CN205208609U

CN205208609U - 一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统

Info

Publication number: CN205208609U
Application number: CN201520986411.2U
Authority: CN
Inventors: 鲁向旗; 刘小五
Original assignee: Luoyang Xuanfei Machinery Equipment Co Ltd
Current assignee: Luoyang Xuanfei Machinery Equipment Co Ltd
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2025-11-27

Abstract

一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统，电源控制器分别与整流转换器的正极、氢氧发生器的正极之间设置导线，整流转换器的负极与氢氧发生器的负极之间设置导线，氢氧发生器内一侧设置氢氧冷却器，氢氧发生器上方设置氢气出口和氧气出口，所述氢气出口与氢氧工业炉的氢氧烧嘴之间设置氢气传输管，所述氢气传输管上沿氢气流动方向依次设置一号压力表、一级防回火装置、先导压力控制阀、截止阀、单向阀、二级防回火装置、氢气防回火阀、二号压力表；氧气出口与氢氧工业炉的氢氧烧嘴之间设置氧气传输管；降低了能耗，无任何污染、还提高了燃烧效率，燃烧充分、加热均匀、设计合理、安全可靠、安装拆装方便。

Description

一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统

技术领域

本实用新型涉及工业炉，尤其是一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统。

背景技术

当前，工业上使用的加热炉采用的燃料多为煤、重油、柴油、天然气、液化气作为燃料，这些燃料是大分子碳氢化合物，难于充分燃烧。为了充分燃烧，必须鼓入大量的空气，但是过多的空气加入，又会降低炉膛的温度，因为空气要被加热，又要从排风口排出。另一方面，空气中氧气的含量仅为21％，氮气的含量为79％，大量空气的加入，同时也会增加氮氧化物(也是废气)的排放。由此可见，空气过少、燃料无法完全燃烧，热值不能充分利用，空气过多，排气热损失急剧增大，热值也不能充分利用。所以，采用空气助燃的工业炉，是难以达到理想的燃烧状态的，一般燃烧效率仅为60％左右。

采用的燃料多为煤、重油、柴油、天然气、液化气作为燃料的工业炉，能耗大、费用非常高、烟尘颗粒大、严重污染环境、开炉加热时间长、燃烧效率低、受热不均等缺点。煤炭、重油、天然气、液化气等工业燃气含有硫化物、铅化物等有害物质，工人吸入常会引发呼吸道疾病。

燃气炉内工件加热质量的高低与燃烧控制技术有着密切的联系。燃烧介质是影响工业炉整体水平的关键物质，是确保工业炉性能的核心内容，直接关系到工业炉的炉温均匀性、坯料的加热质量和热效率的高低。燃烧介质不仅影响企业的经济效益受到损失，而且会造成资源浪费和环境污染。因此，现迫切需要开发出合理节能高效的工业炉显得尤为重要，改进工业炉的燃烧介质，提高燃烧效率，是工业炉改进的关键。

鉴于上述原因，现研发出一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统，不仅降低了能耗，完全实现“零”排放，无任何污染、还提高了燃烧效率，燃烧充分、加热均匀、设计合理、安全可靠、安装拆装方便；本实用新型安装、拆卸、清洗、更换方便简单；氢氧工业炉正是企业梦寐以求的低碳经济，它来源于水又还原于水，无烟、无颗粒粉尘、环保零污染、有利于工人的身体健康。

本实用新型为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统，是由：电源控制器、整流转换器、氢氧发生器、氢氧冷却器、氢气出口、氧气出口、氢气传输管、一号压力表、一级防回火装置、先导压力控制阀、截止阀、单向阀、二级防回火装置、氢气防回火阀、二号压力表、氧气传输管、氧气防回火阀、氢氧工业炉、氢氧烧嘴构成；电源控制器分别与整流转换器的正极、氢氧发生器的正极之间设置导线，整流转换器的负极与氢氧发生器的负极之间设置导线，氢氧发生器内一侧设置氢氧冷却器，氢氧发生器上方设置氢气出口和氧气出口，所述氢气出口与氢氧工业炉的氢氧烧嘴之间设置氢气传输管，所述氢气传输管上沿氢气流动方向依次设置一号压力表、一级防回火装置、先导压力控制阀、截止阀、单向阀、二级防回火装置、氢气防回火阀、二号压力表；氧气出口与氢氧工业炉的氢氧烧嘴之间设置氧气传输管，氧气传输管上设置氧气防回火阀。

所述氢氧发生器内装有碱性水。

所述整流转换器内设置隔离变压器，用于将输入的交流电与输出的直流电进行物理隔离。

所述整流转换器输出的为12V或24V低压直流电。

所述氢氧发生器内设置有过压、过热、过流、超温、缺水、短路保护系统，出现故障时自动停止产气。

所述一级防回火装置采用湿式防回火罐。

所述二级防回火装置内采用多级回旋式水封结构，用于自动检测及控制安全水位。

工作原理：

交流电经过电源控制器进入整流转换器，进行整流转换成直流电，整流转换器内置隔离变压器将输入的交流电与输出的直流电进行物理隔离，并且输出的直流电是低压。电源控制器采用独立封闭的外壳，不会有触电风险，氢氧发生器和氢气传输管上的所有部件均采用12V或24V低压供电，即使打开氢氧发生器的外壳，其内结构也是低压供电，都可以触摸且不会触电。低压直流电进入氢氧发生器，氢氧发生器内的碱性水H₂O经电化学分解后形成氢离子H+和氢氧离子OH-，其中氢离子H+移向电极板的阴极面，形成氢气H₂，氢氧离子OH-移向电极板的阳极面，形成氧气O₂，氢氧发生器内置有过压、过热、过流、超温、缺水、短路等保护功能，出现故障时自动停止产气，氢氧发生器中产生的氢气和氧气分别是独立的管路经氢氧冷却器冷却后，由氢气出口、氧气出口分别进入氢气传输管和氧气传输管，一级防回火装置采用湿式防回火罐，湿式防回火罐中有水，氢气进入湿式防回火罐的底部，气体从水中冒出来，当有回火发生时，水将火封住并自动熄灭；氢气再进入先导压力控制阀调压后，经过截止阀、单向阀、二级防回火装置，二级防回火装置内采用多级回旋式水封设计、自动检测及控制安全水位，确保100％防回火可靠，氢气经氢气防回火阀进入氢氧工业炉的氢氧烧嘴，氧气经氧气防回火阀进入氢氧工业炉的氢氧烧嘴。氢、氧气体同时进入氢氧烧嘴内燃烧加热。

本实用新型具有以下优点：

(1)安全环保：氢气分子量为2，比空气轻1/14，因此，氢气泄漏于空气中会自动逃离地面，不会形成聚集。而其他燃油燃气均会聚集地面而构成易燃易爆危险。无味无毒，不会造成人体中毒，燃烧产物仅为水，不污染环境。

(2)高温高能：1kg氢气的热值为34000Kcal，是汽油的三倍。氢氧焰温度高达2800度，高于常规燃气。

(3)热能集中：氢氧焰火焰挺直，热损失小，利用效率高。

(4)自动再生：氢能来源于水，燃烧后又还原成水。

(5)催化特性：氢气是活性气体催化剂，可以与空气混合方式加入催化燃烧所有固体，液体、气体燃料。加速反应过程，促进完全燃烧，达到提高焰温、节能减排之功效。

(6)来源广泛：氢气由水电解制取，水取之不尽，而且每kg水可制备1860升氢氧燃气，即产即用不贮存气体。从而避免了高压气瓶存在的风险。

本实用新型不仅降低了能耗，完全实现“零”排放，无任何污染、还提高了燃烧效率，燃烧充分、加热均匀、设计合理、安全可靠、安装拆装方便。火焰从炉顶沿四周扩散到炉底部，从炉底向加热件上喷火加热。这样使加热件加热快，加热均匀，加热时间减少，延长了燃烧装置的使用寿命，降低能耗效果显著。

本实用新型安装、拆卸、清洗、更换方便简单。氢氧工业炉正是企业梦寐以求的低碳经济，它来源于水又还原于水，无烟、无颗粒粉尘、环保零污染、有利于工人的身体健康。

本实用新型以氢氧为燃烧介质的工业炉产生的火焰好，火焰的方向、铺展性、外形、和刚性符合工业炉加热工艺的要求，辐射能力强，升温速度快。燃烧效率高、节能安全环保、能达到完全燃烧，燃烧过程稳定，能向炉子连续供热。燃烧稳定，调节比率大，温度上升快。无烟尘，噪声小，有害气体“零“排放。使用寿命长，成本低，维修方便。

在经济全球化、经济信息化、全球低碳化高度融合的今天，新的能源不仅给人类带来新的机遇同时也带来新的挑战。氢氧工业炉的广泛利用和实施，是人类梦寐以求的环保节能设备。解决气候变暖就要减少温室气体的排放，低碳经济模式被人类所接受，它决定着人类的未来。氢氧工业炉正是企业梦寐以求的低碳经济，它来源于水又还原于水，本实用新型市场前景非常广阔，适合普遍推广应用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是总装结构示意图；

图1中：电源控制器1、整流转换器2、氢氧发生器3、氢氧冷却器3-1、氢气出口3-2、氧气出口3-3、氢气传输管4、一号压力表4-1、一级防回火装置4-2、先导压力控制阀4-3、截止阀4-4、单向阀4-5、二级防回火装置4-6、氢气防回火阀4-7、二号压力表4-8、氧气传输管5、氧气防回火阀5-1、氢氧工业炉6、氢氧烧嘴6-1。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

如图所示，电源控制器1分别与整流转换器2的正极、氢氧发生器3的正极之间设置导线，整流转换器2的负极与氢氧发生器3的负极之间设置导线，氢氧发生器3内一侧设置氢氧冷却器3-1，氢氧发生器3上方设置氢气出口3-2和氧气出口3-3，所述氢气出口3-2与氢氧工业炉6的氢氧烧嘴6-1之间设置氢气传输管4，所述氢气传输管4上沿氢气流动方向依次设置一号压力表4-1、一级防回火装置4-2、先导压力控制阀4-3、截止阀4-4、单向阀4-5、二级防回火装置4-6、氢气防回火阀4-7、二号压力表4-8；氧气出口3-3与氢氧工业炉6的氢氧烧嘴6-1之间设置氧气传输管5，氧气传输管5上设置氧气防回火阀5-1。

所述氢氧发生器3内装有碱性水。

所述整流转换器2内设置隔离变压器，用于将输入的交流电与输出的直流电进行物理隔离。

所述整流转换器2输出的为12V或24V低压直流电。

所述氢氧发生器3内设置有过压、过热、过流、超温、缺水、短路保护系统，出现故障时自动停止产气。

所述一级防回火装置4-2采用湿式防回火罐。

所述二级防回火装置4-6内采用多级回旋式水封结构，用于自动检测及控制安全水位。

Claims

1.一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统，是由：电源控制器(1)、整流转换器(2)、氢氧发生器(3)、氢氧冷却器(3-1)、氢气出口(3-2)、氧气出口(3-3)、氢气传输管(4)、一号压力表(4-1)、一级防回火装置(4-2)、先导压力控制阀(4-3)、截止阀(4-4)、单向阀(4-5)、二级防回火装置(4-6)、氢气防回火阀(4-7)、二号压力表(4-8)、氧气传输管(5)、氧气防回火阀(5-1)、氢氧工业炉(6)、氢氧烧嘴(6-1)构成；其特征在于：电源控制器(1)分别与整流转换器(2)的正极、氢氧发生器(3)的正极之间设置导线，整流转换器(2)的负极与氢氧发生器(3)的负极之间设置导线，氢氧发生器(3)内一侧设置氢氧冷却器(3-1)，氢氧发生器(3)上方设置氢气出口(3-2)和氧气出口(3-3)，所述氢气出口(3-2)与氢氧工业炉(6)的氢氧烧嘴(6-1)之间设置氢气传输管(4)，所述氢气传输管(4)上沿氢气流动方向依次设置一号压力表(4-1)、一级防回火装置(4-2)、先导压力控制阀(4-3)、截止阀(4-4)、单向阀(4-5)、二级防回火装置(4-6)、氢气防回火阀(4-7)、二号压力表(4-8)；氧气出口(3-3)与氢氧工业炉(6)的氢氧烧嘴(6-1)之间设置氧气传输管(5)，氧气传输管(5)上设置氧气防回火阀(5-1)。

2.根据权利要求1所述的一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统，其特征在于：所述氢氧发生器(3)内装有碱性水。

3.根据权利要求1所述的一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统，其特征在于：所述整流转换器(2)内设置隔离变压器，用于将输入的交流电与输出的直流电进行物理隔离。

4.根据权利要求1所述的一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统，其特征在于：所述整流转换器(2)输出的为12V或24V低压直流电。

5.根据权利要求1所述的一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统，其特征在于：所述氢氧发生器(3)内设置有过压、过热、过流、超温、缺水、短路保护系统，出现故障时自动停止产气。

6.根据权利要求1所述的一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统，其特征在于：所述一级防回火装置(4-2)采用湿式防回火罐。

7.根据权利要求1所述的一种以氢氧为燃烧介质的工业炉系统，其特征在于：所述二级防回火装置(4-6)内采用多级回旋式水封结构，用于自动检测及控制安全水位。