[發明專利]利用金屬儲氫材料氫能發電系統

在審

• 申請號: 201910493212.0
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110259539A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 賈鵬
• 申請（專利權）人: 上?？聛砥帜茉纯萍加邢薰?/a>
• 主分類號: F01K27/00
• 分類號: F01K27/00;F01K25/08;F01K13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用金屬儲氫材料氫能發電系統，包括膨脹機（5）、發電機（13）和氫氣緩沖罐（14），所述發電機與膨脹機軸連接，所述發電接連接到外部電網和/或蓄電池；其特征是：所述系統包括至少一臺氣缸（1）、蓄熱器（19）和蓄冷器（20），所述氣缸（1）包括上端蓋、下端蓋和缸體，所述缸體設有做功氫氣入口（36）、做功氫氣出口（35）、氮氣進口（15）和氮氣出口（8），做功氫氣入口（36）、做功氫氣出口（35）設有閥門（9）；所述做功氫氣出口（35）連接到膨脹機（5）的氫氣入口，所述膨脹機的氫氣出口通過氫氣緩沖罐（14）連接到做功氫氣入口（36）；所述缸體的內部設有上活塞（3）和下活塞（4），所述上活塞（3）和下活塞（4）將缸體分為可伸縮的上氫氣腔（10）、氮氣腔（11）和下氫氣腔（12）；所述上端蓋設有上氫氣出口（31）和上氫氣入口（32），所述下端蓋設有下氫氣出口（33）、下氫氣入口（34）；所述上氫氣腔（10）的上部設有格柵（2），格柵的上部裝有金屬儲氫材料（7），所述下氫氣腔（12）的下部設有格柵（2），格柵的下部裝有金屬儲氫材料（7）；所述上氫氣出口（32）分別連接到蓄熱器（19）和蓄冷器（20），連接管路設有閥門，所述蓄熱器（19）和蓄冷器（20）通過上氫氣循環泵（6）連接到上氫氣入口（32），蓄熱器（19）和蓄冷器（20）出口分別設有閥門（9）；所述下氫氣出口（33）分別連接到蓄熱器（19）和蓄冷器（20），連接管路設有閥門，蓄熱器（19）和蓄冷器（20）通過下氫氣循環泵（21）連接到氫氣入口（34），蓄熱器（19）和蓄冷器（20）出口分別設有閥門（9）。

2.根據權利要求1所述的利用金屬儲氫材料氫能發電系統，其特征是：所述蓄熱器（19）和蓄冷器（20）替換為渦輪增壓機（37），所述氣缸（1）為四臺；每臺氣缸（1）的上氫氣出口（31）通過渦輪增壓機（37）和氫氣循環泵（38）分別連接到其余三臺氣缸（1）的下氫氣入口（34），每臺氣缸（1）的下氫氣出口（33）通過渦輪增壓機（37）和氫氣循環泵（38）分別連接到其余三臺氣缸（1）的上氫氣入口（32）。

3.根據權利要求1所述的利用金屬儲氫材料氫能發電系統，其特征是：所述氮氣進口（15）和氮氣出口（8）與氮氣循環系統連接，所述氮氣循環系統設有空分設備、氮氣儲罐、氮氣緩沖罐和氮氣循環泵。

4.根據權利要求1所述的利用金屬儲氫材料氫能發電系統，其特征是：所述金屬儲氫材料包括但不限于稀土系金屬儲氫材料，也可以是多種物質的混合物，金屬儲氫材料至少應為1倍的當量（1倍的當量是指金屬儲氫材料在整個一個完整工序循環內單次吸氫飽和時的所需最少金屬儲氫材料的量），但也可以為多倍當量，以增加吸放氫的速度；允許金屬儲氫材料和/或包括但不限于氫氣的循環介質中增加固體、液體、氣體物質，起催化劑作用，從而穩定地增加吸放氫速度，或提高金屬儲氫材料吸氫的百分比或金屬儲氫材料放氫的百分比，或改變金屬儲氫材料的P-C-T曲線；所述氣缸（1）上下金屬氫化物的品種可以不一樣，也可以一樣。

5.根據權利要求1所述的利用金屬儲氫材料氫能發電系統，其特征是：所述系統設有氮氣保護罩（16），所述氮氣保護罩（16）設有可燃氣體報警器（17）和氮氣穩壓罐（18）；氮氣保護罩（16）加裝內保溫或/和外保溫，設備加裝外保溫或夾層保溫，管道加裝內保溫或外保溫或內外保溫。

6.根據權利要求5所述的利用金屬儲氫材料氫能發電系統，其特征是：所述氮氣穩壓罐（18）有三種結構，分別為常規結構、水平結構和吊頂結構；采用水平結構時浮體增加包括但不限于彈簧的必要裝置一方面能保證氮氣穩壓罐（18）內壓力波動時浮體的左右自由移動，另一方面能保證浮體的左右的壓力均為大氣壓力；采用吊頂結構時，所述氮氣穩壓罐（18）內的浮體增加包括但不限于彈簧的必要裝置，浮體的重量全部壓在彈簧上，彈簧一方面能保證氮氣穩壓罐（18）內壓力波動時浮體的上下自由移動，另一方面能保證氮氣穩壓罐（18）內的內外壓力均為大氣壓力；浮體與氮氣穩壓罐（18）內壁嚴格密封，保證內部氣體無泄漏；隨著氣體排出過程中浮體跟隨變化，以確保氮氣穩壓罐（18）內壓力為0.1MPa附近或高于0.1MPa；盡可能使氮氣穩壓罐（18）內的浮體保持平穩，減少不必要的能量損耗。