室501、分離室502及燃燒室503，所述重整室501用于甲醇和水發(fā)生重整制氫反應(yīng)制得以二氧化碳和氫氣為主的混合氣體，所述重整室501內(nèi)設(shè)有催化劑，甲醇和水蒸汽在重整室501內(nèi)，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)方程為:(I)CH3OH — C0+2H2、
(2)H20+C0 — C02+H2、⑶CH30H+H20 — C02+3H2，制得以二氧化碳和氫氣為主的高溫混合氣體；所述分離室502用于從混合氣體中分離出氫氣，該氫氣可向外輸出或供應(yīng)給燃料電池7，所述燃燒室503用于部分制得的氫氣在燃燒室503中燃燒，為重整制氫裝置5的運(yùn)行提供熱量；所述啟動(dòng)裝置6用于甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)啟動(dòng)過程中，通過燃料甲醇水原料為重整制氫裝置5的啟動(dòng)過程提供熱量；此外，在重整制氫裝置5內(nèi)，還設(shè)有加熱汽化盤管505，甲醇和水原料在進(jìn)入重整室501之前，先通過加熱汽化盤管505進(jìn)行汽化處理；
[0040]發(fā)電系統(tǒng)，包括燃料電池7，其用于氫氣及空氣中的氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，在燃料電池7的陽極:2H2— 4H ++4e，比分裂成兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)電子，質(zhì)子穿過質(zhì)子交換膜(PEM)，電子通過陽極板，通過外部負(fù)載，并進(jìn)入陰極雙極板，在燃料電池7的陰極:02+4e +4H+— 2H20，質(zhì)子、電子和O2重新結(jié)合以形成H2O ;產(chǎn)生的電能通過所述電力輸出端口6輸出，產(chǎn)生的電能還用于可充電電池201充電。所述燃料電池的一側(cè)設(shè)有兩個(gè)風(fēng)機(jī)701，另一側(cè)設(shè)有空氣過濾網(wǎng)702，在兩個(gè)風(fēng)機(jī)701的驅(qū)動(dòng)下，外界空氣從空氣過濾網(wǎng)702進(jìn)入燃料電池內(nèi)部，隨后再從兩個(gè)風(fēng)機(jī)701處排出。外界空氣在進(jìn)入燃料電池7的過程中，一方面為燃料電池7降溫，另一方面，為燃料電池7的電化學(xué)反應(yīng)提供氧氣。
[0041]如圖1-圖7所示，所述電控系統(tǒng)還設(shè)有無線信號(hào)發(fā)送接收裝置8，該無線信號(hào)發(fā)送接收裝置8包括信號(hào)轉(zhuǎn)換器801和天線802，該天線802安裝于信號(hào)轉(zhuǎn)換器801上，該信號(hào)轉(zhuǎn)換器801與控制主板I電性連接。進(jìn)一步，還包括移動(dòng)控制裝置804，該移動(dòng)控制裝置804與無線信號(hào)發(fā)送接收裝置8通過WIFI方式達(dá)成無線連接，所述移動(dòng)控制裝置804設(shè)有顯示數(shù)據(jù)參數(shù)的顯示模塊和設(shè)置甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)工作程序的控制模塊。所述移動(dòng)控制裝置804優(yōu)選為智能手機(jī)或平板電腦。通過設(shè)置無線信號(hào)發(fā)送接收裝置8，使甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)能通過外部移動(dòng)控制裝置804進(jìn)行無線設(shè)置和監(jiān)控。
[0042]如圖1-圖3、圖8所示，所述供電裝置2還包括第一電源模塊202和第二電源模塊203，在甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)啟動(dòng)過程中，所述可充電電池201通過第一電源模塊202為甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)自身供電；在甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)制氫及發(fā)電過程中，所述發(fā)電系統(tǒng)通過第二電源模塊203對(duì)可充電電池201充電，充滿電后自動(dòng)停止充電。所述可充電電池201優(yōu)選為鋰離子電池。通過設(shè)置供電裝置2，實(shí)現(xiàn)了啟動(dòng)過程中，不需要外接電源供電，通過可充電電池即可為甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)自身供電，等燃料電池工作后，再反過來為可充電電池充電，為下一次開機(jī)啟動(dòng)做好準(zhǔn)備。
[0043]如圖16-圖17所示，所述甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)還包括換熱系統(tǒng)9，該換熱系統(tǒng)9包括同軸心的雙層換熱管901、常溫液體入口 902、高溫液體出口 903、高溫氣體入口 904及低溫氣體出口 905 ;所述雙層換熱管901的內(nèi)層管道為氣體管道9011，外層管道為液體管道9012 ;在雙層換熱管901的一端，氣體管道9011與高溫氣體入口 904相連通，液體管道9012與高溫液體出口 904相連通；在雙層換熱管901的另一端，氣體管道9011與低溫氣體出口905相連通，液體管道9012與常溫液體入口 902相連通；在甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)制氫過程中，所述制氫進(jìn)液分管406中的甲醇水原料從常溫液體入口 902進(jìn)入液體管道9012，所述制氫系統(tǒng)制得的氫氣從高溫氣體入口 904進(jìn)入氣體管道9011，液體管道9012中的甲醇水原料與氣體管道9011中的氫氣進(jìn)行換熱，甲醇水原料溫度升高，從高溫液體出口 903輸出至重整制氫裝置5，氫氣溫度降低，從低溫氣體出口 905向外輸出或輸出至燃料電池7。通過設(shè)置換熱系統(tǒng)，使氫氣在進(jìn)入燃料電池7之前能降溫至較低的溫度，不會(huì)對(duì)燃料電池7造成損害，與此同時(shí)，進(jìn)入重整制氫裝置5的甲醇水原料在換熱器中得到加熱，從而降低重整制氫裝置5內(nèi)的燃燒加熱強(qiáng)度，大幅提高了甲醇水原料的利用效率。
[0044]如圖12、圖14、圖15、圖18-圖20所示，所述制氫系統(tǒng)的啟動(dòng)裝置6包括進(jìn)液立管601、火焰盤602、上蓋體603及點(diǎn)火器604，所述火焰盤602及上蓋體603從下至上設(shè)置于立管601上；所述上蓋體603中部開有與立管601相連通的小孔6031，甲醇水原料可從進(jìn)液立管601往上流向小孔6031，再從小孔6031中冒出，并沿著上蓋體603的上側(cè)面，向四周散開，直至流入火焰盤602 ;所述點(diǎn)火器604的點(diǎn)火位置與上蓋體603的上側(cè)面相對(duì)應(yīng)。進(jìn)一步，所述火焰盤602與上蓋體603之間還設(shè)有下蓋體605，該下蓋體605可防止火焰盤602中的甲醇水原料向外濺射。所述火焰盤602的外周設(shè)置有若干通風(fēng)孔6021，以便外界空氣通過通風(fēng)孔6021進(jìn)入火焰盤602及重整制氫裝置5內(nèi)的燃燒室503，優(yōu)選地，所述火焰盤602的通風(fēng)孔6021為螺旋形的通風(fēng)孔槽6021，這樣能加大火焰燃燒強(qiáng)度，使火焰呈螺旋狀上升，且螺旋式火焰更均勻，無噪音。由于啟動(dòng)裝置6采用了火焰盤602和上蓋體603組合的結(jié)合，甲醇水原料能在上蓋體603上側(cè)向四周散開，點(diǎn)火之后，甲醇水原料能夠在上蓋體603上側(cè)迅速地大面積燃燒，而未燃燒的甲醇水原料則掉入火焰盤602中進(jìn)一步迅速大面積燃燒，從而通過上蓋體603和火焰盤602的配合，迅速提供重整制氫裝置所需要的啟動(dòng)熱量，使制氫系統(tǒng)啟動(dòng)速度非?？?，通常在3分鐘之內(nèi)即可啟動(dòng)。
[0045]如圖1、圖9、圖11-圖14所示，所述火焰盤602的正方設(shè)有進(jìn)風(fēng)裝置12，該進(jìn)風(fēng)裝置12包括進(jìn)風(fēng)通道121和鼓風(fēng)機(jī)122，鼓風(fēng)機(jī)122將外界空氣扇入進(jìn)風(fēng)通道121后，再進(jìn)入火焰盤602及重整制氫裝置5內(nèi)的燃燒室503。
[0046]如圖2、圖7、圖21所示，所述甲醇水重整制氫發(fā)電機(jī)還包括控氣系統(tǒng)10，所述控氣系統(tǒng)10設(shè)置于向燃料電池7輸送氫氣的輸送管道上；所述控氣系統(tǒng)10包括安全控氣管101、安全電磁閥102及安全氣壓傳感器103，所述安全電磁閥102及安全氣壓傳感器103安裝于安全控氣管101上；所述安全控氣管101具有與安全電磁閥102相配合的泄氣孔，氫氣在通過安全控氣管101過程中，若安全氣壓傳感器103感應(yīng)到氫氣氣壓高于警戒氣壓，則控制安全電磁閥102打開泄氣孔，向外排出氫氣，此時(shí)，控制主板I控制報(bào)警器(圖中未示出)報(bào)警；該安全電磁閥102由可充電電池201供電，這樣能保證在任何時(shí)候下安全電磁閥102均有電供應(yīng)。當(dāng)系統(tǒng)排出問題后，安全電磁閥102可重新關(guān)閉安全控氣管101上的泄氣孔。由于設(shè)置了控氣系統(tǒng)10，從而避免了系統(tǒng)異常造成的氫氣氣壓過高而破壞燃料電池7等設(shè)備的問題。進(jìn)一步，所述控氣系統(tǒng)10還包括基本電磁閥104及基本氣壓傳感器105，所述基本電磁閥104用于正常狀態(tài)下的打開和關(guān)閉氫氣輸送通道，所述基本氣壓傳感器105用于感應(yīng)正常狀態(tài)下的氫氣壓力。
[0047]以上所述，僅是本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案對(duì)以上的實(shí)施方式所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于啟動(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，其特征在于: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)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于啟動(dòng)重整制氫裝置的啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于: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。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于啟動(dòng)重整制氫裝置的啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于: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)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于啟動(dòng)重整制氫裝置的啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述火焰盤的通風(fēng)孔為螺旋形的通風(fēng)孔槽。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的用于啟動(dòng)重整制氫裝置的啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于: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)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于啟動(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)。本實(shí)用新型點(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。
【IPC分類】C01B3/32
【公開號(hào)】CN204917952
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520585608
【發(fā)明人】向華, 李文霞, 馬進(jìn), 蔡榮, 雷建林, 楊偉濤, 梁萬廣, 馬永鋒
【申請(qǐng)人】廣東合即得能源科技有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年8月6日