[發(fā)明專利]金屬氫化物做功系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911136170.1
• 申請(qǐng)日: 2019-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110925040A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海柯來(lái)浦能源科技有限公司
• 主分類號(hào): F01K25/08
• 分類號(hào): F01K25/08;C01B3/00;C01B3/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種金屬氫化物做功系統(tǒng)，包括B1金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床、B2金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床、液氮高壓泵、空氣換熱器、氫氣換熱器和氮?dú)馀蛎洐C(jī)。B1金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第一液氮出口以及B2金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第二液氮出口分別經(jīng)液氮高壓泵、空氣換熱器及氫氣換熱器與氮?dú)馀蛎洐C(jī)連接。本發(fā)明利用金屬氫化物的吸氫/放氫特性，通過(guò)膨脹機(jī)做功，驅(qū)動(dòng)做功設(shè)備或帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，充分利用了大自然能量及工業(yè)余熱，有利于節(jié)能減排和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于能量綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種金屬氫化物做功系統(tǒng)。

背景技術(shù)

能源短缺、環(huán)境污染、全球氣候變化，使開(kāi)發(fā)清潔、高效、安全和可持續(xù)發(fā)展的能源迫在眉睫，其中氫能正在受到越來(lái)越多國(guó)家的重視。進(jìn)入二十一世紀(jì)，發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)得到了迅速地發(fā)展，然而目前汽油機(jī)和柴油機(jī)依然是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要選擇。汽油和柴油都是不可再生資源，為了減緩石油資源的匱乏所帶來(lái)的一系列負(fù)面影響，以及減少大氣污染和發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放，需要尋找發(fā)動(dòng)機(jī)的代用燃料，而氫能源是目前最理想的清潔燃料。隨著世界各國(guó)環(huán)境保護(hù)的措施越來(lái)越嚴(yán)格，氫能源發(fā)動(dòng)機(jī)由于其節(jié)能、低排放等特點(diǎn)成為發(fā)動(dòng)機(jī)研究與開(kāi)發(fā)的一個(gè)重點(diǎn)，并已經(jīng)開(kāi)始商業(yè)化。傳統(tǒng)的氫能利用大多通過(guò)直接燃燒氣態(tài)氫氣獲得熱能及動(dòng)能，但氣態(tài)的氫氣不易存儲(chǔ)和運(yùn)輸，燃燒所得氫能直接用在動(dòng)力系統(tǒng)上會(huì)產(chǎn)生爆震、不穩(wěn)定等一系列影響安全使用的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種金屬氫化物做功系統(tǒng)，以氫氣為循環(huán)工質(zhì)，利用金屬儲(chǔ)氫材料吸氫放熱和放氫吸熱的特性，通過(guò)膨脹機(jī)做功，驅(qū)動(dòng)做功設(shè)備工作或帶動(dòng)發(fā)電設(shè)備發(fā)電，充分利用大自然能量及工業(yè)余熱，有利于節(jié)能減排和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

根據(jù)第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種金屬氫化物做功系統(tǒng)，包括B1金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床、B2金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床、氫氣壓縮機(jī)、高壓氫氣循環(huán)泵、液氮高壓泵、空氣換熱器、氫氣換熱器和氮?dú)馀蛎洐C(jī)。

所述B1金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第一液氮出口以及所述B2金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第二液氮出口分別與所述液氮高壓泵的進(jìn)口連接，所述液氮高壓泵的出口與所述空氣換熱器的殼程入口連接，所述空氣換熱器的殼程出口與所述氫氣換熱器的殼程入口連接，所述氫氣換熱器的殼程出口與所述氮?dú)馀蛎洐C(jī)的入口連接，所述氮?dú)馀蛎洐C(jī)的出口分別與所述B1金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第一氮?dú)馊肟谝约八鯞2金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第二氮?dú)馊肟谶B接。

所述B1金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第一放氫出口與所述氫氣壓縮機(jī)的入口連接，所述氫氣壓縮機(jī)的出口與所述B2金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第二吸氫進(jìn)口連接；所述B2金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第二放氫出口與所述氫氣壓縮機(jī)的入口連接，所述氫氣壓縮機(jī)的出口與所述B1金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第一吸氫進(jìn)口連接。

所述B1金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第一換熱出口以及所述B2金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第二換熱出口分別與所述高壓氫氣循環(huán)泵的入口連接，所述高壓氫氣循環(huán)泵的出口與所述氫氣換熱器的管程入口連接，所述氫氣換熱器的管程出口分別與所述B1金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第一換熱進(jìn)口以及所述B2金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床的第二換熱進(jìn)口連接。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括發(fā)電機(jī)；所述氫氣壓縮機(jī)、氮?dú)馀蛎洐C(jī)與發(fā)電機(jī)同軸連接，所述發(fā)電機(jī)電路連接到外部電網(wǎng)和/或蓄電池；所述氮?dú)馀蛎洐C(jī)包括但不限于葉輪旋轉(zhuǎn)式和活塞式。

進(jìn)一步的，所述B1金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床和B2金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床內(nèi)分別設(shè)有換熱盤(pán)管，所述B1金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床和B2金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床通過(guò)設(shè)置在其內(nèi)部的換熱盤(pán)管對(duì)進(jìn)入其中的氮?dú)膺M(jìn)行冷卻液化。或者，所述B1金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床和B2金屬儲(chǔ)氫材料反應(yīng)床采用直接換熱方式對(duì)進(jìn)入其中的氮?dú)膺M(jìn)行冷卻液化。