本實(shí)用新型涉及一種燃燒設(shè)備,具體涉及一種天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置。

背景技術(shù)：

為了改善燃燒過程、降低反應(yīng)溫度和抑制有毒、有害物質(zhì)的形成、優(yōu)化空氣環(huán)境質(zhì)量，天然氣作為首選能源備受關(guān)注并且得到了快速的推廣與應(yīng)用。

然而在天然氣的燃燒過程中依然有大量的一氧化碳?xì)怏w和未完全燃燒的NOx物，這說明天然氣的燃燒并不徹底，沒有達(dá)到較高的燃燒效率，因此利用天然氣作為能量源經(jīng)常會出現(xiàn)燃燒效率低、燃燒成本高的問題，因此提高天然氣的燃燒效率對于能源的優(yōu)化利用、實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。

為了解決上述問題，授權(quán)公開號為CN205640888U的實(shí)用新型專利公開了一種“節(jié)能燃?xì)庋b置”，該裝置包括天然氣供給單元、流量監(jiān)測單元、混合單元、控制單元、計(jì)量驅(qū)動單元、催化劑儲存單元、燃燒器，其中，天然氣供給單元的輸出端與流量監(jiān)測單元的輸入端連接，流量監(jiān)測單元的輸出端與混合單元的第一輸入端連接，混合單元的輸出端與燃燒器的輸入端連接；流量監(jiān)測單元的信號輸出端與控制單元的第一輸入端連接，控制單元的第一輸出端與計(jì)量驅(qū)動單元的輸入端連接，計(jì)量驅(qū)動單元的輸出端與混合單元的第二輸入端連接，計(jì)量驅(qū)動單元的第二輸入端與催化劑儲存單元的輸出端連接；固體催化劑包括Ce₂C₃O₉·XH₂O、La(OH)₃、金屬茂化物和石油醚。該裝置將催化劑與天然氣混合后燃燒，由于催化劑能降低天然氣中C-H的鍵能，從而降低天然氣的活化能，提高天然氣分子與氧氣分子發(fā)生氧化反應(yīng)的反應(yīng)速率，實(shí)現(xiàn)有效的催化燃燒。即使如此，為了獲得更高的燃燒效率，現(xiàn)有的節(jié)能燃?xì)庋b置還有待進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置，該裝置可以讓天然氣燃燒更加充分，燃燒效率更高。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：

一種天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置，包括天然氣供給裝置、流量監(jiān)測計(jì)量裝置、增效劑霧化混合裝置、控制系統(tǒng)、增效劑計(jì)量供給裝置、增效劑儲存裝置以及燃燒器，其中：

所述天然氣供給裝置的輸出端與流量監(jiān)測計(jì)量裝置的輸入端連接，所述流量監(jiān)測計(jì)量裝置的輸出端與所述增效劑霧化混合裝置的第一輸入端連接；所述增效劑儲存裝置的輸出端與所述增效劑計(jì)量供給裝置的輸入端連接，所述增效劑計(jì)量供給裝置的輸出端與所述增效劑霧化混合裝置的第二輸入端連接；所述控制系統(tǒng)與所述流量監(jiān)測計(jì)量裝置以及所述增效劑計(jì)量供給裝置連接；

此外，還包括天然氣固體催化裝置，該天然氣固體催化裝置的輸入端與所述增效劑霧化混合裝置的輸出端連接，該天然氣固體催化裝置的輸出端與所述燃燒器的輸入端連接；該天然氣固體催化裝置包括反應(yīng)罐體，該反應(yīng)罐體內(nèi)在靠近其輸出端處設(shè)有分子篩，所述分子篩內(nèi)部設(shè)有固體催化劑。

本實(shí)用新型的一個優(yōu)選方案，其中，所述增效劑霧化混合裝置和天然氣固體催化裝置設(shè)置于不同的容器中，所述天然氣固體催化裝置的反應(yīng)罐體的兩端分別設(shè)置有天然氣進(jìn)口與天然氣出口，所述增效劑霧化混合裝置的輸出端與所述天然氣進(jìn)口連接。該優(yōu)選方案中，天然氣和液態(tài)增效劑在增效劑霧化混合裝置中混合后再輸送至天然氣固體催化裝置中，使得天然氣固體催化裝置的結(jié)構(gòu)簡單。

本實(shí)用新型的一個優(yōu)選方案，其中，所述增效劑霧化混合裝置和天然氣固體催化裝置集合設(shè)置于所述反應(yīng)罐體中，所述反應(yīng)罐體的兩端分別設(shè)置有天然氣進(jìn)口與天然氣出口，所述反應(yīng)罐體在天然氣進(jìn)口與分子篩之間設(shè)有霧化器，所述天然氣進(jìn)口與分子篩之間的空間以及霧化器組合在一起構(gòu)成所述的增效劑霧化混合裝置，其中，所述天然氣進(jìn)口構(gòu)成增效劑霧化混合裝置的第一輸入端，所述霧化器的輸入端構(gòu)成所述增效劑霧化混合裝置的第二輸入端，所述反應(yīng)罐體中與分子篩連接的部位構(gòu)成所述增效劑霧化混合裝置的輸出端。該優(yōu)選方案中，將增效劑霧化混合裝置和天然氣固體催化裝置集合在一起，簡化了管路，便于安裝，減小設(shè)備體積和占地空間。

優(yōu)選地，所述反應(yīng)罐體內(nèi)部在靠近天然氣出口的位置設(shè)置有過濾網(wǎng)，用于對進(jìn)入到容器內(nèi)的天然氣進(jìn)行過濾。

本實(shí)用新型的一個優(yōu)選方案，其中，所述反應(yīng)罐體內(nèi)設(shè)有兩層分子篩，沿著物料的流動方向，第一個分子篩的篩孔孔徑大于第二個分子篩的篩孔孔徑。設(shè)置兩層分子篩的目的在于對液態(tài)增效劑中的大分子進(jìn)行分步篩分，其中，利用第一個分子篩對大體積分子進(jìn)行篩分吸附，接著利用第二分子篩對次大體積的分子進(jìn)行篩分吸附，使得篩分的效果更好，在篩分的過程中實(shí)現(xiàn)催化。天然氣和增效劑通過兩層分子篩的過程中，天然氣中有害的氣體分子以及水分子由于體積太大而不能通過孔道，被過濾掉，從而保證天然氣與增效劑混合后通過所述天然氣固體催化裝置后天然氣內(nèi)部的水分子以及有害氣體分子大大減少，使得天然氣燃燒后產(chǎn)生更少的有毒氣體。

本實(shí)用新型的一個優(yōu)選方案，所述反應(yīng)罐體在靠近天然氣出口的位置上設(shè)置有排泄閥。由于所述反應(yīng)罐體內(nèi)腔設(shè)置有過濾網(wǎng)以及兩層分子篩，因此天然氣和液態(tài)增效劑混合后經(jīng)由所述反應(yīng)罐體的天然氣進(jìn)口到達(dá)天然氣出口的過程中，由于所述天然氣和增效劑中的水分被過濾網(wǎng)所過濾且大分子物質(zhì)被多層分子篩所過濾和吸附(所述大分子物質(zhì)指的是體積比多層分子篩內(nèi)的孔道大的物質(zhì))，從而沉淀到反應(yīng)罐體底部，因此設(shè)置排泄閥可以將其排出容器。

本實(shí)用新型的一個優(yōu)選方案，所述增效劑儲存裝置上設(shè)置有用于監(jiān)測所述增效劑儲存裝置中增效劑的余量并將所述余量以信號方式傳遞至所述控制系統(tǒng)的液位監(jiān)測器，該液位監(jiān)測器的信號輸出端與所述控制系統(tǒng)的信號輸入端連接。設(shè)置液位監(jiān)測器的目的在于監(jiān)測所述增效劑儲存裝置中增效劑的余量并將所述余量以信號方式傳遞至所述控制系統(tǒng)，當(dāng)余量低于目標(biāo)值時，該增效劑儲存裝置可以自動添加增效劑或者提醒操作人員手動添加增效劑。

本實(shí)用新型的一個優(yōu)選方案，所述天然氣供給裝置與所述流量監(jiān)測計(jì)量裝置之間設(shè)置有天然氣控制閥門；所述流量監(jiān)測計(jì)量裝置和所述增效劑霧化混合裝置之間設(shè)置有燃?xì)忾y組；所述增效劑霧化混合裝置和所述燃燒器之間設(shè)置有調(diào)節(jié)閥門。這樣有兩方面的優(yōu)點(diǎn)：1、所述天然氣控制閥門能夠控制天然氣供給裝置的開啟與閉合，當(dāng)該天然氣控制閥門處于開啟狀態(tài)時，流量監(jiān)測計(jì)量裝置就會將當(dāng)前的天然氣流量反饋至控制系統(tǒng)，從而使控制系統(tǒng)控制增效劑的注入；當(dāng)該天然氣控制閥門處于閉合狀態(tài)時，流量監(jiān)測計(jì)量裝置由于無法監(jiān)測到天然氣的流量，控制系統(tǒng)就不會使增效劑儲存裝置中的增效劑輸出。2、設(shè)置調(diào)節(jié)閥門能夠控制進(jìn)入燃燒器的天然氣和增效劑的混合物的量，當(dāng)燃燒器的目標(biāo)燃燒溫度降低時，可以通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥門來控制進(jìn)入燃燒器的混合物的量，從而達(dá)到節(jié)約能源與成本的目的。

進(jìn)一步地，所述燃?xì)忾y組包括過濾器和天然氣調(diào)節(jié)閥。由于天然氣從流量監(jiān)測計(jì)量裝置輸出后首先經(jīng)過過濾器過濾掉其中的顆粒雜質(zhì)，然后再進(jìn)入天然氣調(diào)節(jié)閥，該天然氣調(diào)節(jié)閥能夠檢測到當(dāng)前天然氣純度以及壓力等參數(shù)，并且根據(jù)相關(guān)參數(shù)調(diào)整天然氣與空氣的混合比例，使天然氣和空氣達(dá)到最佳的混合比例。

本實(shí)用新型的一個優(yōu)選方案，所述控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)和操作顯示屏構(gòu)成。通過設(shè)置操作顯示屏，可以方便操作人員對本實(shí)用新型的天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置進(jìn)行監(jiān)控與操作。

本實(shí)用新型的一個優(yōu)選方案，所述天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置還包括與所述燃燒器輸出端連接的工業(yè)窯爐或鍋爐。

本實(shí)用新型的天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置的工作原理是：

工作時，天然氣供給裝置輸送天然氣，輸出的天然氣先經(jīng)過流量監(jiān)測計(jì)量裝置，該流量監(jiān)測裝置監(jiān)測天然氣的實(shí)時流量并將該流量以信號方式通過流量監(jiān)測裝置的信號輸出端傳遞至控制系統(tǒng)，當(dāng)控制系統(tǒng)接收到該流量信號后，會根據(jù)天然氣的流量通過預(yù)先存儲在其中的天然氣與增效劑的設(shè)計(jì)混合比例計(jì)算添加多少量的增效劑，并將該增效劑的用量以電流信號從控制系統(tǒng)的信號輸出端輸出至增效劑計(jì)量供給裝置，從而控制增效劑計(jì)量供給裝置根據(jù)增效劑的用量從增效劑儲存裝置中抽取所需量的增效劑至增效劑霧化混合裝置中。至此，天然氣和增效劑以最優(yōu)比例在增效劑霧化混合裝置中充分混合。

接著，天然氣和增效劑的混合物進(jìn)入天然氣固體催化裝置進(jìn)行催化，其機(jī)理為：所述增效劑是一種催化燃燒用液態(tài)增效劑，可以采用CN205640888U中的“催化劑”，這種增效劑在天然氣燃燒時不僅提供給氣體分子一定的活化能，并且增效劑本身也會參加化學(xué)反應(yīng)，增強(qiáng)氣體分子的有效燃燒成分，其中的特殊稀土元素具有5d軌道和未被電子填充滿的4f空軌道易于形成穩(wěn)定的絡(luò)合鍵，易于形成配位鍵，亦即與CH基團(tuán)有很好的親合力，而且，單位質(zhì)量所吸收的CH數(shù)比一般元素多，吸收能力強(qiáng)，從而對碳?xì)浠衔锲鸬搅己玫拇呋?、助燃、阻聚、穩(wěn)定等特殊功能和作用。所述過濾網(wǎng)用于對進(jìn)入到容器內(nèi)的天然氣進(jìn)行過濾，所述分子篩中設(shè)有固體催化劑，形成整體式固體催化劑，載體為堇青石蜂窩陶瓷，固體催化劑涂層由大比表面積(200平方米/克以上)的高性能稀土儲氧材料、活性組分及助劑構(gòu)成，主要成分為稀土鈣鈦礦型LaCoO₃固體催化劑，該整體式固體催化劑的主要作用有三個方面：第一，利用分子篩的特性，對混合物中的液態(tài)增效劑中的大分子進(jìn)行篩分，使得增效劑與天然氣之間的混合更加充分，有利于提高液態(tài)增效劑的增效效果；第二，由于該整體式固體催化劑屬于稀土類固體催化劑，由于稀土元素有較多的、未被電子填充的4f、6P和5d空軌道，易于形成穩(wěn)定的絡(luò)合鍵，亦即與CH基團(tuán)有很好的親合力，而且，單位質(zhì)量所吸收的CH數(shù)比一般元素多，吸收能力強(qiáng)，從而對碳?xì)浠衔锲鸬搅己玫拇呋?、助燃、阻聚、穩(wěn)定等特殊功能和作用，從而對天然氣燃燒具有很好的催化增效作用；第三，該整體式固體催化劑對液態(tài)增效劑同樣具有催化作用，該催化作用的機(jī)理同樣也是利用其中稀土元素的絡(luò)合能力，對液態(tài)增效劑本身進(jìn)行催化，而該液體增效劑在天然氣燃燒時本身也參加化學(xué)反應(yīng)，從而進(jìn)一步提高液體增效劑對天然氣的催化增效效果。天然氣和液態(tài)增效劑的混合物經(jīng)過本實(shí)用新型的天然氣固體催化裝置的催化后，使得天然氣的燃燒更加充分，燃燒效率更高。經(jīng)過天然氣固體催化裝置催化后的天然氣和增效劑進(jìn)入到燃燒器中燃燒。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的有益效果：

1、本實(shí)用新型的天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置能將增效劑與天然氣充分混合后再經(jīng)天然氣固體催化裝置催化后燃燒，由于增效劑和固體催化劑能夠降低天然氣中C-H鍵的鍵能，從而降低了天然氣的活化能，提高了天然氣分子與氧氣分子發(fā)生氧化反應(yīng)的反應(yīng)速率，實(shí)現(xiàn)有效的催化燃燒。

2、所述天然氣固體催化裝置通過將固體催化劑設(shè)置于分子篩中，一方面可以過濾到大分子雜質(zhì)，另一方面，通過對天然氣進(jìn)行催化，使得氣燃燒更加充分，燃燒效率更高，并且，還通過對液態(tài)增效劑的催化，進(jìn)一步強(qiáng)化液態(tài)催化劑對天然氣的催化效果，進(jìn)一步促使天然氣燃燒更加充分，燃燒效率進(jìn)一步提高。

3、本實(shí)用新型的天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置結(jié)構(gòu)簡單，能夠根據(jù)天然氣的流量實(shí)時調(diào)節(jié)增效劑的供給量，并且使增效劑與天然氣混合，使增效劑分子均勻地分散在天然氣中，增加了天然氣的活化分子數(shù)量，加快了天然氣的氧化速度，降低了天然氣的起燃溫度，使天然氣的燃燒速度進(jìn)一步提高，并且能夠保證天然氣的充分燃燒，使其熱效能得到充分發(fā)揮，有效地提高了天然氣的燃燒效率，減少了一氧化碳等污染物的排放，達(dá)到了低碳、節(jié)能、環(huán)保的目的，對社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的實(shí)現(xiàn)具有重大的意義。

4、本實(shí)用新型增效劑以催化助燃、激活氧化-還原反應(yīng)、活化聚能、形成氣體絡(luò)合物的方法提高了天然氣以及烷烴類染料在氧氣中的燃燒速度并使其完全燃燒，從而達(dá)到了充分燃燒節(jié)省天然氣能源的目的。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置的一個具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中天然氣固體催化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置第二個實(shí)施方式中天然氣固體催化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

參見圖1和圖2，本實(shí)施例的天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置包括天然氣供給裝置1、流量監(jiān)測計(jì)量裝置2、增效劑霧化混合裝置4、控制系統(tǒng)3、增效劑計(jì)量供給裝置5、增效劑儲存裝置7以及燃燒器8。其中：

參見圖1，所述天然氣供給裝置1的輸出端與流量監(jiān)測計(jì)量裝置2的輸入端連接，所述流量監(jiān)測計(jì)量裝置2的輸出端與所述增效劑霧化混合裝置4的第一輸入端連接；所述增效劑儲存裝置7的輸出端與所述增效劑計(jì)量供給裝置5的輸入端連接，所述增效劑計(jì)量供給裝置5的輸出端與所述增效劑霧化混合裝置4的第二輸入端連接；所述控制系統(tǒng)3與所述流量監(jiān)測計(jì)量裝置2以及所述增效劑計(jì)量供給裝置5連接。

參見圖2，本實(shí)用新型的天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置還包括天然氣固體催化裝置6，該天然氣固體催化裝置6的輸入端與所述增效劑霧化混合裝置4的輸出端連接，該天然氣固體催化裝置6的輸出端與所述燃燒器8的輸入端連接；該天然氣固體催化裝置6包括反應(yīng)罐體6-1，該反應(yīng)罐體6-1內(nèi)在靠近其輸出端處設(shè)有分子篩6-2，所述分子篩6-2內(nèi)部設(shè)有固體催化劑。

參見圖1，所述增效劑霧化混合裝置4和天然氣固體催化裝置6設(shè)置于不同的容器中，所述天然氣固體催化裝置6的反應(yīng)罐體6-1的兩端分別設(shè)置有天然氣進(jìn)口6-1a與天然氣出口6-1b，所述增效劑霧化混合裝置4的輸出端與所述天然氣進(jìn)口6-1a連接。這樣，天然氣和液態(tài)增效劑在增效劑霧化混合裝置4中混合后再輸送至天然氣固體催化裝置6中，使得天然氣固體催化裝置6的結(jié)構(gòu)簡單。

參見圖2，所述反應(yīng)罐體6-1內(nèi)部靠近天然氣出口6-1b的位置設(shè)置有過濾網(wǎng)6-4，對進(jìn)入到容器內(nèi)的天然氣和增效劑的混合物中的雜質(zhì)進(jìn)行過濾。

參見圖2，所述反應(yīng)罐體6-1內(nèi)設(shè)有兩層分子篩6-2，沿著物料的流動方向，第一個分子篩6-2a的篩孔孔徑大于第二個分子篩6-2b的篩孔孔徑。設(shè)置兩層分子篩6-2的目的在于對液態(tài)增效劑中的大分子進(jìn)行分步篩分，其中，利用第一個分子篩6-2a對大體積分子進(jìn)行篩分，接著利用第二個分子篩6-2b對次大體積的分子進(jìn)行篩分，使得篩分的效果更好，在篩分的過程中實(shí)現(xiàn)催化。天然氣和增效劑通過兩層分子篩6-2的過程中，天然氣中有害的氣體分子以及水分子由于體積太大而不能通過孔道，被過濾掉，從而保證天然氣與增效劑混合后通過所述天然氣固體催化裝置6后天然氣內(nèi)部的水分子以及有害氣體分子大大減少，使得天然氣燃燒后產(chǎn)生更少的有毒氣體。

參見圖1，所述反應(yīng)罐體6-1在靠近天然氣出口6-1b的位置上設(shè)置有排污閥6-5。由于所述反應(yīng)罐體6-1內(nèi)腔設(shè)置有過濾網(wǎng)6-4以及兩層分子篩6-2，因此天然氣和液態(tài)增效劑混合后經(jīng)由所述反應(yīng)罐體6-1的天然氣進(jìn)口6-1a到達(dá)天然氣出口6-1b的過程中，由于所述天然氣和增效劑中的水分被過濾網(wǎng)6-4所過濾且大分子物質(zhì)被多層分子篩6-2所過濾(所述大分子物質(zhì)指的是體積比多層分子篩6-2內(nèi)的孔道大的物質(zhì))，從而沉淀到反應(yīng)罐體6-1底部，因此設(shè)置排污閥6-5可以將其排出容器。

參見圖1，所述增效劑儲存裝置7上設(shè)置有用于監(jiān)測所述增效劑儲存裝置7中增效劑的余量并將所述余量以信號方式傳遞至所述控制系統(tǒng)3的液位監(jiān)測器7-1，該液位監(jiān)測器7-1的信號輸出端與所述控制系統(tǒng)3的信號輸入端連接。設(shè)置液位監(jiān)測器7-1的目的在于用于監(jiān)測所述增效劑儲存裝置7中增效劑的余量并將所述余量以信號方式傳遞至所述控制系統(tǒng)3，當(dāng)余量低于目標(biāo)值時，該增效劑儲存裝置7可以自動添加增效劑或者提醒操作人員手動添加增效劑。

參見圖1，所述天然氣供給裝置與所述流量監(jiān)測計(jì)量裝置2之間設(shè)置有天然氣控制閥門9；所述流量監(jiān)測計(jì)量裝置2和所述增效劑霧化增效劑霧化混合裝置4之間設(shè)置有燃?xì)忾y組10；所述增效劑霧化混合裝置4和所述燃燒器8之間設(shè)置有調(diào)節(jié)閥門11。這樣有兩方面的優(yōu)點(diǎn)：1、所述天然氣控制閥門9能夠控制天然氣供給裝置1的開啟與閉合，當(dāng)該天然氣控制閥門9處于開啟狀態(tài)時，流量監(jiān)測計(jì)量裝置2就會將當(dāng)前的天然氣流量反饋至控制系統(tǒng)3，從而使控制系統(tǒng)3控制增效劑的注入；當(dāng)該天然氣控制閥門9處于閉合狀態(tài)時，流量監(jiān)測計(jì)量裝置2由于無法監(jiān)測到天然氣的流量，控制系統(tǒng)3就不會使增效劑儲存裝置7中的增效劑輸出。2、設(shè)置調(diào)節(jié)閥門11能夠控制進(jìn)入燃燒器8的天然氣和增效劑的混合物的量，當(dāng)燃燒器8的目標(biāo)燃燒溫度降低時，可以通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥門11來控制進(jìn)入燃燒器8的混合物的量，從而達(dá)到節(jié)約能源與成本的目的。

參見圖1，所述燃?xì)忾y組10包括過濾器和天然氣調(diào)節(jié)閥。這樣，天然氣從流量監(jiān)測計(jì)量裝置2輸出后首先經(jīng)過過濾器過濾掉其中的顆粒雜質(zhì)，然后再進(jìn)入天然氣調(diào)節(jié)閥，該天然氣調(diào)節(jié)閥能夠檢測到當(dāng)前天然氣純度以及壓力等參數(shù)，并且根據(jù)相關(guān)參數(shù)調(diào)整天然氣與空氣的混合比例，使天然氣和空氣達(dá)到最佳的混合比例。

參見圖1，所述控制系統(tǒng)3由計(jì)算機(jī)和操作顯示屏構(gòu)成。通過設(shè)置操作顯示屏，這樣可以方便操作人員對本實(shí)用新型的天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置進(jìn)行監(jiān)控與操作。

參見圖1，所述天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置還包括與所述燃燒器8輸出端連接的工業(yè)窯爐或鍋爐。

參見圖1和圖2，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的天然氣工業(yè)窯爐和鍋爐燃?xì)夤?jié)能裝置的工作原理作進(jìn)一步描述：

工作時，天然氣供給裝置1輸送天然氣，輸出的天然氣先經(jīng)過流量監(jiān)測計(jì)量裝置2，該流量監(jiān)測裝置監(jiān)測天然氣的實(shí)時流量并將該流量以信號方式通過流量監(jiān)測裝置的信號輸出端傳遞至控制系統(tǒng)3，當(dāng)控制系統(tǒng)3接收到該流量信號后，會根據(jù)天然氣的流量通過預(yù)先存儲在其中的天然氣與增效劑的設(shè)計(jì)混合比例計(jì)算添加多少量的增效劑，并將該增效劑的用量以電流信號從控制系統(tǒng)3的信號輸出端輸出至增效劑計(jì)量供給裝置5，從而控制增效劑計(jì)量供給裝置5根據(jù)增效劑的用量從增效劑儲存裝置7中抽取所需量的增效劑至增效劑霧化混合裝置4中。至此，天然氣和增效劑以最優(yōu)比例在增效劑霧化混合裝置4中充分混合。

接著，天然氣和增效劑的混合物進(jìn)入天然氣固體催化裝置6進(jìn)行催化，其機(jī)理為：所述增效劑是一種催化燃燒用液態(tài)增效劑，可以采用CN205640888U中的“催化劑”，這種增效劑在天然氣燃燒時不僅提供給氣體分子一定的活化能，并且增效劑本身也會參加化學(xué)反應(yīng)，增強(qiáng)氣體分子的有效燃燒成分，其中的特殊稀土元素具有5d軌道和未被電子填充滿的4f空軌道易于形成穩(wěn)定的絡(luò)合鍵，易于形成配位鍵，亦即與CH基團(tuán)有很好的親合力，而且，單位質(zhì)量所吸收的CH數(shù)比一般元素多，吸收能力強(qiáng)，從而對碳?xì)浠衔锲鸬搅己玫拇呋?、助燃、阻聚、穩(wěn)定等特殊功能和作用。所述過濾網(wǎng)6-4用于對進(jìn)入到容器內(nèi)的天然氣進(jìn)行過濾，所述分子篩6-2中設(shè)有固體催化劑，形成整體式固體催化劑，載體為堇青石蜂窩陶瓷，固體催化劑涂層由高性能稀土儲氧材料、活性組分及助劑構(gòu)成，主要成分為稀土鈣鈦礦型LaCoO₃固體催化劑，該整體式固體催化劑的主要作用有三個方面：第一，利用分子篩6-2的特性，對混合物中的液態(tài)增效劑中的大分子進(jìn)行篩分吸附，使得增效劑與天然氣之間的混合更加充分，有利于提高液態(tài)增效劑的增效效果；第二，由于該整體式固體催化劑屬于稀土類固體催化劑，由于稀土元素有較多的、未被電子填充的4f、6P和5d空軌道，易于形成穩(wěn)定的絡(luò)合鍵，亦即與CH基團(tuán)有很好的親合力，而且，單位質(zhì)量所吸收的CH數(shù)比一般元素多，吸收能力強(qiáng)，從而對碳?xì)浠衔锲鸬搅己玫拇呋?、助燃、阻聚、穩(wěn)定等特殊功能和作用，從而對天然氣燃燒具有很好的催化增效作用；第三，該整體式固體催化劑對液態(tài)增效劑同樣具有催化作用，該催化作用的機(jī)理同樣也是利用其中稀土元素的絡(luò)合能力，對液態(tài)增效劑本身進(jìn)行催化，而該液體增效劑在天然氣燃燒時本身也參加化學(xué)反應(yīng)，從而進(jìn)一步提高液體增效劑對天然氣的催化增效效果。天然氣和液態(tài)增效劑的混合物經(jīng)過本實(shí)用新型的天然氣固體催化裝置6的催化后，使得天然氣的燃燒更加充分，燃燒效率更高。經(jīng)過天然氣固體催化裝置6催化后的天然氣和增效劑進(jìn)入到燃燒器8中燃燒。

本實(shí)用新型的燃?xì)夤?jié)能裝置能夠根據(jù)天然氣的進(jìn)氣量實(shí)時的調(diào)整增效劑的用量，保證天然氣與增效劑的最佳比例，這不僅能夠使天然氣的燃燒效率最大化，還能夠節(jié)約增效劑的用量。在本實(shí)用新型中，天然氣與增效劑的最優(yōu)體積比為天然氣1m³：6ml增效劑。

本實(shí)用新型中使用的增效劑可采用CH4稀土燃?xì)庠鲂?，是一種淡黃色透明液體，該增效劑分子不僅提供給氣體分子一定的活化能，并且增效劑本身也會參加化學(xué)反應(yīng)，增強(qiáng)氣體分子的有效燃燒成分，對金屬、工程塑料管道及部件不會腐蝕。下表1為本實(shí)用新型的增效劑的基本性質(zhì)參數(shù)。

表1本實(shí)用新型的增效劑的基本性質(zhì)參數(shù)

本實(shí)用新型的燃?xì)夤?jié)能裝置通過加入增效劑計(jì)量供給裝置，從而使增效劑與天然氣混合，并通過燃?xì)夤腆w增效劑催化裝置使增效劑以催化助燃、激活氧化-還原反應(yīng)、活化聚能、形成氣體絡(luò)合物的方法提高了天然氣以及烷烴類染料在氧氣中的燃燒速度并使其完全燃燒，從而達(dá)到了充分燃燒節(jié)省天然氣能源的目的。并且本實(shí)用新型中的增效劑能夠根據(jù)天然氣的實(shí)時用量以最佳比例完成增效劑的自動添加以及與天然氣的混合，在不浪費(fèi)增效劑的前提下使天然氣燃燒效率最大化，進(jìn)一步提高了節(jié)能燃?xì)庋b置的工作效率，降低了節(jié)能燃?xì)庋b置的燃燒成本。

實(shí)施例2

參見圖3，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處在于所述增效劑霧化混合裝置4和天然氣固體催化裝置6集合設(shè)置于所述反應(yīng)罐體6-1中，所述反應(yīng)罐體6-1的兩端分別設(shè)置有天然氣進(jìn)口6-1a與天然氣出口6-1b，所述反應(yīng)罐體6-1在天然氣進(jìn)口6-1a與分子篩6-2之間設(shè)有霧化器6-3，所述天然氣進(jìn)口6-1a與分子篩6-2之間的空間以及霧化器6-3組合在一起構(gòu)成所述的增效劑霧化混合裝置4，其中，所述天然氣進(jìn)口6-1a構(gòu)成增效劑霧化混合裝置4的第一輸入端，所述霧化器6-3的輸入端構(gòu)成所述增效劑霧化混合裝置4的第二輸入端，所述反應(yīng)罐體6-1中與分子篩6-2連接的部位構(gòu)成所述增效劑霧化混合裝置4的輸出端。本實(shí)施例中，將增效劑霧化混合裝置4和天然氣固體催化裝置6集合集合在一起，簡化了管路，便于安裝，減小設(shè)備體積和占地空間。

上述為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述內(nèi)容的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。