燃气锅炉系统及其运行方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105757641A(43)申请公布日2016.07.13(21)申请号201610222192.X(22)申请日2016.04.11(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号申请人北京市燃气集团有限责任公司(72)发明人苏庆泉车立新郝彦琼武永健(74)专利代理机构北京鼎佳达知识产权代理事务所(普通合伙)11348代理人王伟锋刘铁生(51)Int.Cl.F22B31/00(2006.01)F25J3/08(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图1页(54)发明名称燃气锅炉系统及其运行方法(57)摘要本发明公开了一种燃气锅炉系统及其运行方法，其中燃气锅炉系统包括填充有载氧体的第一化学链燃烧反应器和第二化学链燃烧反应器，第一化学链燃烧反应器和第二化学链燃烧反应器中的一个通入燃气使载氧体还原时，另一个通入空气使载氧体氧化，通过切换燃气管道和空气管道，使第一化学链燃烧反应器和第二化学链燃烧反应器内的载氧体交替进行氧化和还原，在氧化和还原反应的同时为供热介质提供热量。本发明热能利用率高。CN105757641ACN105757641A权利要求书1/3页1.燃气锅炉系统，其特征在于，包括：化学链燃烧反应器，所述化学链燃烧反应器内具有燃烧室和热媒室，所述燃烧室内充填有载氧体，所述热媒室用于容纳与燃烧室进行热交换的热媒，所述热媒室连接有热媒循环管道，所述热媒循环管道将热媒室内的热媒输出与供热介质换热后回流至热媒室；燃气管道，与化学链燃烧反应器连接，用于将燃气输入化学链燃烧反应器的燃烧室内与氧化态的载氧体进行反应，燃气反应后生成二氧化碳和水，氧化态的载氧体通过还原反应生成还原态的载氧体，热媒室内的热媒吸收反应产生的热；空气管道，与化学链燃烧反应器连接，用于将空气输入化学链燃烧反应器的燃烧室内与还原态的载氧体进行反应，还原态的载氧体通过氧化反应生成氧化态的载氧体；还原反应产物气体排出管道，与化学链燃烧反应器和空气管道连接，用于将燃气管道输入的燃气与氧化态载氧体反应生成的还原反应产物气体输送至空气管道，与空气混合，空气将还原态的载氧体氧化为氧化态的载氧体的同时，反应产物中残余的燃气将氧化态的载氧体还原为还原态的载氧体；氧化反应产物气体排出管道，与化学链燃烧反应器连接，用于将空气管道输入的气体与还原态载氧体反应生成的氧化反应产物气体输出；其中，所述化学链燃烧反应器包括第一化学链燃烧反应器和第二化学链燃烧反应器，所述第一化学链燃烧反应器的热媒循环管道内循环的热媒通过第一热媒换热器与第一供热介质管道内的供热介质进行热交换，所述第二化学链燃烧反应器的热媒循环管道内循环的热媒通过第二热媒换热器与第二供热介质管道内的供热介质进行热交换，当燃气管道向第一化学链燃烧反应器内输入燃气使载氧体进行还原反应时，空气管道向第二化学链燃烧反应器内输入空气使载氧体进行氧化反应，如此，第一化学链燃烧反应器和第二化学链燃烧反应器中的载氧体反复交替进行氧化反应和还原反应。2.根据权利要求1所述的燃气锅炉系统，其特征在于，所述燃气管道包括燃气管干线和燃气管支线，所述燃气管干线通过第一电动三通阀与两个燃气管支线连接，其中一个燃气管支线连接第一化学链燃烧反应器，另一个燃气管支线连接第二化学链燃烧反应器，所述第一电动三通阀控制所述燃气管道将燃气输送至第一化学链燃烧反应器或第二化学链燃烧反应器；所述空气管道包括空气管道支线和空气管道干线，所述空气管道干线通过第二电动三通阀连接两个空气管道支线，其中一个空气管道支线连接第一化学链燃烧反应器，另一个空气管道支线连接第二化学链燃烧反应器，所述第二电动三通阀控制所述空气管道与第一化学链燃烧反应器或第二化学链燃烧反应器导通；所述还原反应产物气体排出管道包括还原反应产物气体排出管道支线和还原反应产物气体排出管道干线，所述还原反应产物气体排出管道干线通过第三电动三通阀连接两个还原反应产物气体排出管道支线，其中一个还原反应产物气体排出管道支线连接第一化学链燃烧反应器，另一个还原反应产物气体排出管道支线连接第二化学链燃烧反应器，所述第三电动三通阀控制所述还原反应产物气体排出管道与第一化学链燃烧反应器或第二化学链燃烧反应器导通；所述氧化产物气体排出管道包括氧化产物气体排出管道支线和氧化产物气体排出管道干线，所述氧化产物气体排出管道干线通过第四电动三通阀连接两个氧化产物气体排出2CN105757641A权利要求书2/3页管道支线，其中一个氧化产物气体排出管道支线连接第一化学链燃烧反应器，另一个氧化产物气体排出管道支线连接第二化学链燃烧反应器，所述第四电动三通阀控制所述氧化产物气体排出管道与第一化学链燃烧反应器或第二化学链燃烧反应器导通。3.根据权利要求1所