一種用于啟動(dòng)重整制氫裝置的啟動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及甲醇水重整制氫設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于啟動(dòng)重整制氫裝置的啟動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]氫，是一種21世紀(jì)最理想的能源之一，在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產(chǎn)生的能量最多，而且它燃燒的產(chǎn)物是水，沒有灰渣和廢氣，不會(huì)污染環(huán)境；而煤和石油燃燒生成的主要是0)2和SO2，可分別產(chǎn)生溫室效應(yīng)和酸雨。煤和石油的儲(chǔ)量是有限的，而氫主要存于水中，燃燒后唯一的產(chǎn)物也是水，可源源不斷地產(chǎn)生氫氣，永遠(yuǎn)不會(huì)用完。氫的分布很廣泛，水就是氫的大“倉庫”，其中含有11%的氫。泥土里約有1.5%的氫；石油、煤炭、天然氣、動(dòng)植物體內(nèi)等都含有氫。氫的主體是以化合物水的形式存在的，而地球表面約70%為水所覆蓋，儲(chǔ)水量很大，因此可以說，氫是“取之不盡、用之不竭”的能源。如果能用合適的方法制取氫，那么氫也將是一種價(jià)格相當(dāng)便宜的能源。
[0003]目前，利用甲醇水蒸氣重整技術(shù)制取&與CO2的混合氣體，再經(jīng)鈀膜分離器分離，可分別得到比和CO 2。參照中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)201310340475.0 (申請(qǐng)人:上海合既得動(dòng)氫機(jī)器有限公司)，該專利公開了一種甲醇水制氫系統(tǒng)，甲醇與水蒸氣重整器的重整室內(nèi)，在350-409°C溫度下1-5M Pa的壓力條件下通過催化劑，在催化劑的作用下，發(fā)生甲醇裂解反應(yīng)和一氧化碳的變換反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳，這是一個(gè)多組份、多反應(yīng)的氣固催化反應(yīng)系統(tǒng)。反應(yīng)方程如下:(I) CH3OH — C0+2H2； (2) H 20+C0 — C02+H2； (3) CH 30H+H20 — C02+3H2，重整反應(yīng)生成的HjP CO 2，再經(jīng)過分離室的鈀膜分離器將HjP CO 2分離，得到高純氫氣。
[0004]甲醇水的催化反應(yīng)在甲醇水制氫設(shè)備的重整制氫裝置中完成，重整制氫裝置包括重整器殼體及位于重整制氫裝置殼體內(nèi)的燃燒室和重整室，一般地，重整室中需要350-409°C的溫度，而燃燒室中需要405-570°C的溫度，重整制氫裝置才能正常工作。重整制氫裝置的啟動(dòng)是通過啟動(dòng)裝置完成的，在現(xiàn)有技術(shù)中，冷啟動(dòng)通常需要很長(zhǎng)時(shí)間，一般在5小時(shí)以上，而熱啟動(dòng)需要耗費(fèi)大量能源，才能使重整室等裝置處于高溫狀態(tài)。
[0005]有鑒于此，本創(chuàng)作者于2014年11月7日申請(qǐng)了一項(xiàng)發(fā)明專利CN201410621689.X，該發(fā)明專利公開了一種甲醇水制氫系統(tǒng)的重整器，重整器一端安裝有啟動(dòng)裝置，該啟動(dòng)裝置包括杯座，杯座上安裝有原料輸入管道、加熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置；所述原料輸入管道與加熱氣化管道相連通，所述原料經(jīng)原料輸入管道進(jìn)入加熱氣化管道后，從加熱氣化管道的末端輸出；所述點(diǎn)火裝置的位置與加熱氣化管道的末端相對(duì)應(yīng)，用于對(duì)加熱氣化管道中輸出的原料進(jìn)行點(diǎn)火，所述原料經(jīng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)火后燃燒，可對(duì)加熱氣化管道進(jìn)行加熱，使加熱氣化管道中的原料氣化而迅速加大燃燒強(qiáng)度，進(jìn)而為重整器加熱度。該啟動(dòng)裝置通常在5分鐘內(nèi)即可啟動(dòng)重整器(即重整制氫裝置)，無需使用到電加熱裝置。然而，該啟動(dòng)裝置還存在以下缺陷:其一、點(diǎn)火裝置點(diǎn)火成功率難以保障，由于甲醇水原料是從加熱氣化管道的末端輸出，通常是以滴落的方式輸出，滴落過程中，甲醇水經(jīng)常接觸不到點(diǎn)火裝置而經(jīng)常點(diǎn)火失敗，需要重新點(diǎn)火；其二、由于杯座的直徑較小，且杯座無法開設(shè)通風(fēng)孔，使得啟動(dòng)裝置的甲醇水燃燒面積小，火焰不夠大；其三、加熱氣化管道中的甲醇水原料在流速較快的情況下，仍然難以氣化，因而，只能向啟動(dòng)裝置輸送流速較低的甲醇水原料，進(jìn)一步影響甲醇水原料燃燒強(qiáng)度，增加了重整器的啟動(dòng)時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種點(diǎn)火成功率高、甲醇水燃燒面積和燃燒火焰大，能夠迅速啟動(dòng)重整制氫裝置的啟動(dòng)裝置。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于啟動(dòng)重整制氫裝置的啟動(dòng)系統(tǒng)，該重整制氫裝置及啟動(dòng)系統(tǒng)采用甲醇水作為原料，包括進(jìn)液立管、火焰盤、上蓋體及點(diǎn)火器，所述火焰盤及上蓋體從下至上設(shè)置于進(jìn)液立管上；所述上蓋體中部開有與進(jìn)液立管相連通的小孔，甲醇水原料可從進(jìn)液立管往上流向小孔，再從小孔中冒出，并沿著上蓋體的上側(cè)面，向四周散開，直至流入火焰盤；所述點(diǎn)火器的點(diǎn)火位置與上蓋體的上側(cè)面相對(duì)應(yīng)。
[0008]作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步闡述:
所述火焰盤與上蓋體之間還設(shè)有下蓋體，所述下蓋體安裝于進(jìn)液立管上，所述下蓋體可防止火焰盤中的甲醇水原料向外濺射。
[0009]所述火焰盤的外周設(shè)置有均勻排布的若干通風(fēng)孔，以便外界空氣通過通風(fēng)孔進(jìn)入火焰盤及重整制氫裝置內(nèi)。進(jìn)一步，所述火焰盤的通風(fēng)孔為螺旋形的通風(fēng)孔槽。
[0010]所述火焰盤的下方設(shè)有進(jìn)風(fēng)裝置，所述進(jìn)風(fēng)裝置包括進(jìn)風(fēng)通道和鼓風(fēng)機(jī)，所述鼓風(fēng)機(jī)將外界空氣扇入進(jìn)風(fēng)通道后，再進(jìn)入火焰盤及重整制氫裝置內(nèi)。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明火焰盤及上蓋體從下至上設(shè)置于進(jìn)液立管上；所述上蓋體中部開有與進(jìn)液立管相連通的小孔，甲醇水原料可從進(jìn)液立管往上流向小孔，再從小孔中冒出，并沿著上蓋體的上側(cè)面，向四周散開，直至流入火焰盤，所述點(diǎn)火器的點(diǎn)火位置與上蓋體的上側(cè)面相對(duì)應(yīng)，因此，一方面，相比于現(xiàn)有技術(shù)中點(diǎn)火器點(diǎn)燃滴落的甲醇水原料的點(diǎn)火方式，點(diǎn)燃在上蓋體上散開的甲醇水原料要容易得多，因而使得點(diǎn)火器成功率高；另一方面，由于火焰盤通常的面積較大，火焰盤也容易開設(shè)通風(fēng)孔，使得啟動(dòng)裝置的甲醇水燃燒面積在，火焰也比較大；再一方面，點(diǎn)火成功之后，由于甲醇水原料是從小孔中冒出，并沿著上蓋體的上側(cè)面，向四周散開，直至流入火焰盤，因此，在甲醇水原料的整個(gè)流動(dòng)過程中，均能燃燒放熱，無需先通過加熱氣化管道進(jìn)行氣化，從而能向啟動(dòng)裝置輸送流速較高的甲醇水原料，大大提高了燃燒強(qiáng)度和重整制氫裝置的啟動(dòng)時(shí)間。
【附圖說明】
[0012]圖1為甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)(移除了機(jī)體外殼)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)(移除了機(jī)體外殼)的分散結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)(移除了機(jī)體外殼)的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)(移除了機(jī)體外殼)的后面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5為甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)(移除了機(jī)體外殼)的頂面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖6為無線信號(hào)發(fā)送接收裝置與移動(dòng)控制裝置的無線連接示意圖。
[0018]圖7為電控系統(tǒng)與控氣系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖8為可充電電池與第一電源模塊及第二電源模塊的充放電示意圖。
[0020]圖9為制氫系統(tǒng)、甲醇水進(jìn)液系統(tǒng)及換熱系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖10為甲醇水進(jìn)液系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖11為制氫系統(tǒng)的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖12為制氫系統(tǒng)的分散結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖13為制氫系統(tǒng)的底部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖14為沿圖13中A-A線的剖視圖。
[0026]圖15為圖14中A部分局部放大圖。
[0027]圖16為換熱系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖17為圖16中沿B-B線的剖視圖。
[0029]圖18為啟動(dòng)系統(tǒng)的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖19為圖18中沿C-C線的剖視圖。
[0031]圖20為啟動(dòng)裝置的頂部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖21為控氣系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0034]本發(fā)明用于啟動(dòng)重整制氫裝置的啟動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用于一種甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)。
[0035]如圖1-圖5所示，一種甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)，包括電控系統(tǒng)、甲醇水進(jìn)液系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)及發(fā)電系統(tǒng)，其中:
電控系統(tǒng)，結(jié)合參考圖6-圖8，包括控制主板1、供電裝置2及電力輸出端口 3，所述控制主板控制甲醇水進(jìn)液系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)及發(fā)電系統(tǒng)工作；所述供電裝置2包括可充電電池201，在甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)啟動(dòng)過程中，按下啟動(dòng)按鈕11，該可充電電池201為甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)自身供電，具體地，可充電電池201主要為控制主板1、輸送栗402、啟動(dòng)進(jìn)液電磁閥403、制氫進(jìn)液電磁閥405和啟動(dòng)裝置6供電；在甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)啟動(dòng)之后，該可充電電池201則停止為甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)自身供電，安全電磁閥102除外；所述電力輸出端口 3用于發(fā)電系統(tǒng)向外輸出電力；所述電力輸出端口 3包括電流傳感器301、直流接觸器302和航空接頭303，所述電池傳感器301與控制主板I電性連接，所述航空接頭303向外輸出48V直流電，當(dāng)然，也可以依據(jù)需要，向外輸出其他特定數(shù)值的直流電。
[0036]甲醇水進(jìn)液系統(tǒng)4，結(jié)合參考圖9-圖10，包括進(jìn)液總管401、輸送栗402、啟動(dòng)進(jìn)液電磁閥403、啟動(dòng)進(jìn)液分管404、制氫進(jìn)液電磁閥405及制氫進(jìn)液分管406 ;在甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)啟動(dòng)過程中，啟動(dòng)進(jìn)液電磁閥403打開，制氫進(jìn)液電磁閥405關(guān)閉，甲醇水原料依次經(jīng)進(jìn)液總管401、輸送栗402、啟動(dòng)進(jìn)液電磁閥403及啟動(dòng)進(jìn)液分管404后，供應(yīng)給制氫系統(tǒng)的啟動(dòng)裝置6 ;在甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)制氫過程中，制氫進(jìn)液電磁閥405打開，啟動(dòng)進(jìn)液電磁閥404關(guān)閉，甲醇水原料依次經(jīng)進(jìn)液總管401、輸送栗402、制氫進(jìn)液電磁閥405及制氫進(jìn)液分管406后，供應(yīng)給制氫系統(tǒng)的重整制氫裝置5 ；
制氫系統(tǒng)，結(jié)合參考圖9、圖11-圖15，包括重整制氫裝置5及啟動(dòng)裝置6，所述重整制氫裝置5包括保溫殼體504，在保溫殼體504內(nèi)設(shè)有重整室501、分離室502及