氢气燃烧器的特性与实际应用
氢气燃烧器工作原理介绍氢气燃烧是一种重要的能源，它可以提供高能量，并且没有有害的排放物，这是一种非常有益的清洁能源。氢气燃烧化
氢气燃烧器工作原理介绍
氢气燃烧是一种重要的能源，它可以提供高能量，并且没有有害的排放物，这是一种非常有益的清洁能源。
氢气燃烧化学过程：
2H2+O2=2H2O+heat(热量775kj）
✭氢气主要流程为：进气口→气室→分支喷管→喷头→燃烧器出口燃烧。
✭助燃空气从底部进入，环绕气室和喷管流出，在中心位置有空气旋流盘，让空气旋转起来，与周围的喷头喷出的氢气交叉混合，再进入燃烧区燃烧。在喷头周围设置空气稳焰盘，稳焰盘上设置层流空气出口小孔，围绕喷头形成层流空气与喷头氢气混合。
氢气喷头流速：高速400~600m/s，低速180~220m/s(建议)
氢气燃烧主要特性：
1）点火能小，极易着火；
2）燃烧速度高，燃烧区域集中，火焰短小；
3）预混燃烧火焰传播速度非常高，低负荷 运行时回火问题突出；
4）火焰对炉管的能量辐射率低；导致燃烧器出口处热量局部聚集，烟气温度非常高，造成炉内温度分布不均,喷嘴损坏。
针对氢气燃烧主要特性，我公司科研技术工程人员经过多年的研发和试验开发并生产出DQD系列氢气燃烧器；
DQD系列氢气燃烧器其结构原理：
氢气燃烧器的设计采用“弱化燃烧”设计理论，减缓、减弱燃料气与空气的混合，延长燃烧时间，以消除炉膛温度不均。同时采用外混合燃烧方式、较大的燃料气喷孔直径、较小的燃料气流与空气流夹角、短火盆、一次配风、高燃料气压力、低燃烧空气温度等。
氢的燃烧性好，点燃快，与空气混合时具有广泛的可燃范围，并且燃点高，燃烧速度快；燃烧后的产物是水，基本没有污染环境的问题，而且生成物是水，可以循环利用。氢属于洁净的燃料，其燃烧性能很特殊。
氢气在空气中爆炸极限4%～75.6%，或占5%至95%的浓度时与氯气混合时是极易爆炸的气体，在热、日光或火花的刺激下易引爆；氢气的着火点为500℃。
氢气燃烧器技术参数
99.9%纯氢热值：2580kcal/m3 氢气阀组前压力：10~30kpa
说明：1、助燃风过量空气系数为1.7；
2、氮氧化物排放与用户燃料成分、工艺有关，本数值为实验室检测值；
3、本型号燃烧器接受非标定制，可根据用户需求负荷进行非标设计。
氢气燃烧器设计选型用户条件
（1） 氢气成分的要求：氢气最好是含氢气量在95%以上的纯氢气，不能含氧气成分，不含其它氯气、硫化氢等成分。
（2） 氢气压力的要求：我公司氢气燃烧系统为低压燃烧，一般要求客户将氢气压力减压至10~30kPa。
（3） 助燃剂：一般为常温新鲜空气或预热后空气。
（4） 公用条件：工业普氮，压力需减压至40~60kPa使用（必备）。
（5） 仪表风：温度：≤40℃；露点：≤-40℃；压力 0.5～0.7 Mpa。
（6） 用电: 380/220V、50Hz。
（7） 工艺需求: 用户提供工艺参数。
氢气燃烧器系统配置表
氢气燃烧器系统工艺流程图
氢气燃烧器系统安全保障（一）
（1）输送氢气管材采用碳钢无缝钢管，管网输送流速≤15m/s。
（2）法兰和垫片的选用按工作介质的压力、温度和需要密封程度确定。氢气管道垫片采用聚四氟乙烯或金属缠绕式垫片（不得采用橡胶等可被氢气还原的垫片）。
（3）为防止检修其他管道时，焊渣火花落在氢气管道上发生危险，也为了防止氢气管道发生事故时影响其他管道；又因氢气轻，极易向上扩散，所以氢气管道布置在其他管道外侧和上层。因有积水、排水问题，规定管道坡度不小于3‰ ，并在最低点处设排水装置排水，防止排水时氢气泄漏。
（4）氢气放空管设阻火器，放空管需高出屋脊1m，阻火器后管材需采用不锈钢。
（5）氢气管道设置静电接地装置，并在进燃烧器厂房前设放空管和取样口；
（6）氢气输送管道起始点设紧急切断阀，并分别采用手/自动放空阀；
氢气燃烧器系统安全保障（二）
（1）现场环境的安全保护（氢气的外漏）。
（2）管道置换：通氢气点火运行前。必须检查管道内是否用氮气置换好，是否空气存在，必须严格测量氧含量≤1%，符合要求的才进行点火运行。
（3）压力检测：氢气压力检测必须是合格范围，仪表风压力检测必须是合格范围。点火用燃料压力必须是合格范围，否则不允许进入下一程序。
（4）阀组检测内部泄漏：管道置换后，每次进入点火流程前，系统自动用氮气进行阀组检漏。
（5）风机马达运行吹扫炉膛，并进行空气压力检测
（6）在各阀门根据程控器及PLC送出指令后，检测阀门是否执行命令，以及是否动作到位，否则不允许进入下一程序。
（7）其他不允许设备启动的情况：如引风机连锁、风机连锁、超温连锁等。
氢气燃烧器系统安全保障（三）
（1）在燃烧器自动状态下，前面所有安全检测全部通过后，燃烧器自动进入点火程序。点火器打火，安全时间内打开点火燃料气动阀。
（2）点火燃料气动阀打开3秒内火焰探测器无探测到有效火焰，则点火失败，切断氢气主阀，系统进入报警及炉膛吹扫程序。
（3）点火燃料气动阀打开3秒内火焰探测器探测到有效火焰，则点火成功，点火火焰维持10秒，检测点火火焰稳定性。
（4）点火程序通过后燃烧器打开双主阀，主火火焰建立。系统进入正常运行。点火气动阀在60秒之内自动关闭。如主火火焰未建立，则系统自动报警并切断双主阀，打开双主阀之间放散阀自动放散，并打开风阀吹扫炉膛。
氢气燃烧器系统安全保障（四）
（1）燃烧器进入正常运行后，在自动状态下，PLC会根据设定烟气温度（工艺温度）调节燃烧器负荷大小。
（2）如运行中燃烧器熄火，系统自动切断双主阀，打开放散，并进行炉膛后吹扫。
（3）如运行中燃气压力、助燃空气压力、引风机、炉膛压力超高等触发燃烧器停机的任一条件成立，燃烧器自动停机并后吹扫。
氢气燃烧器系统安全保障（五）
（1）燃烧器的停机，无论是人为给定指令或是系统报警触发，都将自动切断氢气管路双主阀，同时打开放散阀排空。助燃风机延时吹扫3分钟或大于炉膛烟道容积5倍风量所需时间。
（2）人为给定停机信号燃烧器不会报警，系统自动触发停机燃烧器会报警并锁定，并采用单项人工复位。
氢气燃烧器现场案例（一）
氢气燃烧器现场案例（二）
氢气燃烧器现场案例（三）
氢气燃烧器现场案例（四）
氢气燃烧器现场案例（五）
