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专利号: 2022102387615
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种热解气尾气处理二燃室装置,其特征在于,其包括:

次燃室(4),用于对热解气尾气的一次燃烧,其内部安装有用于采集次燃室(4)的室内温度的温度传感器一(42);

热解气尾气输送机构(3),用于向所述次燃室(4)内输送热解气尾气;

第一空气气体燃料输送机构(5),用于对所述次燃室(4)内输送一次燃烧所需的空气和气体燃料;

主燃室(1),用于对所述次燃室(4)输出的热解气尾气的二次燃烧;

第二空气气体燃料输送机构(6),用于向所述主燃室(1)内输送二次燃烧所需的空气和气体燃料;

排放机构(7),其包括温度传感器二(71)、排放管道(72)、压力传感器(73)、氧气含量检测器(74);所述排放管道(72)用于将所述主燃室(1)输出的二次燃烧后的气体排放到空气中;所述温度传感器二(71)用于检测所述排放管道(72)内二次燃烧后的气体的气体温度;

所述压力传感器(73)用于检测所述排放管道(72)内二次燃烧后的气体的气体压力;氧气含量检测器(74)用于检测所述排放管道(72)内二次燃烧后的气体中的氧含量;以及控制器(8),用于判断所述室内温度是否处于一个预设的温度范围一内,是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变;否则将所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率K1设置为:K1=K01+ΔK1,其中,K01为所述一次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率,ΔK1为所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量:ΔK1=Q1/R1,Q1指次燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与次燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值,R1为所述一次燃烧时的气体燃料的热值;还将所述一次燃烧所需的空气的输送速率K1’设置为:K1’=(300/20)×K1;其中,300/20指的是次燃室的空气和气体燃料的300:20的气体体积混合比例;

还用于判断所述气体温度是否处于一个预设的温度范围二内,是则保持所述二次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变,否则将所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率K2设置为:K2=K02+ΔK2,其中,K02为所述二次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率,ΔK2为所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量:ΔK2=Q2/R2,Q2指主燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与主燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值,R2为所述二次燃烧时的气体燃料的热值;还将所述二次燃烧所需的空气的输送速率K2’设置为:K2’=(300/20)×K2;其中,300/20指的是主燃室的空气和气体燃料的300:20的气体体积混合比例;

还用于判断所述气体压力是否处于一个预设的压力范围内,是则保持所述热解气尾气的输送速率不变,否则调整所述热解气尾气的输送速率直至所述气体压力处于一个预设的压力范围内;

还用于判断所述氧气含量是否处于一个预设的氧含量范围内,是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比、所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比;否则,当所述氧气含量低于所述预设的氧含量时,将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330:20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330:20;当所述氧气含量高于所述预设的氧含量时,将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270:20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270:20。

2.如权利要求1所述的一种热解气尾气处理二燃室装置,其特征在于,所述第一空气气体燃料输送机构(5)包括:管道一(51),用于将一次燃烧所需的空气和气体燃料混合输送到次燃室(4)内;

管道二(54),用于输送一次燃烧所需的气体燃料;

管道三(55),用于输送一次燃烧所需的空气;

电磁阀一(52),用于控制一次燃烧所需的气体燃料的输送速率;

电磁阀二(53),用于控制一次燃烧所需的空气的输送速率;以及

调节阀一(56),用于调节一次燃烧所需的空气和气体燃料的混合比例。

3.如权利要求1所述的一种热解气尾气处理二燃室装置,其特征在于,所述第二空气气体燃料输送机构(6)包括:管道四(61),用于将二次燃烧所需的空气和气体燃料混合输送到主燃室(1)内;

管道五(64),用于输送二次燃烧所需的气体燃料;

管道六(65),用于输送二次燃烧所需的空气;

电磁阀三(62),用于控制二次燃烧所需的气体燃料的输送速率;

电磁阀四(63),用于控制二次燃烧所需的空气的输送速率;以及

调节阀二(66),用于调节二次燃烧所需的空气和气体燃料的混合比例。

4.如权利要求1所述的一种热解气尾气处理二燃室装置,其特征在于,所述次燃室(4)的内部安装有燃烧器一(41),所述燃烧器一(41)通过燃烧所述第一空气气体燃料输送机构(5)输送的燃气对热解气尾气进行一次燃烧;

所述主燃室(1)的内部安装有燃烧器二(11),所述燃烧器二(11)通过燃烧所述第二空气气体燃料输送机构(6)输送的燃气对次燃室(4)输出的热解气尾气进行二次燃烧。

5.如权利要求1所述的一种热解气尾气处理二燃室装置,其特征在于,所述次燃室(4)内安装有打孔对心导流圆盘(43),所述打孔对心导流圆盘(43)用于将次燃室(4)内部的气体形成强气流束,将热解气尾气与其他气体充分混合。

6.如权利要求5所述的一种热解气尾气处理二燃室装置,其特征在于,所述打孔对心导流圆盘(43)的中心为孔洞,包括多个导流孔一(431),用于将所述次燃室(4)内靠近所述打孔对心导流圆盘(43)边缘的热解气尾气形成多股强气流束,并对通过中心孔洞的气流冲击,使热解气尾气与其他气体均匀混合。

7.如权利要求1所述的一种热解气尾气处理二燃室装置,其特征在于,所述主燃室(1)的内部从下至上安装有束流环(12)、导流圆盘(13)、回流结构(14);所述束流环(12)用于缩小所述主燃室(1)内的气体的上升通道,提高所述主燃室(1)内的气体的流速;所述导流圆盘(13)用于引导主燃室(1)内的气流产生旋流,所述旋流螺旋上升;所述回流结构(14)用于引导部分旋流向下流动,增加气体在主燃室(1)内的停留时间。

8.如权利要求7所述的一种热解气尾气处理二燃室装置,其特征在于,所述导流圆盘(13)均匀分为多个区域,每个区域均有方向一致的多个导流孔二(131),所有区域的多个导流孔二(131)开口方向呈顺时针或逆时针方向设置。

9.如权利要求7所述的一种热解气尾气处理二燃室装置,其特征在于,所述回流结构(14)包括固定于所述主燃室内的多个导流螺纹条(131)。

10.一种热解气尾气处理方法,其应用于如权利要求1至9中任意一项所述的热解气尾气处理二燃室装置中,其特征在于,所述热解气尾气处理方法包括以下步骤:判断所述室内温度是否处于一个预设的温度范围一内,是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变;否则将所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率K1设置为:K1=K01+ΔK1,其中,K01为所述一次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率,ΔK1为所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量:ΔK1=Q1/R1,Q1指次燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与次燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值,R1为所述一次燃烧时的气体燃料的热值;还将所述一次燃烧所需的空气的输送速率K1’设置为:K1’=(300/20)×K1;其中,300/20指的是次燃室的空气和气体燃料的300:20的气体体积混合比例;

判断所述气体温度是否处于一个预设的温度范围二内,是则保持所述二次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变,否则将所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率K2设置为:K2=K02+ΔK2,其中,K02为所述二次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率,ΔK2为所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量:ΔK2=Q2/R2,Q2指主燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与主燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值,R2为所述二次燃烧时的气体燃料的热值;还将所述二次燃烧所需的空气的输送速率K2’设置为:K2’=(300/20)×K2;其中,300/20指的是主燃室的空气和气体燃料的300:20的气体体积混合比例;

判断所述气体压力是否处于一个预设的压力范围内,是则保持所述热解气尾气的输送速率不变,否则调整所述热解气尾气的输送速率直至所述气体压力处于一个预设的压力范围内;

判断所述氧气含量是否处于一个预设的氧含量范围内,是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比、所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比;否则,当所述氧气含量低于所述预设的氧含量时,将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330:20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330:

20;当所述氧气含量高于所述预设的氧含量时,将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270:20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为

270:20。