[發明專利]甲醇水重整制氫加熱燃燒裝置

在審

• 申請號: 202210124022.3
• 申請日: 2022-02-10
• 公開（公告）號: CN114646053A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 張洋
• 申請（專利權）人: 恩利氫能科技（重慶）有限公司
• 主分類號: F23C6/00
• 分類號: F23C6/00;C01B3/32
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 唐攀

本發明公開了一種甲醇水重整制氫加熱燃燒裝置，內爐包括內爐燃燒管和內爐儲液腔室，內爐儲液腔室與內爐燃燒管之間連接有內爐供液管，內爐供液管至少部分橫跨于內爐燃燒管上方；外爐包括第一外爐儲液腔室、第一外爐燃燒管、第二外爐燃燒管和第二外爐儲液腔室，第一外爐儲液腔室與第二外爐燃燒管之間連接有第一外爐供液管，第一外爐供液管至少部分橫跨于第一外爐燃燒管上方，第二外爐儲液腔室與第一外爐燃燒管之間連接有第二外爐供液管，第二外爐供液管至少部分橫跨于第二外爐燃燒管上方；以及設置在內爐和外爐下方的儲液槽。有益效果是：具有成本低、加熱效率高、冷啟動時間更短、出氫更快等技術優勢。

技術領域

本發明涉及制氫技術領域，具體涉及一種甲醇水重整制氫加熱燃燒裝置。

背景技術

在氫能源交通工具領域中，由于氫氣易燃易爆，能量巨大，且對廣大駕乘人員財產和人身安全危害極大，如何安全的儲存氫氣和運輸氫氣是氫能應用和推廣及發展的重要因素。當前，為了避開高壓儲氫和運輸難的問題，一種低壓即時制氫再通過燃料電池的發電技術應運而生，該技術利用小型的甲醇水重整制氫設備與燃料電池進行高度集成，氫氣即產即用，制氫過程是低壓運行，不會存在爆炸的風險。

甲醇重整制氫的工藝過程為：甲醇水送入氣化室，加熱裝置對氣化室加熱，甲醇水在氣化室內受熱氣化后進入重整室，然后在重整室內制備出含氫的重整氣體，最后通過提純即可制備出氫氣。

傳統加熱裝置主要以電加熱方式為主，即：應用電阻絲纏繞加熱，該過程首先是鋰電儲能，再通過儲能電池放電加熱，這樣電能幾次轉化損耗極大，用電加熱裂解甲醇制氫發電的功率減少35％，即100千瓦的燃料電池只有65千瓦用于做功(暫不計算燃料電池的轉化率)，能量損失較多，所以成本較高。

另一方面，為防備氣化室在高溫下被氧化產生氧化物進入重整系統產生堵塞，所以電加熱不能直接全面長時間對汽化系統進行加熱，需要間斷地通電加熱，從而導致電加熱速度慢，氣化時間延長。

另一方面，由于電阻絲纏繞加熱是局部加熱，對整個系統(封閉腔室)熱能傳遞速度慢，加熱效率低，導致冷啟動時間特長，出氫速度慢，目前甲醇水制氫冷啟動都在6-10小時之間，關閉時間在4-8小時不等，對于汽車氫能應用價值較低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種甲醇水重整制氫加熱燃燒裝置，旨在解決傳統電加熱裝置成本高，加熱效率低，冷啟動時間長，以及出氫慢等的技術問題。

為解決上述問題，本發明技術方案如下：

一種甲醇水重整制氫加熱燃燒裝置，其關鍵在于，包括：

內爐，其包括同心設置且半徑逐漸增大的內爐燃燒管和內爐儲液腔室，所述內爐儲液腔室與內爐燃燒管之間連接有內爐供液管，該內爐供液管至少部分橫跨于內爐燃燒管上方；

設置在所述內爐周向外圍的外爐，所述外爐包括同心設置且半徑逐漸增大的第一外爐儲液腔室、第一外爐燃燒管、第二外爐燃燒管和第二外爐儲液腔室，所述第一外爐儲液腔室與第二外爐燃燒管之間連接有第一外爐供液管，該第一外爐供液管至少部分橫跨于第一外爐燃燒管上方，所述第二外爐儲液腔室與第一外爐燃燒管之間連接有第二外爐供液管，該第二外爐供液管至少部分橫跨于第二外爐燃燒管上方；以及

設置在所述內爐和外爐下方的儲液槽，所述內爐燃燒管、第一外爐燃燒管和第二外爐燃燒管的上端均分布有噴火孔，所述儲液槽用于容納自噴火孔溢出的液體燃料。

作為優選：所述內爐儲液腔室與第一外爐儲液腔室之間設有連接件。

作為優選：所述內爐供液管一端連接在內爐儲液腔室內側側壁，另一端傾斜延伸至內爐燃燒管內側側壁，內爐供液管數量為四根，四根所述內爐供液管呈“井”字型編織結構。

作為優選：所述第一外爐供液管為弧形結構，其對應的圓心角為125°；所述第二外爐供液管為弧形結構，其對應的圓心角為90°。