本發(fā)明涉及可燃物燃燒領(lǐng)域，特別是涉及一種鍋爐內(nèi)氮氧化物的分解裝置。

背景技術(shù)：

氮氧化物(nox)是酸雨形成的重要前驅(qū)產(chǎn)物。煤燃燒過程中產(chǎn)生的nox是酸雨形成的主要來源之一，隨著我國(guó)對(duì)nox排放控制要求的提高，有效地控制燃煤過程中nox排放已是一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。為減少nox的排放，一般向鍋爐充入中高熱值的氣體燃料，一般是天然氣或是高爐煤氣，直接從外部管道直接引入或者添加制氣的設(shè)備，但是，這樣充入的氣體通常會(huì)出現(xiàn)氣體不純，產(chǎn)生附屬氣體和固體雜質(zhì)，無法有效分解鍋爐產(chǎn)生的氮氧化物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種鍋爐內(nèi)氮氧化物的分解裝置，以解決鍋爐產(chǎn)生的氮氧化物排放過多以致造成環(huán)境污染的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種鍋爐內(nèi)氮氧化物的分解裝置，應(yīng)用于鍋爐，包括光化學(xué)電池；

所述鍋爐包括主燃區(qū)、設(shè)于所述主燃區(qū)上部的再燃區(qū)、設(shè)于所述再燃區(qū)上部的燃盡區(qū)；所述主燃區(qū)的外側(cè)壁上設(shè)有主燃燒器，所述主燃燒器的下方設(shè)有主燃噴口，所述主燃噴口用于充入空氣；所述再燃區(qū)的外側(cè)壁上設(shè)有再燃噴口；所述燃盡區(qū)的外側(cè)壁上設(shè)有燃盡噴口；

所述光化學(xué)電池包括電解質(zhì)溶液、光陽極及陰極，所述光陽極的底部插入所述電解質(zhì)溶液，所述光陽極的頂部與所述陰極的頂部通過導(dǎo)線連接，所述陰極的底部插入所述電解質(zhì)溶液；所述光陽極與所述燃盡噴口相連通，所述光陽極產(chǎn)生的氧化性氣體通過所述燃盡噴口充入所述燃盡區(qū)；所述陰極與所述再燃噴口相連通，所述陰極產(chǎn)生的還原性氣體通過所述再燃噴口充入所述再燃區(qū)。

可選的，所述電解質(zhì)溶液為在光照狀態(tài)下分解成離子的溶液。

可選的，所述光陽極為對(duì)光敏感的半導(dǎo)體。

可選的，所述對(duì)光敏感的半導(dǎo)體為氧化鎂或氧化鈉。

可選的，所述陰極為對(duì)光不敏感的導(dǎo)體；

可選的，所述對(duì)光不敏感的導(dǎo)體為鉑棒或鉛棒。

可選的，所述分解裝置還包括：第一導(dǎo)管，第二導(dǎo)管；

所述第一導(dǎo)管連通所述再燃噴口與所述光化學(xué)電池的陰極；

所述第二導(dǎo)管連通所述燃盡噴口與所述光化學(xué)電池的光陽極。

可選的，所述分解裝置還包括：第三導(dǎo)管；

第三導(dǎo)管連通所述陰極與所述主燃噴口，所述第三導(dǎo)管設(shè)置有閥門，所述閥門用于控制充入所述還原性氣體的流量大小。

可選的，所述還原性氣體為一氧化碳或氫氣；所述氧化性氣體為氧氣。

可選的，所述主燃區(qū)在低于閾值的氧氣量或低于閾值的還原氣氛下燃燒。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：本發(fā)明利用光化學(xué)電池制備氣體燃料，從光化學(xué)電池的兩極收集不同的氣體燃料，將產(chǎn)生的還原性氣體引入再燃噴口內(nèi)，再燃區(qū)位于主燃區(qū)的上方，主燃區(qū)燃燒生成的氮氧化物進(jìn)入所述再燃區(qū)，還原性氣體與主燃區(qū)燃燒所產(chǎn)生的氮氧化物反應(yīng)，降低氮氧化物的生成，防止氮氧化物散發(fā)入空氣中以造成環(huán)境污染；為了使得鍋爐內(nèi)的可燃物充分反應(yīng)，將光化學(xué)電池所產(chǎn)生的氧化性氣體充入到燃盡噴口，使得再燃區(qū)生成的煙氣中即鍋爐中還未燃盡的可燃物進(jìn)一步燃燒，提高燃燒效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所提供的分解裝置。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種鍋爐內(nèi)氮氧化物的分解裝置，能夠分解鍋爐內(nèi)的氮氧化物，避免氮氧化物擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所提供的分解裝置，如圖1所示，一種鍋爐內(nèi)氮氧化物的分解裝置，應(yīng)用于鍋爐，包括光化學(xué)電池1；

所述鍋爐2包括主燃區(qū)2-1、設(shè)于所述主燃區(qū)2-1上部的再燃區(qū)2-2、設(shè)于所述再燃區(qū)2-2上部的燃盡區(qū)2-3；所述主燃區(qū)2-1的外側(cè)壁上設(shè)有主燃燒器，所述主燃燒器的下方設(shè)有主燃噴口，所述主燃噴口用于充入空氣；所述再燃區(qū)2-2的外側(cè)壁上設(shè)有再燃噴口；所述燃盡區(qū)2-3的外側(cè)壁上設(shè)有燃盡噴口；

所述光化學(xué)電池1包括電解質(zhì)溶液1-1、光陽極1-2及陰極1-3，所述光陽極1-2的底部插入所述電解質(zhì)溶液1-1，所述光陽極1-2的頂部與所述陰極1-3的頂部通過導(dǎo)線連接，所述陰極1-3的底部插入所述電解質(zhì)溶液1-1；所述光陽極1-2與所述燃盡噴口相連通，將所述光陽極1-2產(chǎn)生的氧化性氣體通過所述燃盡噴口充入所述燃盡區(qū)2-3；所述陰極1-3與所述再燃噴口相連通，將所述陰極1-3產(chǎn)生的還原性氣體通過所述再燃噴口充入所述再燃區(qū)2-2；所述分解裝置還包括：第一導(dǎo)管1-4，第二導(dǎo)管1-5；所述第一導(dǎo)管連通所述再燃噴口與所述光化學(xué)電池1的陰極1-3；所述第二導(dǎo)管連通所述燃盡噴口與所述光化學(xué)電池1的光陽極1-2；盛裝所述電解質(zhì)溶液的器皿為玻璃器皿或所述器皿面向光源的一側(cè)為玻璃板。

本發(fā)明所提供的光化學(xué)電池1在光照下將光子能量轉(zhuǎn)移產(chǎn)生電流，從而將水離解出氫氣和氧氣。將光陽極1-2和陰極1-3浸沒在電解質(zhì)溶液1-1中，在太陽光照射下，光與光陽極1-2相互作用產(chǎn)生光生載流子，當(dāng)將所產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)靠半導(dǎo)體內(nèi)形成的勢(shì)壘分開到兩級(jí)時(shí)，電極間就會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)，使得光陽極1-2與陰極1-3組成光電化學(xué)池，從而光陽極1-2產(chǎn)生氧氣，同時(shí)陰極1-3產(chǎn)生氫氣；將陰極1-3產(chǎn)生的氫氣引入再燃噴口28，使得再燃區(qū)2-2形成還原性氣氛，在還原性氣氛下，氫氣與通入進(jìn)再燃區(qū)2-2的所述主燃區(qū)所產(chǎn)生的氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，將氮氧化物中的氮?dú)夥纸獬鰜?，從而減少向空氣中擴(kuò)散的氮氧化物，進(jìn)而起到了保護(hù)環(huán)境的作用；并將光陽極1-2所產(chǎn)生的氧氣通入到所述燃盡噴口，提高燃盡區(qū)2-3的過量空氣系數(shù)，使得在再燃區(qū)2-2未燃盡的產(chǎn)物能夠在再燃區(qū)2-2上部再次燃燒。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述電解質(zhì)溶液1-1為在光照狀態(tài)下分解成離子的溶液；所述電解質(zhì)溶液1-1可以為硫酸鋇溶液或氫氧化鐵溶液。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述光陽極1-2為對(duì)光敏感的半導(dǎo)體；所述對(duì)光敏感的半導(dǎo)體為氧化鎂或氧化鈉；所述陰極1-3為對(duì)光不敏感的導(dǎo)體；所述對(duì)光不敏感的導(dǎo)體為鉑棒或鉛棒。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述分解裝置還包括：第三導(dǎo)管；第三導(dǎo)管連通所述陰極1-3與所述主燃噴口，所述第三導(dǎo)管設(shè)置有閥門，所述閥門用于控制充入所述還原性氣體的流量大??；一般情況下，所述主燃區(qū)2-1在低于閾值的氧氣量或低于閾值的還原氣氛下燃燒，通過第三導(dǎo)管向主燃區(qū)2-1通入少量的氫氣，減少主燃區(qū)2-1進(jìn)入再燃區(qū)2-2的氧量，減少氫氣的消耗，有利于再燃區(qū)2-2形成還原氣氛，提高再燃區(qū)2-2將氮氧化物分離成氮?dú)獾男省?/p>

一般來說，所述還原性氣體為一氧化碳或氫氣；所述氧化性氣體為氧氣。

采用本發(fā)明所提供的分解裝置，可以實(shí)現(xiàn)氣體燃料的制備至引入鍋爐2特定噴口噴入燃燒室達(dá)到降低氮氧化物的目標(biāo)；利用太陽能技術(shù)通過光電化學(xué)法分解水制備氣體燃料，然后分別從光化學(xué)電池1的兩級(jí)收集不同的氣體產(chǎn)物；將光化學(xué)電池1生成的氫氣作為還原性氣體，引入再燃噴口，位于主燃區(qū)2-1上方，燃盡風(fēng)下方，降低氮氧化物的生成；氧氣引入燃盡噴口，增加煙氣中的含氧量，使未燃盡的碳完全反應(yīng)，提高燃燒效率；

本發(fā)明所提供的分解裝置存在以下優(yōu)勢(shì)：利用清潔能源技術(shù)(光照射)降低氮氧化物的生成；光化學(xué)電池1能夠高效地制備燃料氣體，產(chǎn)生的氣體轉(zhuǎn)化率高，沒有副產(chǎn)品，不會(huì)給環(huán)境帶來污染；既可以小規(guī)模應(yīng)用，又可大規(guī)模開發(fā)；利用光化學(xué)電池1所產(chǎn)生的氫氣和氧氣兩種氣體噴入到鍋爐的不同位置，不僅鍋爐最終氮氧化物排放量，能夠降低80％左右，而且提高了鍋爐燃燒效率。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。