一種甲醇水重整制氫發電機制造技術

本發明專利技術公開了一種甲醇水重整制氫發電機，包括機殼、機架、電控系統、甲醇水進液系統、甲醇水重整制氫系統及發電系統；機殼套裝于機架之外側，機架包括底座及設置于底座之上的第一安裝腔、第二安裝腔、側板；甲醇水進液系統安裝于底座內；甲醇水重整制氫系統包括重整器及啟動裝置，重整器安裝于第一安裝腔內，啟動裝置安裝于重整器下端，啟動裝置用于通過燃燒甲醇水原料為重整器的啟動過程提供熱量；發電系統包括燃料電池，燃料電池安裝于第二安裝腔內，燃料電池用于氫氣及空氣中的氧氣發生電化學反應產生電能；電控系統包括控制主板及DC?DC轉換器，控制主板及DC?DC轉換器安裝于側板上。本發明專利技術各部分部件模塊化程度高、組裝容易、檢修拆卸方便。

Methanol water reforming hydrogen producing generator

The invention discloses a methanol reforming water generator, which comprises a casing, a frame, an electric control system, methanol water feeding system, water methanol reforming system and power generation system; casing sleeved on the lateral frame, the first installation cavity and second rack comprises a base and is arranged on the base of the installation cavity, methanol water into the side; hydraulic system is installed in the base; water methanol reforming system comprises a reformer and reformer starting device, mounted on the first boot device installed in the installation cavity, the reformer is started by burning methanol feeding device for Suwon provides the heat for the start-up process of the reformer; power system including fuel cell, fuel cell installed in the second installation cavity, hydrogen and oxygen in the air to generate electricity for the electrochemical reaction of the fuel cell; the electric control system comprises a control board and DC DC converter, control board and DC DC converter is installed on the side plates. The parts of the invention have the advantages of high degree of modularization, easy assembly and convenient disassembly and disassembly.

【技術實現步驟摘要】
一種甲醇水重整制氫發電機
本專利技術涉及制氫及發電設備
，特別涉及一種甲醇水重整制氫發電機。
技術介紹
氫，是一種21世紀最理想的能源之一，在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產生的能量最多，而且它燃燒的產物是水，沒有灰渣和廢氣，不會污染環境；而煤和石油燃燒生成的主要是CO2和SO2，可分別產生溫室效應和酸雨。煤和石油的儲量是有限的，而氫主要存于水中，燃燒后唯一的產物也是水，可源源不斷地產生氫氣，永遠不會用完。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、動植物體內等都含有氫。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格相當便宜的能源。目前，利用甲醇水蒸氣重整技術制取H2與CO2的混合氣體，再經鈀膜分離器分離，可分別得到H2和CO2。參照中國專利技術申請201310340475.0（申請人：上海合既得動氫機器有限公司），該專利公開了一種甲醇水制氫系統，甲醇與水蒸氣重整器的重整室內，在350-409℃溫度下1-5MPa的壓力條件下通過催化劑，在催化劑的作用下，發生甲醇裂解反應和一氧化碳的變換反應，生成氫氣和二氧化碳，這是一個多組份、多反應的氣固催化反應系統。反應方程如下：(1)CH3OH→CO+2H2；(2)H2O+CO→CO2+H2；(3)CH3OH+H2O→CO2+3H2，重整反應生成的H2和CO2，再經過分離室的鈀膜分離器將H2和CO2分離，得到高純氫氣。隨著技術的發展，氫氣在產業中的應用越來越廣泛，例如合成氨工業和石油精制加氫工業等等，除此之外，氫氣還可用于發電，參照中國專利技術申請201510476342.5（申請人為本創作者：廣東合即得能源科技有限公司），該專利技術公開了一種甲醇水重整制氫發電機，該發電機采用燃料電池作為發電設備，該燃料電池用于氫氣與空氣中的氧氣發生電化學反應產生電能，在燃料電池的陽極：2H2→4H++4e-，H2分裂成兩個質子和兩個電子，質子穿過質子交換膜（PEM），電子通過陽極板，通過外部負載，并進入陰極雙極板，在燃料電池的陰極：O2+4e-+4H+→2H2O，質子、電子和O2重新結合以形成H2O。該發電機將甲醇水重整制氫與燃料電池整合成一體，實現了制氫與發電合為一體的技術目的。然而，該甲醇水重整制氫發電機的各部分部件模塊化程度低，組裝非常耗時耗力，檢修拆卸很不方便。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是針對上述現有技術中的不足，提供一種各部分部件模塊化程度高、組裝容易、檢修拆卸方便的甲醇水重整制氫發電機。為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是：一種甲醇水重整制氫發電機，包括機殼、機架、電控系統、甲醇水進液系統、甲醇水重整制氫系統及發電系統；所述機殼套裝于機架之外側，所述機架包括底座及設置于底座之上的第一安裝腔、第二安裝腔、側板；所述甲醇水進液系統安裝于底座內；所述甲醇水重整制氫系統包括重整器及啟動裝置，所述重整器安裝于第一安裝腔內，重整器用于甲醇水重整制得氫氣，所述啟動裝置安裝于重整器下端，啟動裝置用于甲醇水重整制氫發電機啟動過程中，通過燃燒甲醇水原料為重整器的啟動過程提供熱量；所述發電系統包括燃料電池，燃料電池安裝于第二安裝腔內，燃料電池用于氫氣及空氣中的氧氣發生電化學反應產生電能；所述電控系統包括控制主板及DC-DC轉換器，該控制主板及DC-DC轉換器安裝于側板上。作為對本專利技術的進一步闡述：所述控制主板控制甲醇水進液系統、甲醇水重整制氫系統、發電系統及DC-DC轉換器工作；電控系統還包括可充電電池，在甲醇水重整制氫發電機啟動前/啟動中，該可充電電池為甲醇水重整制氫發電機自身供電,甲醇水重整制氫發電機啟動之后，發電機自身為可充電電池充電；控制主板還安裝有通電開關、啟動開關、直流輸出接口及直流接觸器，通電開關用于啟動前的電控系統供電，啟動開關用于一鍵啟動甲醇水重整制氫發電機，直流輸出接口用于向外輸出直流電，直流接觸器用于自動接通或斷開直流輸出電路。所述甲醇水進液系統包括進液總管、輸送泵、啟動進液電磁閥、啟動進液分管、制氫進液電磁閥、制氫進液分管及壓力傳感器；在甲醇水重整制氫發電機啟動過程中，啟動進液電磁閥打開，制氫進液電磁閥關閉，甲醇水原料依次經進液總管、輸送泵、壓力傳感器、啟動進液電磁閥及啟動進液分管后，供應給甲醇水重整制氫系統的啟動裝置；在甲醇水重整制氫發電機制氫過程中，制氫進液電磁閥打開，啟動進液電磁閥關閉，甲醇水原料依次經進液總管、輸送泵、壓力傳感器、制氫進液電磁閥及制氫進液分管后，供應給甲醇水重整制氫系統的重整器。所述甲醇水重整制氫系統的重整器包括重整室、分離室、燃燒室及汽化盤管；所述重整室用于甲醇和水發生重整制氫反應制得以二氧化碳和氫氣為主的混合氣體；所述分離室位于重整器中部，分離室包括燒結過濾器及氫分離膜管，所述混合氣體通過燒結過濾器濾除固態雜質后進入氫分離膜管，氫分離膜管將混合氣體分離成氫氣和余氣，該氫氣供應給燃料電池，該余氣中含有二氧化碳、未完全反應的一氧化碳及部分氫氣，該余氣經所述啟動進液分管后輸向燃燒室；所述燃燒室用于余氣在燃燒室中燃燒，為重整器的運行提供熱量；所述汽化盤管用于將甲醇水汽化。所述甲醇水重整制氫發電機還包括換熱系統，該換熱系統包括同軸心的雙層換熱管、常溫液體入口、高溫液體出口、高溫氣體入口及低溫氣體出口；所述雙層換熱管的內層管道為氣體管道，外層管道為液體管道；在雙層換熱管的一端，氣體管道與高溫氣體入口相連通，液體管道與高溫液體出口相連通；在雙層換熱管的另一端，氣體管道與低溫氣體出口相連通，液體管道與常溫液體入口相連通；在甲醇水重整制氫發電機制氫過程中，所述制氫進液分管中的甲醇水原料從常溫液體入口進入液體管道，所述重整器制得的氫氣從高溫氣體入口進入氣體管道，液體管道中的甲醇水原料與氣體管道中的氫氣進行換熱，甲醇水原料溫度升高，從高溫液體出口輸出至重整器，氫氣溫度降低，從低溫氣體出口輸出至燃料電池。所述甲醇水重整制氫發電機還包括控氣系統，所述控氣系統設置于向燃料電池輸送氫氣的輸送管道上；所述控氣系統包括安全控氣管、安全進氣控制器、安全電磁閥、常用電磁閥及常用氣壓傳感器；所述安全進氣控制器及安全電磁閥安裝于安全控氣管上，氫氣在通過安全控氣管的過程中，若安全進氣控制器感應到氫氣氣壓高于警戒氣壓，則控制安全電磁閥打開泄氣孔，向外排出氫氣；該安全電磁閥由可充電電池供電；所述常用電磁閥用于在正常狀態下打開/關閉輸送管道，所述常用氣壓傳感器用于在正常狀態下向電控系統反饋輸送管道內的氫氣氣壓。所述甲醇水重整制氫系統的啟動裝置包括進液/進氣總管、火焰盤、空心雙層蓋體及點火器；所述進液/進氣總管與啟動進液分管相連通；所述火焰盤及空心雙層蓋體從下至上設置于進液/進氣總管上；所述空心雙層蓋體的下側開有與進液/進氣總管相連通的進液/進氣小孔，空心雙層蓋體的周圍排列有一圈出液/出氣小孔；在甲醇水重整制氫發電機啟動過程中，甲醇水原料經啟動進液分管、進液/進氣總管、進液/進氣小孔后進入空心雙層蓋體之內，再從空心雙層蓋體四周的出液/出氣小孔中流出，直至流入火焰盤；在甲醇水重整制氫發電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種甲醇水重整制氫發電機，其特征在于：包括機殼、機架、電控系統、甲醇水進液系統、甲醇水重整制氫系統及發電系統；所述機殼套裝于機架之外側，所述機架包括底座及設置于底座之上的第一安裝腔、第二安裝腔、側板；所述甲醇水進液系統安裝于底座內；所述甲醇水重整制氫系統包括重整器及啟動裝置，所述重整器安裝于第一安裝腔內，重整器用于甲醇水重整制得氫氣，所述啟動裝置安裝于重整器下端，啟動裝置用于甲醇水重整制氫發電機啟動過程中，通過燃燒甲醇水原料為重整器的啟動過程提供熱量；所述發電系統包括燃料電池，燃料電池安裝于第二安裝腔內，燃料電池用于氫氣及空氣中的氧氣發生電化學反應產生電能；所述電控系統包括控制主板及DC?DC轉換器，該控制主板及DC?DC轉換器安裝于側板上。

【技術特征摘要】
1.一種甲醇水重整制氫發電機，其特征在于：包括機殼、機架、電控系統、甲醇水進液系統、甲醇水重整制氫系統及發電系統；所述機殼套裝于機架之外側，所述機架包括底座及設置于底座之上的第一安裝腔、第二安裝腔、側板；所述甲醇水進液系統安裝于底座內；所述甲醇水重整制氫系統包括重整器及啟動裝置，所述重整器安裝于第一安裝腔內，重整器用于甲醇水重整制得氫氣，所述啟動裝置安裝于重整器下端，啟動裝置用于甲醇水重整制氫發電機啟動過程中，通過燃燒甲醇水原料為重整器的啟動過程提供熱量；所述發電系統包括燃料電池，燃料電池安裝于第二安裝腔內，燃料電池用于氫氣及空氣中的氧氣發生電化學反應產生電能；所述電控系統包括控制主板及DC-DC轉換器，該控制主板及DC-DC轉換器安裝于側板上。2.根據權利要求1所述的甲醇水重整制氫發電機，其特征在于：所述控制主板控制甲醇水進液系統、甲醇水重整制氫系統、發電系統及DC-DC轉換器工作；電控系統還包括可充電電池，在甲醇水重整制氫發電機啟動前/啟動中，該可充電電池為甲醇水重整制氫發電機自身供電,甲醇水重整制氫發電機啟動之后，發電機自身為可充電電池充電；控制主板還安裝有通電開關、啟動開關、直流輸出接口及直流接觸器，通電開關用于啟動前的電控系統供電，啟動開關用于一鍵啟動甲醇水重整制氫發電機，直流輸出接口用于向外輸出直流電，直流接觸器用于自動接通或斷開直流輸出電路。3.根據權利要求1所述的甲醇水重整制氫發電機，其特征在于：所述甲醇水進液系統包括進液總管、輸送泵、啟動進液電磁閥、啟動進液分管、制氫進液電磁閥、制氫進液分管及壓力傳感器；在甲醇水重整制氫發電機啟動過程中，啟動進液電磁閥打開，制氫進液電磁閥關閉，甲醇水原料依次經進液總管、輸送泵、壓力傳感器、啟動進液電磁閥及啟動進液分管后，供應給甲醇水重整制氫系統的啟動裝置；在甲醇水重整制氫發電機制氫過程中，制氫進液電磁閥打開，啟動進液電磁閥關閉，甲醇水原料依次經進液總管、輸送泵、壓力傳感器、制氫進液電磁閥及制氫進液分管后，供應給甲醇水重整制氫系統的重整器。4.根據權利要求3所述的甲醇水重整制氫發電機，其特征在于：所述甲醇水重整制氫系統的重整器包括重整室、分離室、燃燒室及汽化盤管；所述重整室用于甲醇和水發生重整制氫反應制得以二氧化碳和氫氣為主的混合氣體；所述分離室位于重整器中部，分離室包括燒結過濾器及氫分離膜管，所述混合氣體通過燒結過濾器濾除固態雜質后進入氫分離膜管，氫分離膜管將混合氣體分離成氫氣和余氣，該氫氣供應給燃料電池，該余氣中含有二氧化碳、未完全反應的一氧化碳及部分氫氣，該余氣經所述啟動進液分管后輸向燃燒室；所述燃燒室用于余氣在燃燒室中燃燒，為重整器的運行提供熱量；所述汽化盤管用于將甲醇水汽化。5.根據權利要求4所述的甲醇水重整制氫發電機，其特征在于：還包括換熱系統，該換熱系統包括同軸心的雙層換熱管、常溫液體入口、高溫液體出口、高溫氣體入口及低溫氣...

【專利技術屬性】
技術研發人員：向華，向德成，李文霞，馬進，蔡榮，
申請(專利權)人：廣東能態科技投資有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44