[发明专利]一种贫燃富燃交替式催化燃烧器及运行方法

权利要求书

1.一种贫燃富燃交替式催化燃烧运行的方法，其特征在于，该方法是基于下述催化燃烧器实现的：

该催化燃烧器包括相互连通的催化燃烧区和气相燃烧区，催化燃烧区的起始端设有燃气进口，气相燃烧区的末端设有废气出口；在催化燃烧区内填充催化剂，在气相燃烧区的内部设有点火器；所述催化燃烧区分为两部分，具有相同的通流面积和通流体积，且呈平行间隔、平行嵌套或对称设置的布局方式；两个催化燃烧区的燃气进口分别通过燃气管路连接至四通阀，四通阀的剩余接口分别连接至用于输送贫燃预混气和富燃预混气的燃气通道；在催化燃烧区内填充的催化剂是铂铑钯三元/二元/单组分贵金属催化剂，催化剂载体是颗粒型分子筛或者泡沫型分子筛；

所述贫燃富燃交替式催化燃烧运行的方法包括以下步骤：

(1)通过燃气通道和四通阀，向两部分催化燃烧区分别持续通入贫燃预混气和富燃预混气；

(2)两种预混气在各自的催化燃烧区内发生催化燃烧，然后进入气相燃烧区充分混合；通过点火器点火形成稳定的气相火焰，使混合气体在气相燃烧区内燃烧殆尽，并向燃烧器外排放废气；

(3)根据设定的运行时间间隔，利用四通阀切换贫燃预混气和富燃预混气的输送路线，使两个催化燃烧区切换使用不同的预混气；富燃预混气在燃烧时在催化剂表面留存的积碳，会逐渐被贫燃预混气中的过量氧气消耗掉，从而减缓催化剂积碳失效。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化燃烧区和气相燃烧区之间以筛板隔离，在两者相接处的气相燃烧区一侧设有用于扰流的旋流片。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，燃烧器的主体为中空结构且呈轴向对称，其轴向剖面是下述任意一种形状：长方形、正方形、圆形、椭圆形或鼓形；利用隔板或套管将燃烧器主体的部分空间分隔成两个催化燃烧区，并使其呈平行间隔、平行嵌套或相互对置的布局方式。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃气管路和/或燃气通道环绕在催化燃烧器的外壁面上。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述贫燃预混气的当量比为0.60～0.75，富燃预混气的当量比为1.2～1.4；两种预混气经催化燃烧后，在气相燃烧区内混合后的整体当量比为0.95～1。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两部分催化燃烧区中填充的催化剂种类、装载量、空速比参数完全相同，能保证燃气切换后的两部分的催化反应正常进行。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按1～4小时的运行时间间隔切换四通阀。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，催化燃烧区内催化燃烧反应仅消耗部分燃料，其燃烧效率为20％～30％。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂中贵金属的负载量为1％～5％；所述泡沫型分子筛的孔径为20～50PPI，空隙率55～75％。