用于天然气助燃的添加剂、运行装置及装置的用途的制作方法

1.本发明涉及用于天然气助燃的添加剂制备及运用领域，具体为一种用于天然气助燃的添加剂、使用该添加剂的运行装置及装置的用途。

背景技术：

2.天然气是一种可燃性气体，主要用途是作燃料，现在天然气的应用比较广泛，比如燃气锅炉、燃气发动机，天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100％，减少二氧化碳排放量60％和氮氧化合物排放量50％，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。但是天然气是不可再生的能源，因此为了节约能源，使其燃烧充分，同时又可以减少氮氧化合物的排放是目前需要解决的问题之一。
3.现可以向天然气中添加添加剂，用于助燃，提高燃气的热值，但是现有的添加剂无法直接加入(参与)到天然气中，因为其颗粒较大。因此需要使用雾化装置，市面上现有的雾化装置主要是将液体雾化成雾气后,雾气可对周围环境加湿,或者对环境进行消毒等其他功效。但是现有的雾化器,一般只是能够将液体雾化喷出,雾化后得到30-150微米左右的雾化颗粒，雾化颗粒比较大。而天然气添加剂雾化要求雾气颗粒大小达到5-10微米，能形成气溶胶，使天然气催化剂与天然气完全混合。但是现有技术中公开的雾化装置达不到这种雾化要求。

技术实现要素：

4.本发明目的是提供一种用于天然气助燃的添加剂、使用该添加剂的运行装置及装置的用途，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明具有提高燃气的热值，使燃气燃烧更充分，降低排放的优点。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于天然气助燃的添加剂，其特点是：它是由以下重量配比的原料制成的：
6.富勒烯10-20；稀土镧粉8-12；
7.异辛酸钡20-30；二茂铁10-20；
8.1500芳烃溶剂20-40；
9.其中，异辛酸钡中钡含量为18％，制备时，将相应重量配比的富勒烯、稀土镧、异辛酸钡、二茂铁和1500号芳烃溶剂加入到反应斧中混合搅拌均匀，然后加热到35℃-50℃，在前述温度下恒温反应3小时-4小时，后过滤即可制得。
10.富勒烯、稀土镧、异辛酸钡、二茂铁和1500号芳烃溶剂均使用现有技术中公开的富勒烯、稀土镧、异辛酸钡、二茂铁和1500号芳烃溶剂即可。
11.优选的，它是由以下重量配比的原料制成的：
12.富勒烯15；稀土镧粉10；
13.异辛酸钡25；二茂铁15；
14.1500芳烃溶剂30。
15.本发明第二个目的在于提供一种用于天然气助燃添加剂的运行装置，其特点是：使用上述的用于天然气助燃的添加剂，包括操作箱，在操作箱内设有用于储存天然气添加剂的储存箱和雾化添加剂的雾化装置，所述添加剂储存箱上设有加液口、出液口、回流口和回气口；
16.所述雾化装置包括雾化体，雾化体设有圆柱体型雾化腔，在雾化体的底部设有与雾化腔连通的雾化进口以及大颗粒回流口，大颗粒回流口与添加剂储存箱上的回流口连通,上部设有与雾化腔连通的雾化出口，雾化体的雾化进口上连接有一次雾化件，雾化腔内设有二次雾化组件；
17.所述一次雾化件设有雾化进液口和压缩空气进口，添加剂储存箱的出液口与雾化进液口相连，所述压缩空气进口上连接有压缩空气进气管；
18.将添加剂加入到储存箱中，根据天然气的量确认需要的雾化量，从而确认压缩空气的进气压力，压缩空气的进气压力为0.04mpa-0.3mpa，与压缩空气的进气压力配合的添加剂的量为30ml-130ml，启动压缩空气，通过虹吸的方式，将储存箱中的添加剂吸入到一次雾化件中进行雾化，得到颗粒大小为30μm-150μm的一次雾化颗粒，然后一次雾化颗粒在压缩空气的作用下通过二次雾化组件再次进行雾化，得到颗粒大小在5μm-10μm的气溶胶雾气,雾气通过雾化出口出来进入燃烧器与空气按比例混合后进入燃烧室助燃燃烧。
19.优选的，所述储存箱的加液口上连接有加液管，加液管上端伸出操作箱，在储存箱的回气口上连接有回气管，回气管的末端设在操作箱外；添加剂储存箱的出液口上连接有出液管，出液管的末端与雾化进液口相连，在出液管上设有过滤器；所述储存箱外设有液位计，操作箱内还设有报警器，液位计与报警器电性连接。
20.优选的，所述一次雾化件包括与雾化进口相连的进气管，进气管上连接有雾化喷嘴，雾化喷嘴的雾化口与进气管的进口端相连通，所述雾化进液口和压缩空气进口设在雾化喷嘴上。
21.优选的，所述二次雾化组件包括正对着雾化进口设置的雾化盘,在雾化盘上部设有两个平行设置的大颗粒折流挡板,大颗粒折流挡板与雾化体内壁紧密配合，所述雾化盘、大颗粒折流挡板同轴等间距设置，雾化盘与雾化体内壁的空隙之间构成雾化气流通道，每个大颗粒折流挡板的一侧与雾化体内壁之间设有雾化气流通道，上下两个大颗粒折流挡板的雾化气流通道交错设置。
22.优选的，所述雾化盘的下表面设为雾化面，雾化面为锥尖向下的圆锥体状，所述雾化面的锥尖正对雾化进口设置，锥尖与雾化进口之间的间距为5mm-12mm；雾化面与水平面的夹角α为70
°‑
45
°
，所述雾化面的直径不大于雾化体直径的一半；所述雾化面上均匀设有若干凹槽环，每个凹槽环的深度为2mm-6mm。
23.优选的，所述压缩空气进气管的进口端设在操作箱的顶部,在压缩空气进气管上沿着进气方向设有油气分离器和电磁阀,所述油气分离器的排水口上连接有排水管,排水管的末端设在操作箱外。
24.优选的，所述的雾化装置设有若干个，每个雾化装置的雾化出口通过连接管与雾化收集箱相连，雾化收集箱上设有总雾化出口。
25.本发明的第三个目的在于提供一种用于天然气助燃添加剂的运行装置在燃气锅炉和燃气发动机中的用途。
26.本添加剂由富勒烯、稀土镧、异辛酸钡、二茂铁和1500号芳烃溶剂制成，经过雾化后形成气溶胶雾气，参与天然气的燃烧，能够提高天然气的燃烧值，进一步的降低氮氧化合物排放量，从而达到节能和减少大气污染的效果。
27.使用时，将一次雾化件的雾化喷嘴的雾化进液口与天然气催化剂管连接,将压缩空气进口与压缩空气相连,将添加剂加入到储存箱中，根据天然气的量确认需要的雾化量，从而确认压缩空气的进气压力，压缩空气的进气压力为0.04mpa-0.3mpa，与压缩空气的进气压力配合的添加剂的量为30ml-130ml，启动压缩空气，通过虹吸的方式，将储存箱中的添加剂吸入到一次雾化件中进行雾化，得到颗粒大小为30μm-150μm的一次雾化颗粒，然后一次雾化颗粒在压缩空气的作用下通过二次雾化组件的雾化盘再次进行雾化，得到颗粒大小在5μm-10μm的气溶胶雾气,气溶胶混合雾气通过雾化出口出来，送到燃烧器的进气口，与空气再次按比例混合后进入燃烧室参与燃烧。其中一部分雾化不充分的大颗粒添加剂和遇到低温冷凝的添加剂，在经过雾化盘和大颗粒折流挡板之间时,被大颗粒折流挡板挡住下沉聚集在雾化体底部,通过回流管回到添加剂储存箱内，再循环进入雾化装置中进行雾化操作，如此循环操作。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果是：用于天然气助燃的添加剂制取的原材料易得，成本低，绿环保，能够有效提高燃烧率及减少污染排放。而运行装置可以将添加剂进行雾化，得到颗粒大小在5μm-10μm的气溶胶雾气，使其能直接加入到天然气中混合燃烧。
附图说明
29.图1为本发明的操作箱内部结构示意图；
30.图2为本发明雾化装置的一种结构示意图；
31.图3为图2的俯视结构示意图；
32.图4为雾化盘的雾化面结构示意图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例1：
35.一种用于天然气助燃的添加剂，它是由以下重量份配比的原料制成的：
36.富勒烯10；稀土镧粉8；异辛酸钡20；二茂铁10；1500芳烃溶剂20；
37.其中，异辛酸钡中钡含量为18％，制备时，将相应重量配比的富勒烯、稀土镧、异辛酸钡、二茂铁和1500号芳烃溶剂加入到反应斧中混合搅拌均匀，然后加热到35℃，在前述温度下恒温反应4小时，后过滤即可制得。
38.实施例2：
39.一种用于天然气助燃的添加剂，它是由以下重量份配比的原料制成的：
40.富勒烯15；稀土镧粉10；异辛酸钡25；二茂铁15；1500芳烃溶剂30；
41.其中，异辛酸钡中钡含量为18％，制备时，将相应重量配比的富勒烯、稀土镧、异辛
酸钡、二茂铁和1500号芳烃溶剂加入到反应斧中混合搅拌均匀，然后加热到45℃，在前述温度下恒温反应3小时，后过滤即可制得。
42.实施例3：
43.一种用于天然气助燃的添加剂，它是由以下重量份配比的原料制成的：
44.富勒烯20；稀土镧粉12；异辛酸钡30；二茂铁20；1500芳烃溶剂40；
45.其中，异辛酸钡中钡含量为18％，制备时，将相应重量配比的富勒烯、稀土镧、异辛酸钡、二茂铁和1500号芳烃溶剂加入到反应斧中混合搅拌均匀，然后加热到50℃，在前述温度下恒温反应3.5小时，后过滤即可制得。
46.实施例4：
47.请参阅附图1-4，一种用于天然气助燃添加剂的运行装置，使用上述的用于天然气助燃的添加剂，包括操作箱1，操作箱1设有箱体，箱体上装有箱门。在操作箱1内设有用于储存天然气添加剂的储存箱2和雾化添加剂的雾化装置3，所述添加剂储存箱2上设有加液口2-1、出液口2-5、回流口2-4和回气口2-2。所述储存箱2的加液口2-1上连接有加液管，加液管上端伸出操作箱1，在储存箱2的回气口2-2上连接有回气管，回气管的末端设在操作箱1外；添加剂储存箱2的出液口2-5上连接有出液管，出液管的末端与雾化装置3的雾化进液口相连，在出液管上设有过滤器2-6；所述储存箱2外设有液位计2-3，操作箱1内还设有报警器，液位计2-3与报警器电性连接。
48.所述雾化装置3包括一个密封的雾化体3-1，雾化体3-1设有圆柱体型雾化腔,雾化体3-1的外壳可以为圆形和方形结合。在雾化体3-1的底部设有与雾化腔连通的雾化进口以及大颗粒回流口，大颗粒回流口与添加剂储存箱2上的回流口2-4连通,上部设有与雾化腔连通的雾化出口3-2，雾化体3-1的雾化进口上连接有一次雾化件，雾化腔内设有二次雾化组件。
49.所述一次雾化件包括与雾化进口相连的进气管，进气管上连接有雾化喷嘴3-5，雾化喷嘴3-5的雾化口与进气管的进口端相连通，所述雾化喷嘴3-5上设有雾化进液口和压缩空气进口,压缩空气进口设在雾化喷嘴3-5的底部,然气添加剂进口设在雾化喷嘴3-5的侧部。添加剂储存箱2的出液口2-5与雾化进液口相连，所述压缩空气进口上连接有压缩空气进气管。
50.所述二次雾化组件包括正对着雾化进口设置的雾化盘3-4,雾化盘3-4与雾化体3-1内壁之间的空隙构成雾化气流通道，所述雾化盘3-4的下表面设为雾化面3-7，雾化面3-7为锥尖向下的圆锥体状，雾化面3-7与水平面的夹角α为60
°
，所述雾化面3-7的直径不大于雾化体3-1直径的一半，所述雾化面3-7的锥尖正对雾化进口设置，锥尖与雾化进口之间的间距为10mm。所述雾化面3-7上均匀设有至少10个凹槽环3-8，每个凹槽环3-8的深度为5mm。
51.在雾化盘3-4上部设有两个平行设置的大颗粒折流挡板3-3,大颗粒折流挡板3-3与雾化体3-1内壁紧密配合，所述雾化盘3-4、大颗粒折流挡板3-3同轴等间距设置，并通过连接杆固定在一起，连接杆的上端固定在雾化体3-1的顶部，雾化盘3-4、大颗粒折流挡板3-3之间的间距为10cm，每个大颗粒折流挡板3-3的一侧设有缺口，缺口边沿与雾化体3-1内壁之间设有雾化气流通道3-6，上下两个大颗粒折流挡板3-3的雾化气流通道3-6交错设置。
52.所述压缩空气进气管的进口端设在操作箱1箱体的顶部,在压缩空气进气管上沿着进气方向设有油气分离器6和电磁阀5,电磁阀5与电源控制器4相连，所述油气分离器6的
排水口上连接有排水管,排水管的末端设在操作箱1外。压缩空气通过油气分离器6过滤掉空气中的水分，通过电磁阀5控制压缩空气的进出。
53.因为一个雾化装置3的雾化量有限，因此当燃烧的天然气比较多的时候，可以设置多个雾化装置3，当所述的雾化装置3设有若干个时，每个雾化装置3的雾化出口通过连接管与雾化收集箱相连，雾化收集箱上设有总雾化出口。
54.使用时，将一次雾化件的雾化喷嘴的雾化进液口与储存箱2的出液口2-5连接,将压缩空气进口与压缩空气相连,通过加液管将添加剂加入到储存箱2中，根据天然气的量确认需要的雾化量，从而确认压缩空气的进气压力，压缩空气的进气压力为0.04mpa-0.3mpa，与压缩空气的进气压力配合的添加剂的量为30ml-130ml，启动压缩空气，通过虹吸的方式，将储存箱2中的添加剂吸入到一次雾化件中进行雾化，得到颗粒大小为30μm-150μm的一次雾化颗粒，然后一次雾化颗粒在压缩空气的作用下通过二次雾化组件的雾化盘再次进行雾化，得到颗粒大小在5μm-10μm的气溶胶雾气,气溶胶混合雾气通过雾化出口出来，送到燃烧器的进气口，与空气再次按比例混合后进入燃烧室参与燃烧。其中一部分雾化不充分的大颗粒添加剂和遇到低温冷凝的添加剂，在经过雾化盘和大颗粒折流挡板之间时,被大颗粒折流挡板挡住下沉聚集在雾化体底部,通过回流管回到添加剂储存箱2内，再循环进入雾化装置3中进行雾化操作，如此循环操作。
55.如果得到5μm的气溶胶雾气，正常0.2mpa的气压，每小时可以雾化80ml的添加剂，0.1mpa的气压，每小时可以雾化45ml的添加剂，0.04mpa的气压，每小时可以雾化33ml的添加剂。而1l的添加剂可以给2000立方的天然气助燃。
56.实施例5：
57.提供一种用于天然气助燃添加剂的运行装置在燃气锅炉和燃气发动机中的用途。
58.运行装置的雾化出口与燃烧器的进气口相连，与空气再次按比例混合后进入燃烧室参与燃烧。
59.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
60.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种用于天然气助燃的添加剂，其特征在于：它是由以下重量配比的原料制成的：富勒烯10-20；稀土镧粉8-12；异辛酸钡20-30；二茂铁10-20；1500芳烃溶剂20-40；其中，异辛酸钡中钡含量为18％，制备时，将相应重量配比的富勒烯、稀土镧、异辛酸钡、二茂铁和1500号芳烃溶剂加入到反应斧中混合搅拌均匀，然后加热到35℃-50℃，在前述温度下恒温反应3小时-4小时，后过滤即可制得。2.根据权利要求1所述的用于天然气助燃的添加剂，其特征在于：它是由以下重量配比的原料制成的：富勒烯15；稀土镧粉10；异辛酸钡25；二茂铁15；1500芳烃溶剂30。3.一种用于天然气助燃添加剂的运行装置，其特征在于：使用权利要求1-2所述的用于天然气助燃的添加剂，包括操作箱，在操作箱内设有用于储存天然气添加剂的储存箱和雾化添加剂的雾化装置，所述添加剂储存箱上设有加液口、出液口、回流口和回气口；所述雾化装置包括雾化体，雾化体设有圆柱体型雾化腔，在雾化体的底部设有与雾化腔连通的雾化进口以及大颗粒回流口，大颗粒回流口与添加剂储存箱上的回流口连通,上部设有与雾化腔连通的雾化出口，雾化体的雾化进口上连接有一次雾化件，雾化腔内设有二次雾化组件；所述一次雾化件设有雾化进液口和压缩空气进口，添加剂储存箱的出液口与雾化进液口相连，所述压缩空气进口上连接有压缩空气进气管；将添加剂加入到储存箱中，根据天然气的量确认需要的雾化量，从而确认压缩空气的进气压力，压缩空气的进气压力为0.04mpa-0.3mpa，与压缩空气的进气压力配合的添加剂的量为30ml-130ml，启动压缩空气，通过虹吸的方式，将储存箱中的添加剂吸入到一次雾化件中进行雾化，得到颗粒大小为30μm-150μm的一次雾化颗粒，然后一次雾化颗粒在压缩空气的作用下通过二次雾化组件再次进行雾化，得到颗粒大小在5μm-10μm的气溶胶雾气，雾气通过雾化出口出来进入燃烧器与空气按比例混合后进入燃烧室助燃燃烧。4.根据权利要求3所述的用于天然气助燃添加剂的运行装置，其特征在于：所述储存箱的加液口上连接有加液管，加液管上端伸出操作箱，在储存箱的回气口上连接有回气管，回气管的末端设在操作箱外；添加剂储存箱的出液口上连接有出液管，出液管的末端与雾化进液口相连，在出液管上设有过滤器；所述储存箱外设有液位计，操作箱内还设有报警器，液位计与报警器电性连接。5.根据权利要求3所述的用于天然气助燃添加剂的运行装置，其特征在于：所述一次雾化件包括与雾化进口相连的进气管，进气管上连接有雾化喷嘴，雾化喷嘴的雾化口与进气管的进口端相连通，所述雾化进液口和压缩空气进口设在雾化喷嘴上。6.根据权利要求3所述的用于天然气助燃添加剂的运行装置，其特征在于：所述二次雾化组件包括正对着雾化进口设置的雾化盘,在雾化盘上部设有两个平行设置的大颗粒折流挡板,大颗粒折流挡板与雾化体内壁紧密配合，所述雾化盘、大颗粒折流挡板同轴等间距设置，雾化盘与雾化体内壁的空隙之间构成雾化气流通道，每个大颗粒折流挡板的一侧与雾
化体内壁之间设有雾化气流通道，上下两个大颗粒折流挡板的雾化气流通道交错设置。7.根据权利要求3所述的用于天然气助燃添加剂的运行装置，其特征在于：所述雾化盘的下表面设为雾化面，雾化面为锥尖向下的圆锥体状，所述雾化面的锥尖正对雾化进口设置，锥尖与雾化进口之间的间距为5mm-12mm；雾化面与水平面的夹角α为70
°‑
45
°
，所述雾化面的直径不大于雾化体直径的一半；所述雾化面上均匀设有若干凹槽环，每个凹槽环的深度为2mm-6mm。8.根据权利要求3所述的用于天然气助燃添加剂的运行装置，其特征在于：所述压缩空气进气管的进口端设在操作箱的顶部,在压缩空气进气管上沿着进气方向设有油气分离器和电磁阀,所述油气分离器的排水口上连接有排水管,排水管的末端设在操作箱外。9.根据权利要求3所述的用于天然气助燃添加剂的运行装置，其特征在于：所述的雾化装置设有若干个，每个雾化装置的雾化出口通过连接管与雾化收集箱相连，雾化收集箱上设有总雾化出口。10.一种如权利要求3-9任一项所述的用于天然气助燃添加剂的运行装置在燃气锅炉和燃气发动机中的用途。

技术总结

本发明是一种用于天然气助燃的添加剂、运行装置及装置的用途，添加剂是由以下重量配比的原料制成的：富勒烯10-20；稀土镧粉8-12；异辛酸钡20-30；二茂铁10-20；1500芳烃溶剂20-40；制备时，将相应重量配比的富勒烯、稀土镧、异辛酸钡、二茂铁和1500号芳烃溶剂加入到反应斧中混合搅拌均匀，然后加热到35℃-50℃，在前述温度下恒温反应3小时-4小时，后过滤即可制得。用于天然气助燃的添加剂制取的原材料易得，成本低，绿环保，能够有效提高燃烧率及减少污染排放。而运行装置可以将添加剂进行雾化，得到颗粒大小在5μm-10μm的气溶胶雾气，使其能直接加入到天然气中混合燃烧。使其能直接加入到天然气中混合燃烧。使其能直接加入到天然气中混合燃烧。