[發明專利]一種利用鎂能氫能發電的系統

有效

• 申請號: 201010293903.5
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN102003698A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 周濤;孫燦輝;樊昱楠
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F22B31/08
• 分類號: F22B31/08;F01D15/10
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

1.一種利用鎂能氫能發電的系統，其特征在于，所述利用鎂能氫能發電的系統是利用鎂能與水反應產生熱量，并且反應產生的氫能可以點燃繼續產生熱量的特性來加熱工質水，得到蒸汽來推動汽輪機做功發電。具體結構是低壓加熱器(22)、除氧器(23)、給水泵(24)、高壓加熱器(25)、鎂能氫能蒸汽發生裝置(18)、汽輪機(19)和凝汽器(21)組成串聯回路，給水在鎂能氫能蒸汽發生裝置(18)中吸收熱量變為過熱蒸汽，然后進入汽輪機(19)做功，汽輪機(19)帶動發電機(20)發電，做過功的蒸汽通入凝汽器(21)變成冷凝水，之后再通過低壓加熱器(22)進行循環。

2.根據權利要求1所述利用鎂能氫能發電的系統，其特征在于，所述鎂能氫能蒸汽發生裝置(18)主要分為制氫腔和燃燒腔；在制氫腔下部裝有水冷式布風板(3)，水冷式布風板(3)下部裝有一次風風箱(1)，一次風風箱(1)旁邊有底渣收集器(2)；在制氫腔壁面上裝有給鎂機(4)和二次風噴嘴(5)，其中給鎂機(4)裝于二次風噴嘴(5)下方；制氫腔四周裝有制氫腔水冷壁(6)，制氫腔頂部安裝第一換熱器(7)；水冷式布風板(3)、制氫腔水冷壁(6)、制氫腔頂部的第一換熱器(7)通過在水冷式布風板(3)和制氫腔水冷壁(6)之間的第一聯箱(26)以及在制氫腔水冷壁(6)和第一換熱器(7)之間的第二聯箱(27)連接，使制氫腔構成通路，其中制氫腔水冷壁(6)給水來自汽包(14)；制氫腔連接有氣固分離器(8)，氣固分離器(8)下方裝有固體收集器(9)，氣固分離器(8)出口端通往燃燒腔；燃燒腔下方裝有氫氣燃燒器(10)，氫氣燃燒器(10)下方裝有三次風風箱(11)，氫氣燃燒器(10)燃料入口與氣固分離器(8)相連；燃燒腔四周裝有燃燒腔水冷壁(12)，燃燒腔頂部安裝第二換熱器(13)；燃燒腔水冷壁(12)和燃燒腔頂部的第二換熱器(13)通過第三聯箱(28)連通，在燃燒腔或制氫腔上部裝有汽包(14)，汽包(14)的蒸汽大部分通往汽輪機(19)做功，小部分通往制氫腔一次風風箱(1)；燃燒腔后部裝有尾部通道，尾部通道中從上到下依次布置有給水預熱器(15)、空氣預熱器(16)、脫水干燥器(17)；給水預熱器(15)進口接主給水管路，出口通往汽包(14)，空氣預熱器(16)出口通往一次風風箱(1)、二次風噴嘴(5)及三次風風箱(11)；燃燒腔頂部的第二換熱器(13)部分可以作為過熱器或再熱器。

3.根據權利要求2所述利用鎂能和氫能發電的系統，其特征在于，所述制氫腔中，由給鎂機(4)給入的鎂粒在一次風風箱(1)、水冷式布風板(3)和二次風噴嘴(5)的共同作用下做流化運動，并與一次風中的水蒸氣發生反應。生成的氫氣連同剩余的空氣以及反應產物氧化鎂一起進入氣固分離器(8)中。

4.根據權利要求1或2所述利用鎂能和氫能發電的系統，其特征在于，所述鎂能氫能蒸汽發生裝置(18)產生的蒸汽中的一小部分被引往一次風風箱(1)，同一次風一起進入制氫腔作為制氫用蒸汽，在制氫腔中鎂粒與蒸汽發生反應生成氧化鎂和氫氣，同時產生熱量。

5.根據權利要求2所述利用鎂能和氫能發電的系統，其特征在于，所述氣固分離器(8)中，進入的是氫氣、空氣以及制氫產物氧化鎂，通過氣固分離器(8)后，氫氣、空氣與氧化鎂固體分離，氧化鎂固體進入氣固分離器(8)下部的固體收集器(9)中，氫氣、空氣通過氣固分離器(8)的出口通道進入燃燒腔中。收集起來的氧化鎂可以作為化工原料進行再利用。

6.根據權利要求2所述利用鎂能和氫能發電的系統，其特征在于，所述燃燒腔中，來自氣固分離器(8)的氫氣空氣混合氣在氫氣燃燒器(10)中與來自三次風風箱(11)的三次風一起噴入燃燒腔進行燃燒，產生熱量，加熱燃燒腔水冷壁(12)、燃燒腔頂部的第二換熱器(13)中的工質水。

7.根據權利要求2所述利用鎂能和氫能發電的系統，其特征在于，所述尾部通道中，燃燒腔出來的剩余熱量分別在給水預熱器(15)和空氣預熱器(16)中對給水和給風進行預熱，水分在脫水干燥器(17)中被脫除，通過尾部通道排入大氣的氣體不含有害物質。