CN115487696A - 一种微燃机用空气增氧混均装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微燃机用空气增氧混均装置，属于热能动力设备技术领域。该装置包括纯氧减压流量调节站、氧气进气一级阀组、氧气进气二级阀组、氧气空气混均装置、一级氧含量分析仪和二级氧含量分析仪。氧气空气混均装置包括顺序连接的混均器前部壳体和混均器后部仓体；混均器前部壳体内从前到后顺序固定设有空气过滤室和一级混均器混均器后部仓体的首端连接有一级氧含量分析仪，尾端连接有二级氧含量分析仪；且在混均器后部仓体中，在一级氧含量分析仪、二级氧含量分析仪之间，从前到后设有二级混均器和防爆轴流风机；本装置专用于微型燃气轮机高海拔地区，以克服因海拔高度升高带来的助燃空气氧含量不足导致的微型燃气轮机发电功率下降的难题。

Description

一种微燃机用空气增氧混均装置

技术领域

本发明属于热能动力设备技术领域，具体涉及一种微燃机用空气增氧混均装置。

背景技术

在高海拔地区，海拔高度每上升100m，空气当中的氧含量下降0.16%。就此，受空气当中氧含量的影响，微燃机的发电功率较海平面设计工况发生较大的下降，导致微燃机发电经济性变差。

目前富氧燃烧技术大多为纯氧+空气混均燃烧（钢铁高炉）、氧含量30%±5%富氧空气燃烧（燃煤锅炉）、氧含量30%±5%富氧有色冶炼，就高海拔地区微燃机空气增氧混均（氧含量提高至21%）的相关技术尚未有研究报到。

因此如何克服现有技术的不足，是目前微燃机热能动力设施技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种微燃机用空气增氧混均装置，本发明使用PSA制氧法、深冷制氧法、电解水制氧法生产的纯氧与工况空气混合混均，解决了空气当中氧含量不足带来的微燃机的发电功率下降的问题，实现了微燃机正常工况工作，使得发电功率达到海平面设计工况功率，微燃机发电经济性良好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种微燃机用空气增氧混均装置，包括：纯氧减压流量调节站、氧气进气一级阀组、氧气进气二级阀组、氧气空气混均装置、一级氧含量分析仪和二级氧含量分析仪；

所述的氧气空气混均装置包括顺序连接的混均器前部壳体和混均器后部仓体，且混均器前部壳体和混均器后部仓体相连通；

混均器前部壳体内从前到后顺序固定设有空气过滤室和一级混均器；混均器前部壳体的空气入口与空气过滤室相连；

混均器后部仓体的首端连接有一级氧含量分析仪，尾端连接有二级氧含量分析仪；且在混均器后部仓体中，在一级氧含量分析仪、二级氧含量分析仪之间，从前到后设有二级混均器和防爆轴流风机；

氧气进气一级阀组有两个；

纯氧减压流量调节站的氧气出口通过一个氧气进气一级阀组与二级混均器的氧气入口相连；纯氧减压流量调节站的氧气出口还顺序通过另一个氧气进气一级阀组、氧气进气二级阀组与一级混均器的氧气入口相连；

混均器后部仓体的尾端与微燃机的空气入口相连。

进一步，优选的是，空气过滤室中设置有若干初效过滤器。

进一步，优选的是，纯氧减压流量调节站的氧气入口连接有氧气气源；

纯氧减压流量调节站中包括氧气过滤器、氧气减压阀和氧气流量调节阀；

由氧气气源进行到纯氧减压流量调节站的氧气通过氧气过滤器过滤后，通过带有氧气减压阀和氧气流量调节阀的管道分别与氧气进气一级阀组的进气口、氧气进气二级阀组的进气口相连。

进一步，优选的是，氧气进气一级阀组包括氧气流量调节蝶阀和氧气流量计；

纯氧减压流量调节站中的氧气通过两个氧气进气一级阀组将氧气按60:40比例分配；其中，40%的部分进入二级混均器；60%的部分进入一级混均器；

一级混均器上设有多个氧气入口；氧气进气二级阀组包括多个氧气流量调节蝶阀，一级混均器氧气入口数量与氧气进气二级阀组的氧气流量调节蝶阀数量相同，且每个一级混均器氧气入口处安装一个氧气流量调节蝶阀。

进一步，优选的是，一级混均器上设有两个氧气入口，对称设于一级混均器9的氧气二级总管及支管的上部和下部；一级氧含量分析仪有两台，分别对称连接在混均器后部仓体的首端上部和下部。

进一步，优选的是，一级混均器通过混均器骨架固定在混均器壳体中。

进一步，优选的是，一级混均器包括氧气二级总管及支管、若干一级逸流器、若干导流管；所述的一级逸流器和导流管的数量相同；

氧气二级总管及支管与一级逸流器的氧气入口相连；

空气过滤室的出气侧与若干导流管相连；

一级逸流器的氧气出口设置在导流管中。

进一步，优选的是，一级逸流器包括氧气逸流段、内旋流板和外旋流板；

氧气逸流段包括第一不锈钢管、不锈钢烧结网和封头；

第一不锈钢管、第一管状不锈钢烧结网和封头顺序连接；第一不锈钢管、第一管状不锈钢烧结网同轴设置，且直径相同；

第一不锈钢管与氧气二级总管及支管相连；

外旋流板设于氧气逸流段前部；

内旋流板设于氧气逸流段后部；

且第一管状不锈钢烧结网设于内旋流板和外旋流板之间。

进一步，优选的是，内旋流板、外旋流板的外边沿与导流管内壁之间的距离0.2mm。

进一步，优选的是，二级混均器包括环管、若干二级逸流器；二级逸流器均匀布设在环管上；

二级逸流器包括相互连接的第二不锈钢管和第二管状不锈钢烧结网；第二不锈钢管、第二管状不锈钢烧结网同轴设置，且直径相同；

环管上设有二级混均器的氧气入口；

第二不锈钢管与环管相连。

本发明中，空气过滤室中设置初效过滤器用于将空气除尘，流通面积根据微燃机需要空气量进行设置，本发明对此不做限制。

本发明中，纯氧减压流量调节站将氧气带入的杂质颗粒过滤干净，并将0.3~3.0MPa的氧气减压至0.05MPa后进行氧气供给；优选，纯氧减压流量调节站全部管道材质为不锈钢。

本发明中，通过两台对称设置的一级氧含量分析仪获取的氧含量进行比对，然后对应调节氧气二级进气阀组2只氧气流量调节蝶阀，使得两台一级氧含量分析仪获取的氧含量相同，从而实现一级混均器内氧气空气混合均匀，也从而消除因空气过滤室几何断面尺寸问题（例如尺寸较大）带来的氧含量不均匀的现象。

本发明中，纯氧气体在氧气空气混均装置内与进入氧气空气混均装置内的空气分两次混合均匀，第一次纯氧气体的60%与空气通过一级混均器混匀，第二次纯氧气体的余下40%与二级混均器混匀的气体进行再次进行混合，之后，通过防爆轴流风机，利用其轴流风机叶轮高速旋转，使气体产生旋流而充分混匀；优选防爆轴流风机的变频调速还可用于控制本发明装置助燃空气流量。

二级氧含量分析仪用于检测混均器后部仓体尾端的氧含量，从而可以根据检测数据调节纯氧减压流量调节站的氧气流量调节阀，来调节供氧量。

本发明中，混均器骨架优选材质Q235-B；混均器骨架外包混均器前部壳体，成为一个气流腔体；优选，空气过滤室也通过混均器骨架安装在混均器前部壳体中；混均器壳体材质优选为Q235-B 2~3mm钢板。

优选，本发明混均器后部仓体包括从前到后依次设置的天方地圆锥台、二级混均器安装段、异径锥台、轴流风机连接段，材质优选为Q235-B。

二级混均器安装段用于安装二级混均器；轴流风机连接段用于固定防爆轴流风机；

天方地圆锥台用于将一级混均器和二级混均器密封圆滑过渡连接，以符合空气动力学原理，其最小过渡角度大于60°。

异径锥台用于二级混均器安装段和轴流风机之间的连接，根据空气动力学理论，变径角度60~65°为宜。

本发明中，空气过滤室的出气侧与若干导流管相连，所有的导流管将空气过滤室过滤后的空气分别进行导流，与一级逸流器出来的氧气进行混合。

优选，氧气二级总管及支管由不锈钢管制成，且通过法兰与一级逸流器连接。一级逸流器中，氧气通过第一不锈钢管后，由第一管状不锈钢烧结网上的网孔释放出来；外旋流板的作用是将进入导流管的空气产生旋流状态，与通过第一管状不锈钢烧结网逸出的氧气混合，内旋流板将混合气体再次旋流；第一管状不锈钢烧结网透气度优选为4.5L/min/cm²。导流管优选为前端为天方地圆锥台，后端为圆管，天方地圆锥台与圆管相连，可以最大利用空气过滤器的流通面积，材质优选为Q235-B。

优选，二级混均器的环管由不锈钢管弯制成型。第二管状不锈钢烧结网透气度优选为3.2L/min/cm²。

经过纯氧减压流量调节站减压的纯氧，总体积的60%的纯氧通过一级混均器混合，经过一级氧含量分析仪对氧含量的测量比对，调节氧气二级进气阀组2只流量蝶阀的开度，实现一级混均器内氧气空气混合均匀；剩余总体积40%的纯氧通过二级混均器混合，混合气体再经过防爆轴流风机高速旋转混匀，并由二级氧含量分析仪进行检测，获取氧含量，从而控制纯氧减压流量调节站、氧气一级进气阀组氧气流量调节蝶阀的开度，实现进入微型燃气轮机的助燃空气氧含量达到海平面氧含量（20.943%）标准。

本发明解决了纯氧与大流量工况空气混合混均、达到海平面氧含量标准的难题。

本发明的纯氧可来自企业PSA制氧法、深冷制氧法、电解水制氧法生产的纯氧。

本发明亦可运用于高海拔地区燃煤燃气锅炉、回转窑、水泥窑、玻璃陶瓷窑等装置的增氧空气供给装置

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

（1）本发明将高海拔地区的空气氧含量提高至海平面氧含量20.94%，可提高微燃机发电功率~15~28%，缩短项目投资回收周期。

例如云南武定XXXXXX公司所在地的海拔高度1880m，空气中氧含量仅为17.935%，E2100-R微燃机发电功率1390kW；当助燃空气氧含量为20.94%时，发电功率可达1750kW，提高发电功率360kW，提高发电功率百分比25.9%。

（2）本发明减少了助燃空气中的氮气含量12.3%，可减少NOx排放量~5%，有助于用户减少大气污染物的排放；

（3）本发明与现有的富氧混均技术相比，因使用烧结网将纯氧均匀逸出，并经气体旋流，可充分的将纯氧均匀的与空气混均，解决了不同气体混均度差的难题，混合均匀度可达95%以上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明微燃机用空气增氧混均装置俯视图；

图2为本发明微燃机用空气增氧混均装置主视图；

图3为氧气二级总管及支管的主视图；

图4为氧气二级总管及支管的右视图；

图5为氧气二级总管及支管的俯视图；

图6为初效过滤器布置图；

图7为导流管布置图；

图8为一级混均器主视结构示意图；

图9为一级混均器右视结构示意图；

图10为二级混均器主视结构示意图；

图11为二级混均器主视结构示意图；

图12为初效过滤器立面图；

图13为初效过滤器平面图；

其中，1、纯氧减压流量调节站；2、氧气进气一级阀组；3、氧气进气二级阀组；4、氧气空气混均装置；5、一级氧含量分析仪；6、防爆轴流风机；7、二级氧含量分析仪；8、空气过滤室；9、一级混均器；10、二级混均器；11、混均室骨架；12、混均器前部壳体；13、混均器后部仓体；14、氧气二级总管及支管；15、一级逸流器；16、导流管；17、环管；18、二级逸流器；19、内旋流板；20、外旋流板；21、第一不锈钢管；22、第一管状不锈钢烧结网；23、封头；24、第二不锈钢管；25、第二管状不锈钢烧结网。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

实施例1

如图1~图13所示，一种微燃机用空气增氧混均装置，包括：纯氧减压流量调节站1、氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3、氧气空气混均装置4、一级氧含量分析仪5和二级氧含量分析仪7；

所述的氧气空气混均装置4包括顺序连接的混均器前部壳体12和混均器后部仓体13，且混均器前部壳体12和混均器后部仓体13相连通；

混均器前部壳体12内从前到后顺序固定设有空气过滤室8和一级混均器9；混均器前部壳体12的空气入口与空气过滤室8相连；

混均器后部仓体13的首端连接有一级氧含量分析仪5，尾端连接有二级氧含量分析仪7；且在混均器后部仓体13中，在一级氧含量分析仪5、二级氧含量分析仪7之间，从前到后设有二级混均器10和防爆轴流风机6；

氧气进气一级阀组2有两个；

纯氧减压流量调节站1的氧气出口通过一个氧气进气一级阀组2与二级混均器10的氧气入口相连；纯氧减压流量调节站1的氧气出口还顺序通过另一个氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3与一级混均器9的氧气入口相连；

混均器后部仓体13的尾端与微燃机的空气入口相连。

实施例2

如图1~图13所示，一种微燃机用空气增氧混均装置，包括：纯氧减压流量调节站1、氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3、氧气空气混均装置4、一级氧含量分析仪5和二级氧含量分析仪7；

所述的氧气空气混均装置4包括顺序连接的混均器前部壳体12和混均器后部仓体13，且混均器前部壳体12和混均器后部仓体13相连通；

混均器前部壳体12内从前到后顺序固定设有空气过滤室8和一级混均器9；混均器前部壳体12的空气入口与空气过滤室8相连；

混均器后部仓体13的首端连接有一级氧含量分析仪5，尾端连接有二级氧含量分析仪7；且在混均器后部仓体13中，在一级氧含量分析仪5、二级氧含量分析仪7之间，从前到后设有二级混均器10和防爆轴流风机6；

氧气进气一级阀组2有两个；

纯氧减压流量调节站1的氧气出口通过一个氧气进气一级阀组2与二级混均器10的氧气入口相连；纯氧减压流量调节站1的氧气出口还顺序通过另一个氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3与一级混均器9的氧气入口相连；

混均器后部仓体13的尾端与微燃机的空气入口相连。

空气过滤室8中设置有若干初效过滤器。

纯氧减压流量调节站1的氧气入口连接有氧气气源；

纯氧减压流量调节站1中包括氧气过滤器、氧气减压阀和氧气流量调节阀；

由氧气气源进行到纯氧减压流量调节站1的氧气通过氧气过滤器过滤后，通过带有氧气减压阀和氧气流量调节阀的管道分别与氧气进气一级阀组2的进气口、氧气进气二级阀组3的进气口相连。

实施例3

如图1~图13所示，一种微燃机用空气增氧混均装置，包括：纯氧减压流量调节站1、氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3、氧气空气混均装置4、一级氧含量分析仪5和二级氧含量分析仪7；

所述的氧气空气混均装置4包括顺序连接的混均器前部壳体12和混均器后部仓体13，且混均器前部壳体12和混均器后部仓体13相连通；

混均器前部壳体12内从前到后顺序固定设有空气过滤室8和一级混均器9；混均器前部壳体12的空气入口与空气过滤室8相连；

混均器后部仓体13的首端连接有一级氧含量分析仪5，尾端连接有二级氧含量分析仪7；且在混均器后部仓体13中，在一级氧含量分析仪5、二级氧含量分析仪7之间，从前到后设有二级混均器10和防爆轴流风机6；

氧气进气一级阀组2有两个；

纯氧减压流量调节站1的氧气出口通过一个氧气进气一级阀组2与二级混均器10的氧气入口相连；纯氧减压流量调节站1的氧气出口还顺序通过另一个氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3与一级混均器9的氧气入口相连；

混均器后部仓体13的尾端与微燃机的空气入口相连。

空气过滤室8中设置有若干初效过滤器。

纯氧减压流量调节站1的氧气入口连接有氧气气源；

纯氧减压流量调节站1中包括氧气过滤器、氧气减压阀和氧气流量调节阀；

由氧气气源进行到纯氧减压流量调节站1的氧气通过氧气过滤器过滤后，通过带有氧气减压阀和氧气流量调节阀的管道分别与氧气进气一级阀组2的进气口、氧气进气二级阀组3的进气口相连。

氧气进气一级阀组2包括氧气流量调节蝶阀和氧气流量计；

纯氧减压流量调节站1中的氧气通过两个氧气进气一级阀组2将氧气按60:40比例分配；其中，40%的部分进入二级混均器10；60%的部分进入一级混均器9；

一级混均器9上设有多个氧气入口；氧气进气二级阀组3包括多个氧气流量调节蝶阀，一级混均器9氧气入口数量与氧气进气二级阀组3的氧气流量调节蝶阀数量相同，且每个一级混均器9氧气入口处安装一个氧气流量调节蝶阀。

一级混均器9上设有两个氧气入口，对称设于一级混均器9的氧气二级总管及支管14的上部和下部；一级氧含量分析仪5有两台，分别对称连接在混均器后部仓体13的首端上部和下部。

实施例4

如图1~图13所示，一种微燃机用空气增氧混均装置，包括：纯氧减压流量调节站1、氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3、氧气空气混均装置4、一级氧含量分析仪5和二级氧含量分析仪7；

所述的氧气空气混均装置4包括顺序连接的混均器前部壳体12和混均器后部仓体13，且混均器前部壳体12和混均器后部仓体13相连通；

混均器前部壳体12内从前到后顺序固定设有空气过滤室8和一级混均器9；混均器前部壳体12的空气入口与空气过滤室8相连；

混均器后部仓体13的首端连接有一级氧含量分析仪5，尾端连接有二级氧含量分析仪7；且在混均器后部仓体13中，在一级氧含量分析仪5、二级氧含量分析仪7之间，从前到后设有二级混均器10和防爆轴流风机6；

氧气进气一级阀组2有两个；

纯氧减压流量调节站1的氧气出口通过一个氧气进气一级阀组2与二级混均器10的氧气入口相连；纯氧减压流量调节站1的氧气出口还顺序通过另一个氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3与一级混均器9的氧气入口相连；

混均器后部仓体13的尾端与微燃机的空气入口相连。

空气过滤室8中设置有若干初效过滤器。

纯氧减压流量调节站1的氧气入口连接有氧气气源；

纯氧减压流量调节站1中包括氧气过滤器、氧气减压阀和氧气流量调节阀；

由氧气气源进行到纯氧减压流量调节站1的氧气通过氧气过滤器过滤后，通过带有氧气减压阀和氧气流量调节阀的管道分别与氧气进气一级阀组2的进气口、氧气进气二级阀组3的进气口相连。

一级混均器9通过混均器骨架11固定在混均器壳体12中。

实施例5

如图1~图13所示，一种微燃机用空气增氧混均装置，包括：纯氧减压流量调节站1、氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3、氧气空气混均装置4、一级氧含量分析仪5和二级氧含量分析仪7；

所述的氧气空气混均装置4包括顺序连接的混均器前部壳体12和混均器后部仓体13，且混均器前部壳体12和混均器后部仓体13相连通；

混均器前部壳体12内从前到后顺序固定设有空气过滤室8和一级混均器9；混均器前部壳体12的空气入口与空气过滤室8相连；

混均器后部仓体13的首端连接有一级氧含量分析仪5，尾端连接有二级氧含量分析仪7；且在混均器后部仓体13中，在一级氧含量分析仪5、二级氧含量分析仪7之间，从前到后设有二级混均器10和防爆轴流风机6；

氧气进气一级阀组2有两个；

纯氧减压流量调节站1的氧气出口通过一个氧气进气一级阀组2与二级混均器10的氧气入口相连；纯氧减压流量调节站1的氧气出口还顺序通过另一个氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3与一级混均器9的氧气入口相连；

混均器后部仓体13的尾端与微燃机的空气入口相连。

空气过滤室8中设置有若干初效过滤器。

纯氧减压流量调节站1的氧气入口连接有氧气气源；

纯氧减压流量调节站1中包括氧气过滤器、氧气减压阀和氧气流量调节阀；

由氧气气源进行到纯氧减压流量调节站1的氧气通过氧气过滤器过滤后，通过带有氧气减压阀和氧气流量调节阀的管道分别与氧气进气一级阀组2的进气口、氧气进气二级阀组3的进气口相连。

氧气进气一级阀组2包括氧气流量调节蝶阀和氧气流量计；

纯氧减压流量调节站1中的氧气通过两个氧气进气一级阀组2将氧气按60:40比例分配；其中，40%的部分进入二级混均器10；60%的部分进入一级混均器9；

一级混均器9上设有多个氧气入口；氧气进气二级阀组3包括多个氧气流量调节蝶阀，一级混均器9氧气入口数量与氧气进气二级阀组3的氧气流量调节蝶阀数量相同，且每个一级混均器9氧气入口处安装一个氧气流量调节蝶阀。

一级混均器9上设有两个氧气入口，对称设于一级混均器9的氧气二级总管及支管14的上部和下部；一级氧含量分析仪5有两台，分别对称连接在混均器后部仓体13的首端上部和下部。

一级混均器9包括氧气二级总管及支管14、若干一级逸流器15、若干导流管16；所述的一级逸流器15和导流管16的数量相同；

氧气二级总管及支管14与一级逸流器15的氧气入口相连；

空气过滤室8的出气侧与若干导流管16相连；

一级逸流器15的氧气出口设置在导流管16中。

一级逸流器15包括氧气逸流段、内旋流板19和外旋流板20；

氧气逸流段包括第一不锈钢管21、不锈钢烧结网22和封头23；

第一不锈钢管21、第一管状不锈钢烧结网22和封头23顺序连接；第一不锈钢管21、第一管状不锈钢烧结网22同轴设置，且直径相同；

第一不锈钢管21与氧气二级总管及支管14相连；

外旋流板20设于氧气逸流段前部；

内旋流板19设于氧气逸流段后部；

且第一管状不锈钢烧结网22设于内旋流板19和外旋流板20之间。

实施例6

如图1~图13所示，一种微燃机用空气增氧混均装置，包括：纯氧减压流量调节站1、氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3、氧气空气混均装置4、一级氧含量分析仪5和二级氧含量分析仪7；

所述的氧气空气混均装置4包括顺序连接的混均器前部壳体12和混均器后部仓体13，且混均器前部壳体12和混均器后部仓体13相连通；

混均器前部壳体12内从前到后顺序固定设有空气过滤室8和一级混均器9；混均器前部壳体12的空气入口与空气过滤室8相连；

混均器后部仓体13的首端连接有一级氧含量分析仪5，尾端连接有二级氧含量分析仪7；且在混均器后部仓体13中，在一级氧含量分析仪5、二级氧含量分析仪7之间，从前到后设有二级混均器10和防爆轴流风机6；

氧气进气一级阀组2有两个；

纯氧减压流量调节站1的氧气出口通过一个氧气进气一级阀组2与二级混均器10的氧气入口相连；纯氧减压流量调节站1的氧气出口还顺序通过另一个氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3与一级混均器9的氧气入口相连；

混均器后部仓体13的尾端与微燃机的空气入口相连。

空气过滤室8中设置有若干初效过滤器。

纯氧减压流量调节站1的氧气入口连接有氧气气源；

纯氧减压流量调节站1中包括氧气过滤器、氧气减压阀和氧气流量调节阀；

由氧气气源进行到纯氧减压流量调节站1的氧气通过氧气过滤器过滤后，通过带有氧气减压阀和氧气流量调节阀的管道分别与氧气进气一级阀组2的进气口、氧气进气二级阀组3的进气口相连。

氧气进气一级阀组2包括氧气流量调节蝶阀和氧气流量计；

纯氧减压流量调节站1中的氧气通过两个氧气进气一级阀组2将氧气按60:40比例分配；其中，40%的部分进入二级混均器10；60%的部分进入一级混均器9；

一级混均器9上设有多个氧气入口；氧气进气二级阀组3包括多个氧气流量调节蝶阀，一级混均器9氧气入口数量与氧气进气二级阀组3的氧气流量调节蝶阀数量相同，且每个一级混均器9氧气入口处安装一个氧气流量调节蝶阀。

一级混均器9上设有两个氧气入口，对称设于一级混均器9的氧气二级总管及支管14的上部和下部；一级氧含量分析仪5有两台，分别对称连接在混均器后部仓体13的首端上部和下部。

一级混均器9包括氧气二级总管及支管14、若干一级逸流器15、若干导流管16；所述的一级逸流器15和导流管16的数量相同；

氧气二级总管及支管14与一级逸流器15的氧气入口相连；

空气过滤室8的出气侧与若干导流管16相连；

一级逸流器15的氧气出口设置在导流管16中。

一级逸流器15包括氧气逸流段、内旋流板19和外旋流板20；

氧气逸流段包括第一不锈钢管21、不锈钢烧结网22和封头23；

第一不锈钢管21、第一管状不锈钢烧结网22和封头23顺序连接；第一不锈钢管21、第一管状不锈钢烧结网22同轴设置，且直径相同；

第一不锈钢管21与氧气二级总管及支管14相连；

外旋流板20设于氧气逸流段前部；

内旋流板19设于氧气逸流段后部；

且第一管状不锈钢烧结网22设于内旋流板19和外旋流板20之间。

二级混均器10包括环管17、若干二级逸流器18；二级逸流器18均匀布设在环管17上；

二级逸流器18包括相互连接的第二不锈钢管24和第二管状不锈钢烧结网25；第二不锈钢管24、第二管状不锈钢烧结网25同轴设置，且直径相同；

环管17上设有二级混均器10的氧气入口；

第二不锈钢管24与环管17相连。

实施例7

如图1~图13所示，一种微燃机用空气增氧混均装置，包括：纯氧减压流量调节站1、氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3、氧气空气混均装置4、一级氧含量分析仪5和二级氧含量分析仪7；

所述的氧气空气混均装置4包括顺序连接的混均器前部壳体12和混均器后部仓体13，且混均器前部壳体12和混均器后部仓体13相连通；

混均器前部壳体12内从前到后顺序固定设有空气过滤室8和一级混均器9；混均器前部壳体12的空气入口与空气过滤室8相连；

混均器后部仓体13的首端连接有一级氧含量分析仪5，尾端连接有二级氧含量分析仪7；且在混均器后部仓体13中，在一级氧含量分析仪5、二级氧含量分析仪7之间，从前到后设有二级混均器10和防爆轴流风机6；

氧气进气一级阀组2有两个；

纯氧减压流量调节站1的氧气出口通过一个氧气进气一级阀组2与二级混均器10的氧气入口相连；纯氧减压流量调节站1的氧气出口还顺序通过另一个氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3与一级混均器9的氧气入口相连；

混均器后部仓体13的尾端与微燃机的空气入口相连。

空气过滤室8中设置有若干初效过滤器。

纯氧减压流量调节站1的氧气入口连接有氧气气源；

纯氧减压流量调节站1中包括氧气过滤器、氧气减压阀和氧气流量调节阀；

由氧气气源进行到纯氧减压流量调节站1的氧气通过氧气过滤器过滤后，通过带有氧气减压阀和氧气流量调节阀的管道分别与氧气进气一级阀组2的进气口、氧气进气二级阀组3的进气口相连。

氧气进气一级阀组2包括氧气流量调节蝶阀和氧气流量计；

纯氧减压流量调节站1中的氧气通过两个氧气进气一级阀组2将氧气按60:40比例分配；其中，40%的部分进入二级混均器10；60%的部分进入一级混均器9；

一级混均器9上设有多个氧气入口；氧气进气二级阀组3包括多个氧气流量调节蝶阀，一级混均器9氧气入口数量与氧气进气二级阀组3的氧气流量调节蝶阀数量相同，且每个一级混均器9氧气入口处安装一个氧气流量调节蝶阀。

一级混均器9上设有两个氧气入口，对称设于一级混均器9的氧气二级总管及支管14的上部和下部；一级氧含量分析仪5有两台，分别对称连接在混均器后部仓体13的首端上部和下部。

一级混均器9包括氧气二级总管及支管14、若干一级逸流器15、若干导流管16；所述的一级逸流器15和导流管16的数量相同；

氧气二级总管及支管14与一级逸流器15的氧气入口相连；

空气过滤室8的出气侧与若干导流管16相连；

一级逸流器15的氧气出口设置在导流管16中。

一级逸流器15包括氧气逸流段、内旋流板19和外旋流板20；

氧气逸流段包括第一不锈钢管21、不锈钢烧结网22和封头23；

第一不锈钢管21、第一管状不锈钢烧结网22和封头23顺序连接；第一不锈钢管21、第一管状不锈钢烧结网22同轴设置，且直径相同；

第一不锈钢管21与氧气二级总管及支管14相连；

外旋流板20设于氧气逸流段前部；

内旋流板19设于氧气逸流段后部；

且第一管状不锈钢烧结网22设于内旋流板19和外旋流板20之间。

内旋流板19、外旋流板20的外边沿与导流管16内壁之间的距离0.2mm。

二级混均器10包括环管17、若干二级逸流器18；二级逸流器18均匀布设在环管17上；

二级逸流器18包括相互连接的第二不锈钢管24和第二管状不锈钢烧结网25；第二不锈钢管24、第二管状不锈钢烧结网25同轴设置，且直径相同；

环管17上设有二级混均器10的氧气入口；

第二不锈钢管24与环管17相连，夹角60°。

一级混均器9通过混均器骨架11固定在混均器壳体12中。

应用实例

以45000Nm³/h微燃机空气增氧混均装置为例，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种微燃机用空气增氧混均装置，所述空气增氧混均装置，与2台E2100-R微燃机配套，气体流量45000Nm³/h，进口空气氧含量19.183%，出口气体氧含量20.943%；

纯氧减压流量调节站1氧气流量1500Nm³/h，

单台初效过滤器流量3800Nm³/h，共计使用12台。

一级逸流器15有12个；导流管16也有12个，导流管圆管段通径DN350，天方地圆段几何尺寸605×605/DN350，长度200mm。

二级逸流器18有9个；环管17由φ159×4不锈钢管弯制成型，环管17设计直径φ1010mm。

第二不锈钢管24管道通径DN65；第一不锈钢管21管道通径为DN150

其余结构布设与上述实施例6相同。

本实例装置的具体使用方法如下：

微燃机用空气增氧混均装置，所述空气增氧混均装置，与2台E2100-R微燃机配套使用，气体流量最大45000Nm³/h，进口空气氧含量19.183%，出口气体氧含量20.943%；

本发明分为二级混合混均：因微燃机运行发电功率系根据下游用电用户使用功率相关，微燃机发电功率处于高峰值时，煤气和助燃空气用量亦处于高峰值，故此需对纯氧流量进行调控。一级混均器的纯氧流量调节阀流量调节幅度为10%，一级混均器的纯氧流量调节阀流量调节幅度为1%，从而实现微燃机用空气增氧混均装置的增氧精度为0.2%。

在微燃机启动前，先行开启本装置的防爆轴流风机6，向微燃机供应海拔高度的空气；启动微燃机；在微燃机运行平稳后，开启一级混均器9、二级混均器10相应的氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3；一级氧含量分析仪5根据预先设定的氧含量，调节一级混均器9对应的氧气进气一级阀组2、氧气进气二级阀组3的开度；二级氧含量分析仪调节二级混均器9的氧气进气一级阀组2的开度，最终将助燃空气的氧含量控制在20.943%±0.2%。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种微燃机用空气增氧混均装置，其特征在于，包括：纯氧减压流量调节站（1）、氧气进气一级阀组（2）、氧气进气二级阀组（3）、氧气空气混均装置（4）、一级氧含量分析仪（5）和二级氧含量分析仪（7）；

所述的氧气空气混均装置（4）包括顺序连接的混均器前部壳体（12）和混均器后部仓体（13），且混均器前部壳体（12）和混均器后部仓体（13）相连通；

混均器前部壳体（12）内从前到后顺序固定设有空气过滤室（8）和一级混均器（9）；混均器前部壳体（12）的空气入口与空气过滤室（8）相连；

混均器后部仓体（13）的首端连接有一级氧含量分析仪（5），尾端连接有二级氧含量分析仪（7）；且在混均器后部仓体（13）中，在一级氧含量分析仪（5）、二级氧含量分析仪（7）之间，从前到后设有二级混均器（10）和防爆轴流风机（6）；

氧气进气一级阀组（2）有两个；

纯氧减压流量调节站（1）的氧气出口通过一个氧气进气一级阀组（2）与二级混均器（10）的氧气入口相连；纯氧减压流量调节站（1）的氧气出口还顺序通过另一个氧气进气一级阀组（2）、氧气进气二级阀组（3）与一级混均器（9）的氧气入口相连；

混均器后部仓体（13）的尾端与微燃机的空气入口相连。

2.根据权利要求1所述的微燃机用空气增氧混均装置，其特征在于，空气过滤室（8）中设置有若干初效过滤器。

3.根据权利要求1所述的微燃机用空气增氧混均装置，其特征在于，纯氧减压流量调节站（1）的氧气入口连接有氧气气源；

纯氧减压流量调节站（1）中包括氧气过滤器、氧气减压阀和氧气流量调节阀；

由氧气气源进行到纯氧减压流量调节站（1）的氧气通过氧气过滤器过滤后，通过带有氧气减压阀和氧气流量调节阀的管道分别与氧气进气一级阀组（2）的进气口、氧气进气二级阀组（3）的进气口相连。

4.根据权利要求1所述的微燃机用空气增氧混均装置，其特征在于，氧气进气一级阀组（2）包括氧气流量调节蝶阀和氧气流量计；

纯氧减压流量调节站（1）中的氧气通过两个氧气进气一级阀组（2）将氧气按60:40比例分配；其中，40%的部分进入二级混均器（10）；60%的部分进入一级混均器（9）；

一级混均器（9）上设有多个氧气入口；氧气进气二级阀组（3）包括多个氧气流量调节蝶阀，一级混均器（9）氧气入口数量与氧气进气二级阀组（3）的氧气流量调节蝶阀数量相同，且每个一级混均器（9）氧气入口处安装一个氧气流量调节蝶阀。

5.根据权利要求4所述的微燃机用空气增氧混均装置，其特征在于，一级混均器（9）上设有两个氧气入口，对称设于一级混均器（9）的氧气二级总管及支管（14）的上部和下部；一级氧含量分析仪（5）有两台，分别对称连接在混均器后部仓体（13）的首端上部和下部。

6.根据权利要求1所述的微燃机用空气增氧混均装置，其特征在于，一级混均器（9）通过混均器骨架（11）固定在混均器壳体（12）中。

7.根据权利要求1所述的微燃机用空气增氧混均装置，其特征在于，一级混均器（9）包括氧气二级总管及支管（14）、若干一级逸流器（15）、若干导流管（16）；所述的一级逸流器（15）和导流管（16）的数量相同；

氧气二级总管及支管（14）与一级逸流器（15）的氧气入口相连；

空气过滤室（8）的出气侧与若干导流管（16）相连；

一级逸流器（15）的氧气出口设置在导流管（16）中。

8.根据权利要求7所述的微燃机用空气增氧混均装置，其特征在于，一级逸流器（15）包括氧气逸流段、内旋流板（19）和外旋流板（20）；

氧气逸流段包括第一不锈钢管（21）、不锈钢烧结网（22）和封头（23）；

第一不锈钢管（21）、第一管状不锈钢烧结网（22）和封头（23）顺序连接；第一不锈钢管（21）、第一管状不锈钢烧结网（22）同轴设置，且直径相同；

第一不锈钢管（21）与氧气二级总管及支管（14）相连；

外旋流板（20）设于氧气逸流段前部；

内旋流板（19）设于氧气逸流段后部；

且第一管状不锈钢烧结网（22）设于内旋流板（19）和外旋流板（20）之间。

9.根据权利要求8所述的微燃机用空气增氧混均装置，其特征在于，内旋流板（19）、外旋流板（20）的外边沿与导流管（16）内壁之间的距离0.2mm。

10.根据权利要求1所述的微燃机用空气增氧混均装置，其特征在于，二级混均器（10）包括环管（17）、若干二级逸流器（18）；二级逸流器（18）均匀布设在环管（17）上；

二级逸流器（18）包括相互连接的第二不锈钢管（24）和第二管状不锈钢烧结网（25）；第二不锈钢管（24）、第二管状不锈钢烧结网（25）同轴设置，且直径相同；

环管（17）上设有二级混均器（10）的氧气入口；

第二不锈钢管（24）与环管（17）相连。

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