的温度，确保新能源制备室能够较为稳定地维持在催化反应所需的温度范围内。

除此之外，本实施例利用天然气作为一种具体的实施方式，但并不局限于此；所述天然气管路7也可以与其他燃气气源连通，例如煤气、沼气、石油气等燃料气的气源，相应的，所述天然气管路7也可以称为煤气管路、沼气管路或石油气管路等等。

实施例3

如附图1-5所示，本实施例在实施例1或实施例2的基础上，对集成式燃烧机1的结构进行具体介绍。

所述集成式燃烧机1还包括新能源管路8、蒸汽管路9，所述蒸汽管路9的进口端与原料液室12的蒸汽出口125连接，所述蒸汽管路9的出口端与新能源制备室的蒸汽入口131连接；所述新能源管路8的进口端与新能源制备室的出气接口151连接，所述新能源管路8的出口端与燃烧器17连接。

所述原料液室12包括自下至上依次连通的储液室19、蒸发室16，所述储液室19、蒸发室16均为环形腔室，且所述储液室19、蒸发室16均套设在燃烧室11的外部；该结构如附图5、附图7、附图9等附图所示，需要说明的是，在该结构中，原料液室12为一个完整的腔室，原料液由于自身重力在原料液室12下部聚集，从而本实施例将液态的原料液所占用的空间视为储液室19；原料液受热蒸发，形成的原料液蒸汽上升，从而本实施例将原料液蒸汽所占用的空间视为蒸发室16。

此外，本实施例还对原料液室12进行了相应的改进，所述原料液室12中的储液室19、蒸发室16为相互连通的独立腔室结构，原料液室12还包括炉管111b，所述炉管111b的一端与储液室19连接，所述炉管111b的另一端与蒸发室16连接；

其中，如附图3、附图4、附图11、附图12所示，所述炉管111b可以设置在燃烧室11的外部或内部，或者炉管111b与燃烧室11的炉内壁111镶嵌连接；所述原料液室12包括三种炉管111b设置方式中的任意一种：

方式一、所述原料液室12包括一个炉管111b；

方式二、所述原料液室12包括多个炉管111b，所述炉管111b排列为一层环状结构；方式二中的结构如附图12所示。

方式三、所述原料液室12包括多个炉管111b，所述炉管111b排列为多层环状结构，且不同环向的炉管111b交错布置；方式三种的结构如附图4所示。

所述新能源制备室包括依次连通的蒸汽室13、催化室14、储气室15，所述蒸汽室13上设置蒸汽入口131，用于接收并容纳原料蒸汽，所述催化室14内填充催化剂，原料蒸汽经过催化剂发生反应生成新能源燃料，所述储气室15对生成的新能源燃料进行接收、容纳，所述储气室15上设置出气接口151，用于将新能源燃料导出储气室15。

所述蒸汽室13与催化室14之间设置第一滤板141，使得蒸汽室13中的原料蒸汽能够较为分散且均匀地进入催化室14内，与催化剂充分接触，提高催化反应效率及新能源燃料产量；所述催化室14与储气室15之间设置第二滤板142，对气流进行过滤，以避免气流携带催化剂颗粒流出。

实施例4

由于催化剂在一定的工作温度范围内具有较好的催化活性，若催化室14内的温度过高，可能会导致催化剂高温失活的情况发生；在确保燃烧室11中的燃烧状况以及燃烧规模不变动的基础上，如附图3-12所示，本实施例在实施例1-3任一实施例的基础上，对集成式燃烧机1中的腔室结构及其配合关系进行改进。

所述新能源制备室与燃烧室11之间设置夹层结构114，所述夹层结构114可以设置为一层或多层；所述夹层结构114内部具有隔热腔室115，所述蒸汽室13与隔热腔室115连通；

具体而言，所述夹层结构114主要设置在催化室14与燃烧室11之间，用于对催化剂进行高温防护，其作用原理为：在集成式燃烧机1运行过程中，进入蒸汽室13的原料蒸汽一部分进入催化室14进行催化反应，另一部分原料蒸汽进入隔热腔室115中，从而对燃烧室11中的部分热量进行阻隔，避免燃烧室11中过量的热量传递至催化室14中，造成催化剂高温失活的情况发生。

实施例5

如附图3-4所示，本实施例在实施例4的基础上提出一种具体的实施方案。

集成式燃烧机1炉体由壳体10合围成圆柱型，壳体10包括外壳体101和内壳体102，内壳体102向顶部延伸成拱形顶面，外壳体101和内壳体102之间填充有保温或者隔热材料，所述外壳体101、内壳体102以及所填充的保温或者隔热材料共同形成隔热层103；集成式燃烧机1的内部中心设置为燃烧室11，燃烧室11为圆柱形腔体，由炉内壁111和炉外壁113合围成，炉内部111顶部延伸为拱形，炉外壁111顶部也延伸为拱形，炉内壁111包括多个炉管111b，多个炉管111b环形布置，并且布置为两层，形成第一内壁1111和第二内壁1112，第一内壁1111包括多个炉管111b、多个第一翅片111a、多个第二翅片111c，两个相邻炉管111b之间纬向连接第二翅片111c，每个炉管111b沿径向连接第一翅片111a，第一翅片111a朝向炉内壁111一侧，并且第一翅片111a上部和炉内壁111连接，第一翅片111a下部与炉内壁111下部连接，炉内壁111在炉管111b处为断开状态，第二内壁1112包括多个炉管111b、多个第一翅片111a、多个第二翅片111c，两个相邻炉管111b之间纬向连接第二翅片111c，每个炉管111b沿径向连接第一翅片111a，第一翅片111a朝向炉内壁111一侧，炉管111b上部和炉外壁113连接，炉管111b下部与炉外壁113下部连接，第一内壁1111的多个炉管111b和第二内壁1112的多个炉管111b交错间隔设置，第一翅片111a和第二翅片111c用于增加散热面积，炉内壁111上部连通燃烧出口管112，炉管111b与第一翅片111a、第二翅片111b连接方式优选为焊接。

其中，炉内壁111与炉外壁113共同形成夹层结构114，且炉内壁111与炉外壁113之间形成隔热腔室115，所述隔热腔室115与蒸汽室13连通。

需要说明的是，本实施例中的炉管111b与实施例3中的炉管111b相同，且属于实施例3中炉管111b设置方式中的方式三；具体的：

如附图3-4所示，本实施例中炉管111b的管内空间是属于原料液室12的一部分，所述炉管111b布置为两层，分别与第一内壁1111、第二内壁1112连接，形成双层结构；其中夹层结构114的布置可以具有以下几种实施方案：

方案一、所述第一内壁1111与炉外壁113形成一层的夹层结构114，第一内壁1111与炉外壁113之间形成隔热腔室115；

第一内壁1111为间断式设置，或者第一内壁1111上设置有缺口或通孔，使得第一内壁1111与第二内壁1112之间的空间与燃烧室11连通，亦或者说，所述第一内壁1111与第二内壁1112之间的空间是属于燃烧室11的一部分；此时，第二内壁1112上设置的炉管111b作为原料液室12的结构组件，可以视为完全设置在燃烧室11内部。

方案二、第一内壁1111、第二内壁1112与炉外壁113形成两层的夹层结构114，所述第一内壁1111为完整的、且能够完全隔绝、密封的结构，所述第二内壁1112为间断式设置，或者第二内壁1112上设置有缺口或通孔，从而第一内壁1111、第二内壁1112之间的空腔，与第二内壁1112、炉外壁113之间的空腔连通，共同形成隔热腔室115。

方案三、第一内壁1111、第二内壁1112与炉外壁113形成两层的夹层结构114，所述第一内壁1111、第二内壁1112均为完整的、且能够完全隔绝、密封的结构，即第一内壁1111、第二内壁1112之间的空腔、第二内壁1112、炉外壁113之间的空腔均为相互独立的空腔结构；

在方案三中，第一内壁1111、第二内壁1112之间的空腔和/或第二内壁1112、炉外壁113之间的空腔作为隔热腔室115；此外，第一内壁1111、第二内壁1112之间的空腔和/或第二内壁1112、炉外壁113之间的空腔也可以为独立、封闭的空间，内部填充隔热物质，例如隔热棉、惰性气体等。

燃烧室11下部连接燃烧器17，燃烧器17设置于炉内壁111下部合围的空间内，燃烧器17上连接有第一管路171、第二管路172、第三管路173，第二管路172套于第三管路173内部，第三管路173套于第一管路171内部，节约空间，并且密封性较好，第一管路171用于通入空气，提供燃烧所需的氧气，第二管路172与第一进气口1721连通用于通入天然气，第三管路173与第二进气口1731连通用于通入氢气混合气进行燃烧，燃烧器17上设置有点火装置，优选的，点火装置能够自动点火，并且点火完成后能够进行火焰检测。

炉内壁111上部和炉外壁113上部之间设置蒸发室16，炉内壁111下部和炉外壁113下部之间原料液室12，原料液室12与蒸发室16通过多个炉管111b连通，炉管111b中间通入原料液或者原料液蒸汽，用于对炉外壁113降温，防止温度过高，同时防止催化剂温度过高失去活性，原料液室12底部设置第一接口121和第四接口124，蒸发室16顶部设置第二接口122、第三接口123、第一安全口126和蒸汽出口125，第一接口121或第四接口124与第二接口122或第三接口123之间设置液位装置，第一接口121或第四接口124中另一个为排污出口，用于排出废液，第二接口122或第三接口123中另一个为补液口，用于添加原料液，原料液进入蒸发室16中，通过炉管111b进入原料液室12。

炉外壁113与内壳体102之间从下到上依次环状设置有蒸汽室13、催化室14、储气室15，蒸汽室13下部设置蒸汽入口131，通过管路连通蒸汽出口125，将蒸汽出口125排出的原料液蒸汽导入蒸汽室13，催化室14底部连接蒸汽室13处设置第一滤板141，对原料液蒸汽进行过滤，过滤后的原料液蒸汽进入催化室14，催化室14内部填充催化剂，原料液蒸汽在催化剂作用下受热形成氢气和一氧化碳混合气，催化室14顶部连接储气室15处设置第二滤板142，对生成的氢气混合气进行过滤后通入储气室15，储气室15上部设置出气接口151、第二安全口152，出气接口151连通第二进气口1731，将氢气混合气导入燃烧室11内部进行燃烧，第二安全口152用于连接氢气混合气的压力开关或者安全阀装置，保证集成式燃烧机1内部氢气混合气的压力稳定。

实施例6

如附图5-6所示，本实施例在实施例4的基础上提出另一种具体的实施方案。

集成式燃烧机1炉体由壳体10合围成圆柱型，壳体10包括外壳体101和内壳体102，内壳体102向顶部延伸成拱形顶面，外壳体101和内壳体102之间填充有保温或者隔热材料，所述外壳体101、内壳体102以及所填充的保温或者隔热材料共同形成隔热层103；集成式燃烧机1的内部中心设置为燃烧室11，燃烧室11为圆柱形腔体，由炉内壁111合围形成，炉内壁111顶部延伸为拱形，炉内壁111中部和下部外侧包覆有炉外壁113，炉外壁113和炉内壁111之间设置有夹层结构114，夹层结构114内设置有隔板1141，夹层结构114内填充有原料液蒸汽或者原料液，用于对炉外壁113和炉内壁111降温，防止温度过高，同时防止催化室14温度过高使催化剂失去活性，隔板1141上部填充原料液，隔板1141下部的夹层结构114与与炉外壁113之间形成隔热腔室115，所述隔热腔室115与蒸汽室13连通，所述隔热腔室115内填充原料液蒸汽；

炉外壁113上部向远离燃烧室11的方向延伸并与内壳体102连接，炉外壁113上部、炉内壁111上部、内壳体102上部、隔板1141合围连接形成原料液室12，原料液室12内部通入的原料液不能充满整个原料液室12，上部留有储存蒸汽的空间；原料液室12设置第一接口121、第四接口124、第二接口122、第三接口123，第一接口121和第四接口124设置在原料液室12的上部，第二接口122和第三接口123设置在原料液室12的下部，并且穿过壳体10设置在炉外壁113上，设置在原料液室12上部的接口与设置在原料液室12下部的接口存在高度差，用于连接液位装置，以便测量液位高度及时补液，其余接口或者用于补液，或者用于排出废液，或者用于设置安全阀；该实施例中，第一接口121和第二接口122设置液位装置，第三接口123设置补液口，用于补液，第四接口124设置安全阀；原料液室12还设置第一安全口126和蒸汽出口125，蒸汽出口125用于导出原料液蒸汽，第一安全口126用于连接压力测量装置、压力开关，保证原料液室12内蒸汽压力。

燃烧室11上部穿过壳体10设置燃烧出口管112，下部设置燃烧器17，燃烧器17设置于炉内壁111下部合围的空间内，燃烧器17上连接有第一管路171、第二管路172、第三管路173，第二管路172套于第三管路173内部，第三管路173套于第一管路171内部，节约空间，并且密封性较好，第一管路171用于通入空气，提供燃烧所需的氧气，第二管路172与第一进气口1721连通用于通入天然气，第三管路173与第二进气口1731连通用于通入氢气混合气进行燃烧，燃烧器17内部设置点火装置，点火装置为涡轮结构，便于充分与空气混合燃烧。

炉外壁113与内壳体102中部合围形成储气室15、催化室14，储气室15储气室15内侧与原料液室12相邻，原料液室12同时对储气室15起到了隔热作用，防止气体受热膨胀发生危险，储气室15侧面穿出壳体10设置出气接口151，储气室15侧面穿出壳体10并向上延伸出第二安全口152，用于连接测量气体压力的压力表、保证压力的压力开关等，催化室14侧面穿出壳体10设置多个温度传感器144，用于对催化剂作用时的温度进行检测，保证催化剂活性，使催化剂最大限度发生作用；从而炉内壁111与炉外壁113共同形成夹层结构114，且炉内壁111与炉外壁113之间形成隔热腔室115，所述隔热腔室115与蒸汽室13连通。

此外，本实施例中，所述隔热腔室115与蒸汽室13之间的壁面上可以设置通孔，以实现二者之间的连通；也可以在蒸汽室13与夹层结构114之间连通有第一连接管131和第二连接管132，第一连接管131和第二连接管132为原料液蒸汽通道，用于蒸汽室13和夹层结构114之间原料液蒸汽的交换；催化室14底部穿过蒸汽室13设置有投放口143，用于添加或者取出催化剂。

实施例7

如附图7-8所示，本实施例在实施例4的基础上提出另一种具体的实施方案。

集成式燃烧机1炉体由壳体10合围成圆柱型，壳体10包括外壳体101和内壳体102，内壳体102向顶部延伸成拱形顶面，外壳体101和内壳体102之间填充有保温或者隔热材料；燃烧室11设置在集成式燃烧机1内部中心，由炉内壁111合围成圆柱型，炉内壁111向顶部延伸为拱形顶面，燃烧室11上部穿过壳体10设置燃烧出口管112，下部设置燃烧器17，燃烧器17设置于炉内壁111下部合围的空间内，燃烧器17上连接有第一管路171、第二管路172、第三管路173，第二管路172套于第三管路173内部，第三管路173套于第一管路171内部，节约空间，并且密封性较好，第一管路171用于通入空气，提供燃烧所需的氧气，第二管路172与第一进气口1721连通用于通入天然气，第三管路173与第二进气口1731连通用于通入氢气混合气进行燃烧，燃烧器17内部设置点火装置，点火装置为涡轮结构，便于充分与空气混合燃烧。

炉内壁111远离燃烧室11的一侧环状连接有多个炉管111b，炉管111b为异型管，或者为半圆形，或者为方形，或者为其他形状，该实施例优选设置为半圆形，炉内壁111外部包覆有炉外壁113，炉外壁113向顶部延伸为拱形顶面，炉外壁113与炉内壁111之间为夹层结构114，炉管111b设置于夹层结构114中，夹层结构114设置第一隔板1141和第二隔板1142，将夹层结构114分为不相通的两个部分，炉管111b顶端与炉内壁111连接处封闭设置第二隔板1142，炉管111b底部外侧与炉外壁113连接处封闭设置第一隔板1141，炉管111b内部空间与第一隔板1141下部空间连通，为隔热室18，所述隔热室18与蒸汽室13连通，填充原料液蒸汽，用于对炉内壁111降温，防止过热损坏，炉管111b外部与第一隔板1141、第二隔板1142隔开的上部空间作为原料液室12，填充原料液，同时能够对炉外壁113降温，防止催化剂温度过高失去活性，因此夹层结构114内分隔出两层空间，分别填充原料液蒸汽与原料液，起到双层降温作用。

原料液室12内部通入的原料液不能充满整个原料液室12，上部留有储存蒸汽的空间；原料液室12设置第一接口121、第四接口124、第二接口122、第三接口123，第一接口121和第四接口124设置在原料液室12的上部，第二接口122和第三接口123设置在原料液室12的下部，并且穿过壳体10设置在炉外壁113上，设置在原料液室12上部的接口与设置在原料液室12下部的接口存在高度差，用于连接液位装置，以便测量液位高度及时补液，其余接口或者用于补液，或者用于排出废液，或者用于设置安全阀；该实施例中，第一接口121和第二接口122设置液位装置，第三接口123设置补液口，用于补液，第四接口124设置安全阀；原料液室12还设置第一安全口126和蒸汽出口125，蒸汽出口125用于导出原料液蒸汽，第一安全口126用于连接压力测量装置、压力开关，保证原料液室12内蒸汽压力。

从而本实施例通过对炉管111b进行特殊布置，使得炉外壁113与炉内壁111之间形成两层的夹层结构114；其中，作为本实施例的优选方案，炉管111b与炉内壁111之间为隔热腔室115，所述隔热腔室115通过隔热室18与蒸汽室13连通；

需要说明的是，本实施例中的炉管111b与实施例3中的炉管111b，所起到的作用不同；具体而言，实施例3中的炉管111b是原料液室12的部分结构，炉管111b内部的物质为原料液，用于盛装原料液，并使原料液受热蒸发；本实施例的炉管111b是夹层结构114的部分结构，与原料液室12不连通，炉管111b内部的物质为原料液蒸汽，用于对催化室14进行隔热防护；

同时，炉管111b与炉外壁113之间为原料液室12，具体而言，炉管111b与炉外壁113之间的空间是属于原料液室12的总腔室空间的一部分。

炉外壁113与内壳体102合围从上到下依次形成储气室15、催化室14、蒸汽室13，催化室14底部连接蒸汽室13处设置第一滤板141，对原料液蒸汽进行过滤，过滤后的原料液蒸汽进入催化室14，催化室14内部填充催化剂，原料液蒸汽在催化剂作用下受热形成氢气和一氧化碳混合气，催化室14顶部连接储气室15处设置第二滤板142，对生成的氢气混合气进行过滤后通入储气室15，蒸汽室13与夹层结构114下部空间连接有交换原料液蒸汽的管路。

储气室15顶面穿出壳体10设置出气接口151、第二安全口152，出气接口151用于导出反应生成的氢气混合气，第二安全口152用于连接测量储气室15内气体压力的压力表、保证压力的压力开关等。

实施例8

如附图9-10所示，本实施例在实施例4的基础上提出另一种具体的实施方案。

需要说明的是，本实施例与实施例7基本相同，所不同的是，炉管111b与炉外壁113连接，炉管111b顶端与炉外壁113连接处封闭设置第二隔板1142，炉管111b底部外侧与炉内壁111连接处封闭设置第一隔板1141；

同样的，炉管111b内部空间与第一隔板1141下部空间连通，为隔热室18，所述隔热室18与蒸汽室13连通，填充原料液蒸汽，用于对炉内壁111降温，防止过热损坏。

从而本实施例通过对炉管111b进行特殊布置，使得炉外壁113与炉内壁111之间形成两层的夹层结构114；其中，作为本实施例的优选方案，炉管111b与炉外壁113之间为隔热腔室115，所述隔热腔室115通过隔热室18与蒸汽室13连通；

同样的，本实施例中的炉管111b与实施例3中的炉管111b，所起到的作用不同；具体而言，实施例3中的炉管111b是原料液室12的部分结构，炉管111b内部的物质为原料液，用于盛装原料液，并使原料液受热蒸发；本实施例的炉管111b是夹层结构114的部分结构，与原料液室12不连通，炉管111b内部的物质为原料液蒸汽，用于对催化室14进行隔热防护；

同时，炉管111b与炉内壁111之间为原料液室12，具体而言，炉管111b与炉内壁111之间的空间是属于原料液室12总腔室空间的一部分。

实施例9

如附图11-12所示，本实施例在实施例4的基础上提出另一种具体的实施方案。

集成式燃烧机1炉体由壳体10合围成圆柱型，壳体10包括外壳体101和内壳体102，内壳体102向顶部延伸成拱形顶面，外壳体101和内壳体102之间填充有保温或者隔热材料；集成式燃烧机1内部设置有炉内壁111，炉内壁111合围形成圆柱型腔体，向顶部延伸形成拱形顶面，炉内壁111的腔体内从上到下依次设置蒸发室16、燃烧室11、原料液室12，原料液室12和蒸发室16通过设置在炉内壁111中部的多个炉管111b连通，多个炉管111b环状间隔设置在炉内壁111的内表面，上端连接蒸发室16，下端连接原料液室12，炉管111b为异型管，或者为半圆形，或者为方形，或者为其他形状，该实施例优选设置为半圆形，原料液室12内受热形成的原料液蒸汽通过炉管111b进入蒸发室16，炉管111b中部分为原料液，部分为原料液蒸汽；

原料液室12底部设置第一接口121和第四接口124，蒸发室16顶部设置第二接口122、第三接口123、第一安全口126和蒸汽出口125，第一接口121或第四接口124与第二接口122或第三接口123之间设置液位装置，第一接口121或第四接口124中另一个为排污出口，用于排出废液，第二接口122或第三接口123中另一个为补液口，用于添加原料液，原料液进入蒸发室16中，通过炉管111b进入原料液室12。

燃烧室11上部连通有燃烧出口管112，燃烧室11上部外侧包覆有蒸发室16，燃烧室11下部设置燃烧器17，燃烧器17外侧环状包覆有原料液室12；燃烧器17设置于炉内壁111下部合围的空间内，燃烧器17上连接有第一管路171、第二管路172、第三管路173，第二管路172套于第三管路173内部，第三管路173套于第一管路171内部，节约空间，并且密封性较好，第一管路171用于通入空气，提供燃烧所需的氧气，第二管路172与第一进气口1721连通用于通入天然气，第三管路173与第二进气口1731连通用于通入氢气混合气进行燃烧，燃烧器17上设置有点火装置，优选的，点火装置能够自动点火，并且点火完成后能够进行火焰检测。

内壳体102与炉外壁113之间从上到下依次设置有储气室15、催化室14、蒸汽室13，蒸汽室13下部设置蒸汽入口131，通过管路连通蒸汽出口125，将蒸汽出口125排出的原料液蒸汽导入蒸汽室13，催化室14底部连接蒸汽室13处设置第一滤板141，对原料液蒸汽进行过滤，过滤后的原料液蒸汽进入催化室14，催化室14内部填充催化剂，原料液蒸汽在催化剂作用下受热形成氢气和一氧化碳混合气，催化室14顶部连接储气室15处设置第二滤板142，对生成的氢气混合气进行过滤后通入储气室15，储气室15上部设置出气接口151、第二安全口152，出气接口151连通第二进气口1731，将氢气混合气导入燃烧室11内部进行燃烧，第二安全口152用于连接氢气混合气的压力开关或者安全阀装置，保证集成式燃烧机1内部氢气混合气的压力稳定。

炉内壁111外侧环状包覆有炉外壁113，炉内壁111与炉外壁113共同形成夹层结构114，且炉内壁111与炉外壁113之间形成隔热腔室115，所述隔热腔室115与蒸汽室13连通，使得隔热腔室115中填充原料液蒸汽，用于对炉内壁111和炉外壁113进一步降温、隔热。

该实施例中，由于原料液室12相对于整个炉体的体积较小，储存的原料液较少，炉管111b直接设置在炉内壁111内侧，相当于直接位于炉膛中，炉膛温度特别高，原料液受热较快，蒸发较快，原料液流动以及原料液蒸汽的流动能够有利于炉内壁111的散热，并且热效率高，炉内壁111与炉外壁113之间再通过夹层结构114进一步散热，保证炉外壁113连接的催化室14能够保证适宜的温度，避免催化剂温度过高失去活性。

需要说明的是，本实施例中的炉管111b与实施例3中的炉管111b相同，且属于实施例3中炉管111b设置方式中的方式二；同样的，本实施例中炉管111b属于炉管111b设置在燃烧室11内部的情况。

实施例10

如附图3-4所示，集成式燃烧机1炉体由壳体10合围成圆柱型，壳体10包括外壳体101和内壳体102，外壳体101和内壳体102之间填充有保温或者隔热材料，所述外壳体101、内壳体102以及所填充的保温或者隔热材料共同形成隔热层103；集成式燃烧机1的内部中心设置为燃烧室11，燃烧室11上设置燃烧出口管112，燃烧室11中燃烧产生的尾气，通过燃烧出口管112排出，从而所述燃烧出口管112需要贯穿隔热层103，延伸至集成式燃烧机1的外部，将尾气排放给下游设备；

但是由于集成式燃烧机1、隔热层103往往为圆柱状，在燃烧出口管112贯穿隔热层103的过程中，会使得燃烧出口管112贯穿一个弧型面，不仅不便于装配的进行，而且为焊接固定带来了一定的难度；此外，由于燃烧出口管112中的温度较高，若燃烧出口管112外部的装配结构、隔热层103等部件长期受热，往往容易出现相应材质的过热老化，使得其装配结构的机械性能、装配效果变差，严重时甚至出现结构破损、装配失效等情况，不利于提高燃烧装置的使用寿命。

有鉴于此，为了解决现有技术中在集成式燃烧机的尾气出口处存在的长期受热易老化破损等问题，本实施例对集成式燃烧机1进行了进一步的改进：

所述原料液室12套设在燃烧室11的外部，所述隔热层103套设在原料液室12的外部，所述原料液室12外部设置防护套管127，且所述防护套管127与所述燃烧出口管112同轴设置，所述燃烧出口管112贯穿原料液室12，所述防护套管127套设在燃烧出口管112的外部，且防护套管127与燃烧出口管112一同贯穿隔热层103；即所述防护套管127的管径大于所述燃烧出口管112的管径，二者形成套管式的结构。

具体的，所述燃烧出口管112的一端与燃烧室11连通，所述燃烧出口管112的另一端依次贯穿原料液室12、隔热层103，并延伸至集成式燃烧机1外部，与下游设备连接；所述防护套管127的一端与原料液室12连通，所述防护套管127套设在燃烧出口管112的外部，所述防护套管127的另一端贯穿隔热层103，并延伸至集成式燃烧机1外部。

所述防护套管127与燃烧出口管112之间至少填充有液态原料液和/或原料液蒸汽。

作为优选的，所述防护套管127与燃烧出口管112之间为同心设置。

从而通过设置防护套管127与燃烧出口管112配合，避免了温度较高的燃烧出口管112直接贯穿隔热层103，导致相应的装配结构、隔热层103长期局部受热、老化、损坏的情况发生，同时在集成式燃烧机1运行过程中，防护套管127与燃烧出口管112之间充满了液态原料液和/或原料液蒸汽，能够对燃烧出口管112中的热量进行进一步吸收，以降低燃烧出口管112中的温度，从而有利于增强防护套管127对局部高温的防护性能。

所述防护套管127在远离原料液室12的端部设置密封板128，所述燃烧出口管112与密封板128配合并贯穿密封板128。

作为优选的，所述密封板128为平板结构，与常规的燃烧出口管112贯穿隔热层103的弧形外壁相比，燃烧出口管112在向外延伸过程中，仅仅与密封板128直接接触装配，不仅简化了装配结构，而且在进行焊接固定的过程中，其焊接区域在一个平面上，而非现有技术中的弧型面，从而有利于降低焊接难度，提高生产效率。

实施例11

由于所述燃烧系统存在这样一个循环过程：燃烧放热，原料液受热蒸发形成原料蒸汽，原料蒸汽催化制新能源燃料，新能源燃料燃烧放热，燃烧产生的部分热量为催化过程所使用，部分热量为原料液蒸发所使用。

所以为了维持系统中这样的循环过程，在所述燃烧系统中，原料蒸汽、新能源燃料之间需要维持一个动态的平衡关系，若原料蒸汽或新能源燃料任意一种的量不足，均可能导致系统无法持续运转；为了解决这一问题，确保原料蒸汽、新能源燃料之间始终处于动态平衡，所述系统还包括供蒸汽装置和/或供燃气装置；

对于所述供燃气装置可以是实施例2中的天然气气源，或其他燃气气源，例如煤气、沼气、石油气等燃料气的气源；同样的，本实施例提出供燃气装置的另一种实施方式，所述供燃气装置与实施例1-10任一实施例中的集成式燃烧机1基本相同，所不同的是，所述供燃气装置的新能源管路出口与集成式燃烧机1的燃烧器17连通，使得供燃气装置中产生的可燃性气体进入集成式燃烧机1中燃烧，为集成式燃烧机1的运转提供稳定的新能源燃料供应，确保集成式燃烧机1内新能源燃料能够维持在动态平衡所需的气量范围内。

对于所述供蒸汽装置，可以是常规的锅炉；同样的，本实施例提出供蒸汽装置的另一种实施方式，所述供蒸汽装置与实施例1-10任一实施例中的集成式燃烧机1基本相同，所不同的是，所述供蒸汽装置的蒸汽管路出口与集成式燃烧机1的蒸汽入口131连通，使得供蒸汽装置中产生的原料蒸汽进入集成式燃烧机1中参与催化反应，为集成式燃烧机1的运转提供稳定的原料蒸汽支持，确保集成式燃烧机1内原料蒸汽能够维持在动态平衡所需的气量范围内。

实施例12

本实施例在实施例1-11任一实施例的基础上，提出一种燃烧工艺，包括：

S1、系统开启，点火燃烧；

具体的：

S101、通过储液罐2向原料液室12内补充原料液；

S102、开启风机5，通过空气管路6向燃烧器提供助燃空气；

S103、通过天然气管路7向燃烧器17提供天然气并引燃。

S2、燃烧放热，原料液室12中的原料液受热蒸发，变为原料蒸汽；

S3、原料蒸汽从原料液室12进入新能源制备室，发生催化反应，生成新能源燃料；

具体的：

S301、原料蒸汽通过蒸汽管路9进入蒸汽室13；

S302、蒸汽室13中的一部分原料蒸汽进入催化室14，发生催化反应，生成新能源燃料；蒸汽室13中的另一部分原料蒸汽进入夹层结构114中，对催化室14提供隔热作用；

S303、步骤S302中生成的新能源燃料进入储气室15，并通过出气接口151进入新能源管路8中。

S4、新能源燃料进入燃烧器17进行燃烧，并逐渐减小天然气管路7中的流量；

在该过程中，由于新能源燃料的产生，能够直接参与燃烧，并提供更高的热值；从而可以随着新能源燃料的供应量的不断增多，逐渐减小天然气的供应。

S5、待系统稳定运行后，根据工艺需求减小天然气管路7中的流量，或增大天然气管路7中的流量，或关闭天然气管路7。

此时，所述系统稳定运行是指，单位时间内，参与燃烧的新能源燃料的量与催化反应生成的新能源燃料的量基本相等，且原料蒸汽的产生量与催化反应消耗的原料蒸汽的量基本相等，使得系统中各个组分处于一个动态平衡的状态；

从而在理论上，或者严格意义上的理想操作条件下，各个组分完全处于动态平衡状态，即可关闭天然气管路7；但考虑到实际生产过程中，可能存在物料波动等情况，各个组分仅是在一定的范围内维持动态平衡，从而在步骤S5中，也可以根据实际的工艺需求对天然气管路7中的流量进行调节；

在系统的实际运行过程中，具体的存在各种各样的工艺状况，同样也会存在多种不同的工艺需求，例如：若燃烧室11中的燃烧不足、或提供的热量不够，则可以增大天然气管路7中的流量；若燃烧室11中的燃烧过度、或提供的热量过多，可以减小天然气管路7中的流量或关闭天然气管路7。

需要说明的是，为了避免引起歧义，本实施例中的描述是以集成式燃烧机1的相关部件为基准，而非实施例11中的供蒸汽装置、供燃气装置等装置的组件结构。

实施例13

由于实施例12是对燃烧工艺的介绍，可以视为较理想的系统运行情况；但在实际生产过程中，往往会存在热量损耗、物料波动等因素，使得系统中各个组分较难处于一个动态平衡的状态；因此，本实施例在实施例1-11任一实施例的基础上，提出一种新能源燃烧系统，使得系统在启动过程中，以及实际生产过程中，能够尽快达到动态平衡的状态，同时提高系统运行的智能化程度，降低人工的劳动强度，提高生产效率。

所述燃烧系统包括中央处理器，用于对系统的运转进行相应的控制；所述中央处理器中设置存储器，用于存储与系统运行相关的数据；

燃烧器17内设置点火装置，所述点火装置与中央处理器连接，用于控制系统点火启动；

所述天然气管路7上设置天然气控制阀，所述天然气控制阀与中央处理器连接，用于调控天然气的供应量；所述补液管路4上设置补液泵3，所述补液泵3与中央处理器连接，用于控制向原料液室12内补充原料液的量；

所述集成式燃烧机1上设置液位装置，所述液位装置通过液位管路与原料液室12连通，所述中央处理器与液位装置连接，用于实时获取原料液室中的液位情况；

所述催化室14内设置多个温度检测装置144，所述温度检测装置144与中央处理器连接，用于对催化室内的温度进行检测；所述温度检测装置144为市面上购置的常规温度传感器或温度检测仪表等装置。

所述蒸汽管路9上设置蒸汽流量计，所述新能源管路8上设置可燃气流量计，所述蒸汽流量计、可燃气流量计均与中央处理器连接，用于实时获取原料蒸汽、新能源燃料的流量情况。

所述供燃气装置与集成式燃烧机1之间的连接管路上设置燃气调控阀，所述燃气调控阀与中央处理器连接，用于控制供燃气装置向集成式燃烧机1额外补充燃气的过程；

所述供蒸汽装置与集成式燃烧机1之间的连接管路上设置蒸汽调控阀，所述蒸汽调控阀与中央处理器连接，用于控制供蒸汽装置向集成式燃烧机1额外补充原料蒸汽的过程。

除此之外，所述系统还包括报警器，所述中央处理器与报警器连接，用于对系统运行过程中的相应故障情况进行报警。

需要说明的是，为了避免引起歧义，本实施例中的描述是以集成式燃烧机1的相关部件为基准，而非实施例11中的供蒸汽装置、供燃气装置等装置的组件结构。

同时，本实施提出一种新能源燃烧系统的控制方法，至少包括：系统启动过程中的控制方法；

所述系统启动过程中的控制方法，包括以下步骤：

B1、中央处理器控制天然气控制阀开启，并控制点火装置点火；

在步骤B1中，作为优选的，中央处理器控制天然气控制阀完全开启。

B2、中央处理器通过液位装置获取原料液室12中的液位，判断原料液室12中液位是否达到预设液位值；是，则进行步骤B4；否，则进行步骤B3；

B3、中央处理器控制补液泵3开启，向原料液室12中补充原料液，并返回步骤B2；

B4、中央处理器通过温度检测装置144实时获取催化室14内的温度；

B5、中央处理器判断催化室14内的温度是否满足预设温度范围的要求；是，则进行步骤B6；否，则返回步骤B4；

B6、中央处理器通过蒸汽流量计实时获取原料蒸汽流量；

B7、中央处理器判断原料蒸汽流量是否达到预设蒸汽流量值；是，则进行步骤B8；否，则返回步骤B6；

B8、中央处理器通过可燃气流量计实时获取可燃气流量；

B9、中央处理器判断可燃气流量是否达到预设燃气流量值；是，则进行步骤B10；否，则返回步骤B8；

B10、中央处理器控制天然气控制阀完全关闭，完成系统的启动过程，并维持系统处于动态平衡状态。

在步骤B5中，所述预设温度范围包括最大预设温度、最小预设温度；

步骤B5包括：

B51、中央处理器判断催化室14内的温度是否大于最大预设温度；是，则进行步骤B52；否，则进行步骤B53；

其中，若催化室14内的温度大于最大预设温度，说明催化室14内的温度较高，需要对催化室14内的温度情况进行进一步处理；

B52、中央处理器判断催化室14内的温度在单位时间内的变化量或变化率，是否超过预设值；是，则中央处理器调控天然气控制阀的开度，然后进行步骤B6；否，则直接进行步骤B6；

其中，若催化室14内的温度在单位时间内的变化量或变化率超过预设值，则说明催化室14内的温升较大，需要调控天然气控制阀的开度，减小天然气的供应量，避免因催化室14内的温度过高，而导致催化剂高温失活的情况发生。

B53、中央处理器判断催化室14内的温度是否小于最小预设温度；是，则进行步骤B54；否，则进行步骤B6。

其中，若催化室14内的温度小于最小预设温度，往往是设备刚刚启动，相应的温度条件还未达到常规的运行要求，需要对催化室14内的温度情况进行进一步处理；

B54、中央处理器判断催化室14内的温度在单位时间内的变化量或变化率是否为负值；是，则中央处理器启动报警器，进行系统启动故障警报；否，则返回步骤B4。

其中，所述存储器所存储的数据至少包括预设液位值、预设温度范围、最大预设温度、最小预设温度、预设蒸汽流量值、预设燃气流量值等数据。

具体的，所述存储器包括下列存储介质类型中的至少一种类型的存储介质：闪存型、硬盘型、固态磁盘(SSD)型、硅磁盘驱动器(SDD)型、多媒体卡微型、卡型存储器(SD或XD存储器类型)、随机存取存储器(RAM)型、静态随机存取存储器(SRAM)型、只读存储器(ROM)型、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)型、可编程只读存储器(PROM)型、磁存储器型、磁盘型以及光盘型。

从而本实施例在系统启动过程中，依次对原料液室12中的液位情况、催化室14内的温度情况、原料蒸汽流量情况、可燃气流量情况进行监控，并根据不同的运行状况自动进行相应的调控，一方面有利于确保系统平稳且正常地启动，另一方面有利于促使系统及各物料组分尽快达到动态平衡的运行状态，有利于缩短系统启动所需要的时间，同时提高了系统在启动及运行中的智能化程度，有利于降低人工的劳动强度，提高生产效率。

实施例14

在系统正常运转后，随着系统中各个物料组分的消耗或生成，为了在系统运行过程中，同样维持系统及各物料组分的动态平衡状态，提高系统运行的智能化程度，降低人工的劳动强度，提高生产效率。本实施例在实施例13的基础上，对所述控制方法进行进一步介绍。

本实施例与实施例13基本相同，所不同的是，所述新能源燃烧系统的控制方法，还至少包括：系统在启动后的运行过程中的控制方法；

所述系统在启动后的运行过程中的控制方法，包括以下步骤：

B11、中央处理器再次通过液位装置获取原料液室12中的液位，判断原料液室12中液位是否达到预设液位值；是，则进行步骤B13；否，则进行步骤B12；

B12、中央处理器控制补液泵3开启，向原料液室中补充原料液，并返回步骤B11；

B13、中央处理器再次通过蒸汽流量计实时获取原料蒸汽流量；

B14、中央处理器判断原料蒸汽流量是否达到预设蒸汽流量值；是，则进行步骤B15；否，则中央处理器调控蒸汽调控阀开度，利用供蒸汽装置向集成式燃烧机补充额定量的原料蒸汽，并返回步骤B13；

B15、中央处理器再次通过可燃气流量计实时获取可燃气流量；

B16、中央处理器判断可燃气流量是否达到预设燃气流量值；是，则进行步骤B17；否，则中央处理器调控燃气调控阀开度，利用供燃气装置向集成式燃烧机补充额定量的新能源燃料，并返回步骤B15；

B17、中央处理器再次通过温度检测装置144实时获取催化室14内的温度；

B18、中央处理器判断催化室14内的温度是否大于预设温度值；是，则返回步骤B11，否，则进行步骤B19；

B19、中央处理器调控天然气控制阀开度，向集成式燃烧机中补充额定量的天然气，并返回步骤B18。

其中，所述存储器所存储的数据至少还包括预设温度值；最小预设温度≤预设温度值≤最大预设温度。

本实施例在系统启动后的运行过程中，依次对原料液室12中的液位情况、原料蒸汽流量情况、可燃气流量情况、催化室14内的温度情况进行监控，并根据不同的运行状况自动进行相应的调控；同时整个控制过程形成一个闭环式的体系，使得新能源燃烧系统在运行过程中，始终处于智能化的控制过程中，一方面确保了系统及各物料组分的动态平衡状态的维持，另一方面提高了系统运行的智能化程度，降低人工的劳动强度，有利于提高生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种新能源燃烧系统，其特征在于，所述燃烧系统包括集成式燃烧机(1)、风机(5)、储液罐(2)，所述集成式燃烧机(1)内部至少包括燃烧室(11)、原料液室(12)、新能源制备室，所述集成式燃烧机(1)内部至少进行新能源燃料的制备过程以及新能源燃料的燃烧过程，所述风机(5)与集成式燃烧机(1)连接，用于为燃烧过程提供助燃空气，所述储液罐(2)与集成式燃烧机(1)连接，用于向集成式燃烧机(1)内补充原料液，以维持新能源燃料的制备过程及燃烧过程。

2.根据权利要求1所述的一种新能源燃烧系统，其特征在于，所述燃烧室(11)为柱体腔室，为燃烧过程提供燃烧空间；

所述原料液室(12)中的至少部分腔室结构为环型腔室，为原料液提供存储空间；所述原料液室(12)的至少部分腔室结构设置在燃烧室(11)内部和/或所述原料液室(12)的至少部分腔室结构环绕并套设在燃烧室(11)的外部；

新能源制备室为环型腔室，所述新能源制备室的蒸汽入口(131)与原料液室(12)的蒸汽出口(125)连通，且所述新能源制备室环绕并套设在燃烧室(11)的外部。

3.根据权利要求2所述的一种新能源燃烧系统，其特征在于，在所述集成式燃烧机(1)内部，所述燃烧室(11)、原料液室(12)、新能源制备室由内至外依次环绕并套设设置；

或者，在所述集成式燃烧机(1)内部，所述原料液室(12)、新能源制备室沿竖直方向相邻设置，且所述原料液室(12)的至少部分腔室结构、所述新能源制备室同时套设在燃烧室(11)的外部。

4.根据权利要求2所述的一种新能源燃烧系统，其特征在于，所述原料液室(12)包括自下至上依次连通的储液室(19)、蒸发室(16)，所述储液室(19)、蒸发室(16)均为环形腔室，且所述储液室(19)、蒸发室(16)均套设在燃烧室(11)的外部。

5.根据权利要求4所述的一种新能源燃烧系统，其特征在于，所述原料液室(12)包括炉管(111b)，所述炉管(111b)的一端与储液室(19)连接，所述炉管(111b)的另一端与蒸发室(16)连接；所述炉管(111b)设置在燃烧室(11)的外部或内部，或者炉管(111b)与燃烧室(11)的炉内壁(111)镶嵌连接；其中，所述原料液室(12)包括三种炉管(111b)设置方式中的任意一种：

方式一、所述原料液室(12)包括一个炉管(111b)；

方式二、所述原料液室(12)包括多个炉管(111b)，所述炉管(111b)排列为一层环状结构；

方式三、所述原料液室(12)包括多个炉管(111b)，所述炉管(111b)排列为多层环状结构，且不同环向的炉管(111b)交错布置。

6.根据权利要求1所述的一种新能源燃烧系统，其特征在于，所述新能源制备室包括蒸汽室(13)，所述新能源制备室与燃烧室(11)之间设置夹层结构(114)，所述夹层结构(114)内部具有隔热腔室(115)，所述蒸汽室(13)与隔热腔室(115)连通。

7.根据权利要求1所述的一种新能源燃烧系统，其特征在于，所述新能源制备室包括依次连通的蒸汽室(13)、催化室(14)、储气室(15)，所述蒸汽室(13)设置蒸汽入口(131)，所述催化室(14)内填充催化剂，所述储气室(15)设置出气接口(151)。

8.根据权利要求1所述的一种新能源燃烧系统，其特征在于，所述燃烧室(11)中设置燃烧器(17)，所述风机(5)通过空气管路(6)与燃烧器(17)连通，用于向燃烧室(11)中通入助燃空气；所述原料液室(12)的入口通过补液管路(4)与储液罐(2)连接；所述新能源制备室上设置出气接口(151)，所述出气接口(151)与燃烧器(17)连通。

9.根据权利要求1所述的一种新能源燃烧系统，其特征在于，所述系统包括供蒸汽装置和/或供燃气装置；所述供蒸汽装置与集成式燃烧机(1)的蒸汽入口(131)连通，所述供燃气装置与集成式燃烧机(1)的燃烧器(17)连通。

10.一种新能源燃烧工艺，其特征在于，所述燃烧工艺应用于权利要求1-9任一项所述的新能源燃烧系统；所述燃烧工艺包括：

S1、系统开启，点火燃烧；

S2、燃烧放热，原料液室(12)中的原料液受热蒸发，变为原料蒸汽；

S3、原料蒸汽从原料液室(12)进入新能源制备室，发生催化反应，生成新能源燃料；

S4、新能源燃料进入燃烧器(17)进行燃烧，并逐渐减小天然气管路(7)中的流量；

S5、待系统稳定运行后，根据工艺需求减小天然气管路(7)中的流量，或增大天然气管路(7)中的流量，或关闭天然气管路(7)。

11.一种新能源燃烧系统的控制方法，其特征在于，所述新能源燃烧系统包括中央处理器，用于对系统的运转进行相应的控制；

燃烧器(17)内设置点火装置，所述点火装置与中央处理器连接，用于控制系统点火启动；

天然气管路(7)上设置天然气控制阀，天然气控制阀与中央处理器连接，用于调控天然气的供应量；补液管路(4)上设置补液泵(3)，补液泵(3)与中央处理器连接，用于控制向原料液室(12)内补充原料液的量；

集成式燃烧机(1)上设置液位装置，液位装置通过液位管路与原料液室(12)连通，中央处理器与液位装置连接，用于实时获取原料液室中的液位情况；

催化室(14)内设置多个温度检测装置(144)，温度检测装置(144)与中央处理器连接，用于对催化室内的温度进行检测；

蒸汽管路(9)上设置蒸汽流量计，新能源管路(8)上设置可燃气流量计，蒸汽流量计、可燃气流量计均与中央处理器连接，用于实时获取原料蒸汽、新能源燃料的流量情况；

所述控制方法应用于权利要求1-9任一项所述的新能源燃烧系统；所述控制方法至少包括：系统启动过程中的控制方法；

所述系统启动过程中的控制方法，包括以下步骤：

B1、中央处理器控制天然气控制阀开启，并控制点火装置点火；

B2、中央处理器通过液位装置获取原料液室(12)中的液位，判断原料液室(12)中液位是否达到预设液位值；是，则进行步骤B4；否，则进行步骤B3；

B3、中央处理器控制补液泵(3)开启，向原料液室(12)中补充原料液，并返回步骤B2；

B4、中央处理器通过温度检测装置(144)实时获取催化室(14)内的温度；

B5、中央处理器判断催化室(14)内的温度是否满足预设温度范围的要求；是，则进行步骤B6；否，则返回步骤B4；

B6、中央处理器通过蒸汽流量计实时获取原料蒸汽流量；

B7、中央处理器判断原料蒸汽流量是否达到预设蒸汽流量值；是，则进行步骤B8；否，则返回步骤B6；

B8、中央处理器通过可燃气流量计实时获取可燃气流量；

B9、中央处理器判断可燃气流量是否达到预设燃气流量值；是，则进行步骤B10；否，则返回步骤B8；

B10、中央处理器控制天然气控制阀完全关闭，完成系统的启动过程，并维持系统处于动态平衡状态。

Images