本发明涉及一种低成本减少碳排放燃烧装置、低成本减少碳排放气体燃料及制备方法，属于新能源。
背景技术：
1、燃料包括固体燃料、液体燃料和气体燃料。固体燃料在常温下的物理状态为固体，主要是含碳物质。固体燃料虽然储存量高，但开采成本高、运输困难，且与液体燃料和气体燃料相比，存在效率低、使用不便、污染大等缺陷。气体燃料是一种优质、高效、清洁的燃料，着火温度相对较低，火焰传播速度快，燃烧速度快，燃烧非常容易简单，且容易控制，很容易实现自动输气、混合、燃烧过程。气体燃料的作业性好与液体燃料相比，气体燃料输送是管道直供，不需贮油槽、日用油箱等部件。特别是与重油相比较，可免去加热、保温等措施，使燃气系统简单，操作管理方便，容易实现自动化。
2、氢基混合气是指含有氢气和其他气体的混合气体。其中氢气可以是纯氢气或是经过净化处理的氢气，也可以是与其他气体混合后的氢气混合物。氢基混合气可用于工业上的各种应用，例如作为燃料、冷却剂、溶剂等。在化学工业中，氢基混合气也是一种重要的原料，可用于制造甲醇等重要化学品。
3、当作为燃料时，现有的氢基混合气的燃烧效率和经济性有限。公开号为cn1560205的专利公开了一种气体燃料，该燃料包括甲烷和氢气，可以是氢气和天然气组成气体燃料一，也可以是水煤气和天然气组成气体燃料二，相比于单一的天然气燃料，火焰传播速度得到提高，利于提高燃料的反应速度，降低消耗率。但其经济性较差，难以广泛用于热值要求较高的领域，应用受到限制。
技术实现思路
1、本发明提供一种低成本减少碳排放燃烧装置、低成本减少碳排放气体燃料及制备方法，本发明制得的低成本减少碳排放气体燃料热值高，成本低，燃烧效率高，安全性好。
2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
3、一种低成本减少碳排放燃烧装置，包括混合釜、气化器、供氢系统、天然气源、静态混合器、缓冲罐、空气源和燃烧机；
4、混合釜内设有搅拌装置、第一同心筒、第二同心筒和引流管；混合釜、第一同心筒和第二同心筒三者同心设置，第二同心筒设在第一同心筒内侧(也即第一同心筒的内径大于第二同心筒的外径)，第一同心筒的高度大于第二同心筒的高度，混合釜与第一同心筒之间及第一同心筒与第二同心筒之间均留有间隔，第一同心筒的底部设有溢流孔；混合釜顶部一侧设有第一进料口、另一侧设有第二进料口；引流管的数量为两根，两根引流管的一端分别连接第一进料口和第二进料口、另一端分别通至混合釜和第一同心筒之间；混合釜底部设有出料口；
5、混合釜底部出料口通过管路与气化器进料口连通，气化器出料口通过管路与静态混合器进料口连通；供氢系统和天然气源分别通过管路与静态混合器进料口连通；
6、静态混合器出料口通过管路与缓冲罐进料口连通，缓冲罐出料口和空气源分别通过管路与燃烧机进料口连通。
7、上述装置实现了燃料制备和燃烧的一体化连续进行。
8、上述混合釜的设计非常关键，本技术既要确保气体燃料的连续制备，又要物料混合的均匀性和稳定性，本技术通过双层同心筒结合引流和搅拌等结构的设计，很好地兼顾了前述问题，运行时，物料从混合釜上的第一进料口和第二进料口进入，在引流管的引流下，进入混合釜和第一同心筒之间的空腔，然后从第一同心筒底部的溢流孔进入第一同心筒和第二同心筒之间，当液面高度达到第二同心筒的高度时，溢流至第二同心筒内，结合搅拌，实现物料的充分混合。
9、为了进一步提高搅拌效果，搅拌装置上从下到上依次设有第一搅拌叶、第二搅拌叶、第三搅拌叶和第四搅拌叶，也即设有四层搅拌叶，第一搅拌叶和第四搅拌叶分别由两个以上沿周向均匀分布的7字形搅拌叶拼接而成，第二搅拌叶和第三搅拌叶分别由两个以上沿周向均匀分布的一字型搅拌叶拼接而成，第一搅拌叶、第二搅拌叶和第三搅拌叶均位于第二同心筒内侧，第四搅拌叶的顶部高于第二同心筒的顶部，第四搅拌叶的侧边位于第二同心筒和第一同心筒之间、且伸至混合釜内底部。这样实现物料横向、纵向的多层次充分搅拌，进而更好地确保产品品质。
10、上述混合釜侧壁为夹套结构，夹套结构上设有介质进出口。便于温度的控制。
11、一种低成本减少碳排放气体燃料，包括油料混合物0～85份，天然气0～85份和氢气10～25份，其中，油料混合物中包括水0-10％、甲醇添加剂5-15％、油料0-85％和甲醇10-95％，油料混合物中水、甲醇添加剂、油料和甲醇的含量之和为100％；所述份数为质量份数，所述％为质量百分比。
12、通过添加剂的加入，使得氢基混合气热值从4600千卡/公斤提升至14000千卡/公斤。减少了燃烧碳排放，提高了燃烧效率。
13、可根据用户的需要，调整原料配方，在满足成本要求的情况下，达到最高的热值，达到最好的经济效果。
14、为了更好满足生产实践需要，上述低成本减少碳排放气体燃料，包括油料混合物75～85份，天然气5～15份和氢气10～25份，其中，油料混合物中包括水3～5％、甲醇添加剂5～7％、油料8～12％和余量的甲醇，油料混合物中水、甲醇添加剂、油料和甲醇的含量之和为100％；所述份数为质量份数，所述％为质量百分比。
15、作为其中一种优选的实现方案，甲醇添加剂的原料组分包括：甲醇30～65份，磷酸甲酯5～12份，低碳醇10～15份，环己烷5～15份，环己酮3～12份，30-60石油醚6～9份，溶剂油5～15份，氯甲烷0.1～2份，助溶剂0.01～0.05份，助燃剂0.01～0.12份和纯水10～20份，所述份数为重量份数；
16、上述油料为碳12。石油类物质精馏过程中的重要产物之一。
17、一种低成本减少碳排放气体燃料的制备方法，采用上述低成本减少碳排放燃烧装置制备，包括如下步骤：
18、1)开启混合釜的搅拌装置，将水和甲醇添加剂从混合釜的第一进料口进入混合釜和第一同心筒之间的空腔，油料和甲醇从混合釜的第二进料口进入混合釜和第一同心筒之间的空腔，水、甲醇添加剂、油料和甲醇在混合釜和第一同心筒之间的空腔混合、并从第一同心筒底部的溢流孔进入第一同心筒和第二同心筒之间，当液面高度达到第二同心筒的高度时，溢流至第二同心筒内，同时在搅拌的作用下，实现物料的充分混合，得到油料混合物；
19、2)将油料混合物从混合釜的底部放出进入气化器，在温度为100～150℃、压力为0.3～0.4mpa的条件下气化，得到油料混合气；
20、3)油料混合气从气化器出料口流出进入静态混合器，同时，供氢系统和天然气源分别向静态混合器提供氢气和天然气，油料混合气、氢气和天然气在静态混合器中混合后，进入缓冲罐，得到低成本减少碳排放气体燃料。
21、本技术也可一边制备，一边使用，此时，还包括步骤4)、低成本减少碳排放气体燃料和空气同时进入燃烧机燃烧。
22、本技术实现了低成本减少碳排放气体燃料的连续制备，可一边制备，一边供给需燃烧机，供燃烧机连续燃烧。当然也可将低成本减少碳排放气体燃料储存出售。
23、本技术搅拌速度无需太快，即可实现物料的充分混合，为了兼顾安全性和产品质量，步骤1)中，搅拌速度为63±5转/min；步骤1)中，混合釜内温度为20～80℃。
24、为了提高物料混合的充分性，兼顾安全性，步骤3)中，静态混合器内温度为80±5℃，压力为0.4±0.02pma。连续进料、连续出料，流速为0-5m/s。
25、各温度可通过现有的温度控制系统实现自动控制。
26、本发明未提及的技术均参照现有技术。
27、本发明具有如下有益效果：
28、1)通过对燃烧装置结构的设计及混合釜内部结构的改造，确保了物料混合的均匀性和稳定性，实现了气体燃料连续、稳定的制备。
29、2)通过多层同心筒结合多层特殊结构的搅拌装置，实现了物料横向、纵向的多层次充分搅拌，确保了物料混合的均匀性和产品质量的稳定性。
30、3)通过添加剂的加入，使得氢基混合气热值从4600千卡/公斤提升至14000千卡/公斤以上，减少了燃烧碳排放。
31、4)使用成本比使用石油液化气降低了40％以上，而且安全方面有了极大的保证。
32、5)稳定性好，能够充分燃烧，燃烧效率高，方便存储运输。
1.一种低成本减少碳排放燃烧装置，其特征在于：包括混合釜、气化器、供氢系统、天然气源、静态混合器、缓冲罐、空气源和燃烧机；
2.如权利要求1所述的低成本减少碳排放燃烧装置，其特征在于：搅拌装置上从下到上依次设有第一搅拌叶、第二搅拌叶、第三搅拌叶和第四搅拌叶，第一搅拌叶和第四搅拌叶分别由两个以上沿周向均匀分布的7字形搅拌叶拼接而成，第二搅拌叶和第三搅拌叶分别由两个以上沿周向均匀分布的一字型搅拌叶拼接而成，第一搅拌叶、第二搅拌叶和第三搅拌叶均位于第二同心筒内侧，第四搅拌叶的顶部高于第二同心筒的顶部，第四搅拌叶的侧边位于第二同心筒和第一同心筒之间、且伸至混合釜内底部。
3.如权利要求1或2所述的低成本减少碳排放燃烧装置，其特征在于：混合釜侧壁为夹套结构。
4.一种低成本减少碳排放气体燃料，其特征在于：包括油料混合物0～85份，天然气0～85份和氢气10～25份，其中，油料混合物中包括水0-10％、甲醇添加剂5-15％、油料0-85％和甲醇10-95％，油料混合物中水、甲醇添加剂、油料和甲醇的含量之和为100％；所述份数为质量份数，所述％为质量百分比。
5.如权利要求4所述的低成本减少碳排放气体燃料，其特征在于：甲醇添加剂的原料组分包括：甲醇30～65份，磷酸甲酯5～12份，低碳醇10～15份，环己烷5～15份，环己酮3～12份，30-60石油醚6～9份，溶剂油5～15份，氯甲烷0.1～2份，助溶剂0.01～0.05份，助燃剂0.01～0.12份和纯水10～20份，所述份数为重量份数。
6.如权利要求4或5所述的低成本减少碳排放气体燃料，其特征在于：油料为碳12。
7.一种权利要求4-6任意一项所述的低成本减少碳排放气体燃料的制备方法，其特征在于：采用权利要求1-3任意一项所述的低成本减少碳排放燃烧装置制备，包括如下步骤：
8.如权利要求7所述的低成本减少碳排放气体燃料的制备方法，其特征在于：还包括步骤4)低成本减少碳排放气体燃料和空气同时进入燃烧机燃烧。
9.如权利要求7或8所述的低成本减少碳排放气体燃料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，搅拌速度为63±5转/min；步骤1)中，混合釜内温度为20～80℃。
10.如权利要求7或8所述的低成本减少碳排放气体燃料的制备方法，其特征在于：步骤3)中，静态混合器内温度为80±5℃，压力为0.4±0.02pma。
