一种甲醇水重整制氢发电机制造技术

本发明专利技术公开了一种甲醇水重整制氢发电机，包括机壳、机架、电控系统、甲醇水进液系统、甲醇水重整制氢系统及发电系统；机壳套装于机架之外侧，机架包括底座及设置于底座之上的第一安装腔、第二安装腔、侧板；甲醇水进液系统安装于底座内；甲醇水重整制氢系统包括重整器及启动装置，重整器安装于第一安装腔内，启动装置安装于重整器下端，启动装置用于通过燃烧甲醇水原料为重整器的启动过程提供热量；发电系统包括燃料电池，燃料电池安装于第二安装腔内，燃料电池用于氢气及空气中的氧气发生电化学反应产生电能；电控系统包括控制主板及DC‑DC转换器，控制主板及DC‑DC转换器安装于侧板上。本发明专利技术各部分部件模块化程度高、组装容易、检修拆卸方便。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇水重整制氢发电机
本专利技术涉及制氢及发电设备
，特别涉及一种甲醇水重整制氢发电机。
技术介绍
氢，是一种21世纪最理想的能源之一，在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境；而煤和石油燃烧生成的主要是CO2和SO2，可分别产生温室效应和酸雨。煤和石油的储量是有限的，而氢主要存于水中，燃烧后唯一的产物也是水，可源源不断地产生氢气，永远不会用完。氢的分布很广泛，水就是氢的大“仓库”，其中含有11%的氢。泥土里约有1.5%的氢；石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。氢的主体是以化合物水的形式存在的，而地球表面约70%为水所覆盖，储水量很大，因此可以说，氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法制取氢，那么氢也将是一种价格相当便宜的能源。目前，利用甲醇水蒸气重整技术制取H2与CO2的混合气体，再经钯膜分离器分离，可分别得到H2和CO2。参照中国专利技术申请201310340475.0（申请人：上海合既得动氢机器有限公司），该专利公开了一种甲醇水制氢系统，甲醇与水蒸气重整器的重整室内，在350-409℃温度下1-5MPa的压力条件下通过催化剂，在催化剂的作用下，发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应，生成氢气和二氧化碳，这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统。反应方程如下：(1)CH3OH→CO+2H2；(2)H2O+CO→CO2+H2；(3)CH3OH+H2O→CO2+3H2，重整反应生成的H2和CO2，再经过分离室的钯膜分离器将H2和CO2分离，得到高纯氢气。随着技术的发展，氢气在产业中的应用越来越广泛，例如合成氨工业和石油精制加氢工业等等，除此之外，氢气还可用于发电，参照中国专利技术申请201510476342.5（申请人为本创作者：广东合即得能源科技有限公司），该专利技术公开了一种甲醇水重整制氢发电机，该发电机采用燃料电池作为发电设备，该燃料电池用于氢气与空气中的氧气发生电化学反应产生电能，在燃料电池的阳极：2H2→4H++4e-，H2分裂成两个质子和两个电子，质子穿过质子交换膜（PEM），电子通过阳极板，通过外部负载，并进入阴极双极板，在燃料电池的阴极：O2+4e-+4H+→2H2O，质子、电子和O2重新结合以形成H2O。该发电机将甲醇水重整制氢与燃料电池整合成一体，实现了制氢与发电合为一体的技术目的。然而，该甲醇水重整制氢发电机的各部分部件模块化程度低，组装非常耗时耗力，检修拆卸很不方便。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种各部分部件模块化程度高、组装容易、检修拆卸方便的甲醇水重整制氢发电机。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种甲醇水重整制氢发电机，包括机壳、机架、电控系统、甲醇水进液系统、甲醇水重整制氢系统及发电系统；所述机壳套装于机架之外侧，所述机架包括底座及设置于底座之上的第一安装腔、第二安装腔、侧板；所述甲醇水进液系统安装于底座内；所述甲醇水重整制氢系统包括重整器及启动装置，所述重整器安装于第一安装腔内，重整器用于甲醇水重整制得氢气，所述启动装置安装于重整器下端，启动装置用于甲醇水重整制氢发电机启动过程中，通过燃烧甲醇水原料为重整器的启动过程提供热量；所述发电系统包括燃料电池，燃料电池安装于第二安装腔内，燃料电池用于氢气及空气中的氧气发生电化学反应产生电能；所述电控系统包括控制主板及DC-DC转换器，该控制主板及DC-DC转换器安装于侧板上。作为对本专利技术的进一步阐述：所述控制主板控制甲醇水进液系统、甲醇水重整制氢系统、发电系统及DC-DC转换器工作；电控系统还包括可充电电池，在甲醇水重整制氢发电机启动前/启动中，该可充电电池为甲醇水重整制氢发电机自身供电,甲醇水重整制氢发电机启动之后，发电机自身为可充电电池充电；控制主板还安装有通电开关、启动开关、直流输出接口及直流接触器，通电开关用于启动前的电控系统供电，启动开关用于一键启动甲醇水重整制氢发电机，直流输出接口用于向外输出直流电，直流接触器用于自动接通或断开直流输出电路。所述甲醇水进液系统包括进液总管、输送泵、启动进液电磁阀、启动进液分管、制氢进液电磁阀、制氢进液分管及压力传感器；在甲醇水重整制氢发电机启动过程中，启动进液电磁阀打开，制氢进液电磁阀关闭，甲醇水原料依次经进液总管、输送泵、压力传感器、启动进液电磁阀及启动进液分管后，供应给甲醇水重整制氢系统的启动装置；在甲醇水重整制氢发电机制氢过程中，制氢进液电磁阀打开，启动进液电磁阀关闭，甲醇水原料依次经进液总管、输送泵、压力传感器、制氢进液电磁阀及制氢进液分管后，供应给甲醇水重整制氢系统的重整器。所述甲醇水重整制氢系统的重整器包括重整室、分离室、燃烧室及汽化盘管；所述重整室用于甲醇和水发生重整制氢反应制得以二氧化碳和氢气为主的混合气体；所述分离室位于重整器中部，分离室包括烧结过滤器及氢分离膜管，所述混合气体通过烧结过滤器滤除固态杂质后进入氢分离膜管，氢分离膜管将混合气体分离成氢气和余气，该氢气供应给燃料电池，该余气中含有二氧化碳、未完全反应的一氧化碳及部分氢气，该余气经所述启动进液分管后输向燃烧室；所述燃烧室用于余气在燃烧室中燃烧，为重整器的运行提供热量；所述汽化盘管用于将甲醇水汽化。所述甲醇水重整制氢发电机还包括换热系统，该换热系统包括同轴心的双层换热管、常温液体入口、高温液体出口、高温气体入口及低温气体出口；所述双层换热管的内层管道为气体管道，外层管道为液体管道；在双层换热管的一端，气体管道与高温气体入口相连通，液体管道与高温液体出口相连通；在双层换热管的另一端，气体管道与低温气体出口相连通，液体管道与常温液体入口相连通；在甲醇水重整制氢发电机制氢过程中，所述制氢进液分管中的甲醇水原料从常温液体入口进入液体管道，所述重整器制得的氢气从高温气体入口进入气体管道，液体管道中的甲醇水原料与气体管道中的氢气进行换热，甲醇水原料温度升高，从高温液体出口输出至重整器，氢气温度降低，从低温气体出口输出至燃料电池。所述甲醇水重整制氢发电机还包括控气系统，所述控气系统设置于向燃料电池输送氢气的输送管道上；所述控气系统包括安全控气管、安全进气控制器、安全电磁阀、常用电磁阀及常用气压传感器；所述安全进气控制器及安全电磁阀安装于安全控气管上，氢气在通过安全控气管的过程中，若安全进气控制器感应到氢气气压高于警戒气压，则控制安全电磁阀打开泄气孔，向外排出氢气；该安全电磁阀由可充电电池供电；所述常用电磁阀用于在正常状态下打开/关闭输送管道，所述常用气压传感器用于在正常状态下向电控系统反馈输送管道内的氢气气压。所述甲醇水重整制氢系统的启动装置包括进液/进气总管、火焰盘、空心双层盖体及点火器；所述进液/进气总管与启动进液分管相连通；所述火焰盘及空心双层盖体从下至上设置于进液/进气总管上；所述空心双层盖体的下侧开有与进液/进气总管相连通的进液/进气小孔，空心双层盖体的周围排列有一圈出液/出气小孔；在甲醇水重整制氢发电机启动过程中，甲醇水原料经启动进液分管、进液/进气总管、进液/进气小孔后进入空心双层盖体之内，再从空心双层盖体四周的出液/出气小孔中流出，直至流入火焰盘；在甲醇水重整制氢发电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇水重整制氢发电机，其特征在于：包括机壳、机架、电控系统、甲醇水进液系统、甲醇水重整制氢系统及发电系统；所述机壳套装于机架之外侧，所述机架包括底座及设置于底座之上的第一安装腔、第二安装腔、侧板；所述甲醇水进液系统安装于底座内；所述甲醇水重整制氢系统包括重整器及启动装置，所述重整器安装于第一安装腔内，重整器用于甲醇水重整制得氢气，所述启动装置安装于重整器下端，启动装置用于甲醇水重整制氢发电机启动过程中，通过燃烧甲醇水原料为重整器的启动过程提供热量；所述发电系统包括燃料电池，燃料电池安装于第二安装腔内，燃料电池用于氢气及空气中的氧气发生电化学反应产生电能；所述电控系统包括控制主板及DC‑DC转换器，该控制主板及DC‑DC转换器安装于侧板上。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇水重整制氢发电机，其特征在于：包括机壳、机架、电控系统、甲醇水进液系统、甲醇水重整制氢系统及发电系统；所述机壳套装于机架之外侧，所述机架包括底座及设置于底座之上的第一安装腔、第二安装腔、侧板；所述甲醇水进液系统安装于底座内；所述甲醇水重整制氢系统包括重整器及启动装置，所述重整器安装于第一安装腔内，重整器用于甲醇水重整制得氢气，所述启动装置安装于重整器下端，启动装置用于甲醇水重整制氢发电机启动过程中，通过燃烧甲醇水原料为重整器的启动过程提供热量；所述发电系统包括燃料电池，燃料电池安装于第二安装腔内，燃料电池用于氢气及空气中的氧气发生电化学反应产生电能；所述电控系统包括控制主板及DC-DC转换器，该控制主板及DC-DC转换器安装于侧板上。2.根据权利要求1所述的甲醇水重整制氢发电机，其特征在于：所述控制主板控制甲醇水进液系统、甲醇水重整制氢系统、发电系统及DC-DC转换器工作；电控系统还包括可充电电池，在甲醇水重整制氢发电机启动前/启动中，该可充电电池为甲醇水重整制氢发电机自身供电,甲醇水重整制氢发电机启动之后，发电机自身为可充电电池充电；控制主板还安装有通电开关、启动开关、直流输出接口及直流接触器，通电开关用于启动前的电控系统供电，启动开关用于一键启动甲醇水重整制氢发电机，直流输出接口用于向外输出直流电，直流接触器用于自动接通或断开直流输出电路。3.根据权利要求1所述的甲醇水重整制氢发电机，其特征在于：所述甲醇水进液系统包括进液总管、输送泵、启动进液电磁阀、启动进液分管、制氢进液电磁阀、制氢进液分管及压力传感器；在甲醇水重整制氢发电机启动过程中，启动进液电磁阀打开，制氢进液电磁阀关闭，甲醇水原料依次经进液总管、输送泵、压力传感器、启动进液电磁阀及启动进液分管后，供应给甲醇水重整制氢系统的启动装置；在甲醇水重整制氢发电机制氢过程中，制氢进液电磁阀打开，启动进液电磁阀关闭，甲醇水原料依次经进液总管、输送泵、压力传感器、制氢进液电磁阀及制氢进液分管后，供应给甲醇水重整制氢系统的重整器。4.根据权利要求3所述的甲醇水重整制氢发电机，其特征在于：所述甲醇水重整制氢系统的重整器包括重整室、分离室、燃烧室及汽化盘管；所述重整室用于甲醇和水发生重整制氢反应制得以二氧化碳和氢气为主的混合气体；所述分离室位于重整器中部，分离室包括烧结过滤器及氢分离膜管，所述混合气体通过烧结过滤器滤除固态杂质后进入氢分离膜管，氢分离膜管将混合气体分离成氢气和余气，该氢气供应给燃料电池，该余气中含有二氧化碳、未完全反应的一氧化碳及部分氢气，该余气经所述启动进液分管后输向燃烧室；所述燃烧室用于余气在燃烧室中燃烧，为重整器的运行提供热量；所述汽化盘管用于将甲醇水汽化。5.根据权利要求4所述的甲醇水重整制氢发电机，其特征在于：还包括换热系统，该换热系统包括同轴心的双层换热管、常温液体入口、高温液体出口、高温气体入口及低温气...

【专利技术属性】
技术研发人员：向华，向德成，李文霞，马进，蔡荣，
申请(专利权)人：广东能态科技投资有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44