[发明专利]可燃冰高效燃烧系统

说明书

本发明公开了一种可燃冰高效燃烧系统，包括：可燃冰存储单元及燃烧单元，燃烧单元的炉膛前端设有燃烧器，燃烧单元的炉膛后端连接有烟气总管，燃烧器设有第一燃气入口、第二燃气入口、助燃气入口及燃烧气出口，第一燃气入口处设有燃烧喷嘴，燃烧喷嘴设有第一进气口、第二进气口及混合气出口，第一进气口通过高压天然气管线与可燃冰存储单元相连通，第二进气口与空气源相连通，混合气出口与燃烧器的第一燃气入口相连通；高压天然气管线上连接有天然气分线，天然气分线上设有气体涡轮机，天然气分线将占高压天然气管线中50％～60％的高压天然气输送至气体涡轮机，降压后的低压天然气输送至燃烧器的第二燃气入口。

技术领域

本发明涉及可燃冰技术领域，特别涉及一种可燃冰燃烧系统。

背景技术

面对日益严峻的环境问题和能源危机，全世界都在大力提倡节能减排，尤其是对于耗能和污染都较严重的相关产业，如何进行节能减排改造，已经成为相关领域技术人员在设计该类设备时必须要考虑的因素。

可燃冰(Combustible ice)的外观像冰可燃，又名“固体瓦斯”或“汽冰”。可燃冰是甲烷天然气与水，在高压、低温条件下形成的结晶。可燃冰广泛分布储存在海域的沉积物或陆域的冻土层中，其资源密度高、储量大、分布广，具有极高的开采价值，是未来重要接替的低碳清洁能源。

目前，人们大力使用可燃冰进行发电，其有效避免了水力发电受地理位置与环境限制的缺陷，火力发电产生的空气污染的缺陷，核力发电技术不成熟的缺陷，以及风能发电投入大产出低的缺陷。

但是，目前的研究仅仅止步于可燃冰发电机，其并没有系统、充分地利用可燃冰水解后的产能，仍然存在能源浪费的情况。

如中国专利申请号201811341947.3公开的一种可燃冰发电装置，包括高温燃烧室、汽轮机、减速器和异步交流发电机，其中，所述减速器内置于所述汽轮机，并设置于汽轮机的输出端一侧，所述异步交流发电机连接汽轮机输出端，所述高温燃烧室一侧设置有喷射嘴，高温燃烧室产生蒸汽经喷射嘴直接喷射至汽轮机的输入端，推动其运转产生动力，减速器调控汽轮机的转速后，驱动异步交流发电机运转发电。然而，该可燃冰发电装置存在以下缺点或不足：分解可燃冰的过程需要极大的能源消耗。

又如中国专利申请号201210323240.6公开的一种可燃冰发电设备，该发电设备具体包括可燃冰发电机和发电站，其中发电站的结构中包括了发动机，其是利用可燃冰分解后产生的压缩天然气即CNG为燃料，使得开采出的可燃冰直接投入到发电生产中，提高使用率，无需运输，节约大量的运输成本，并且，可燃冰产生的CNG燃烧后无污染，达到环保的效果。然而，该可燃冰发电设备存在以下缺点或不足：(1)、分解可燃冰的过程需要极大的能源消耗；(2)、没有充分利用可燃冰燃烧后产生的热能，造成能源浪费。

因此，提供一种能够可减少能耗和污染、并可同时充分开发可燃冰能效的可燃冰高效燃烧系统成为业内急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可燃冰高效燃烧系统，其能够充分高效利用可燃冰水解产生的气体进行发电及其燃烧后产生的高温烟气的热能，显著提高能源利用率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种可燃冰高效燃烧系统，包括：可燃冰存储单元及燃烧单元，燃烧单元的炉膛前端设有燃烧器，燃烧单元的炉膛后端连接有用于排放高温烟气的烟气总管，其中，燃烧器设有第一燃气入口、第二燃气入口、助燃气入口及燃烧气出口，第一燃气入口处设有燃烧喷嘴，燃烧喷嘴设有第一进气口、第二进气口、第三进气口及混合气出口，其中，第一进气口通过高压天然气管线与可燃冰存储单元相连通，第二进气口与空气源相连通，混合气出口与燃烧器的第一燃气入口相连通；高压天然气管线上连接有天然气分线，天然气分线上设有气体涡轮机，天然气分线将占高压天然气管线中50％～60％的高压天然气输送至气体涡轮机进行发电，产生的电能存储于电能存储装置中，高压天然气经过气体涡轮机降压成为低压天然气，通过低压天然气管线输送至燃烧器的第二燃气入口。