一种蒸气发生器以及制氢方法技术

本发明专利技术提供了一种蒸气发生器以及制氢方法。所述蒸气发生器包括：储液腔，设于蒸气发生器的一端；至少一个蒸气管，每一个所述蒸气管的一端连接所述储液腔；加热装置，包括：第一电加热装置，连接所述储液腔，用于加热所述储液腔内的液体介质；催化燃烧加热装置组，设于所述蒸气发生器的另一端；其中，所述蒸气管穿过所述催化燃烧加热装置组，所述催化加热装置组可以对所述蒸气管进行加热。本发明专利技术解决了现有的蒸气发生器存在不够绿色环保，经济效益低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸气发生器以及制氢方法
本专利技术涉及化工
，具体而言，涉及一种蒸气发生器以及制氢方法。
技术介绍
蒸气发生器是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸气的机械设备。在现有技术中，蒸气发生器以燃煤蒸气发生器为主，但由于煤炭燃烧会产生大量的废气且大量煤炭无法完全燃烧，因此燃煤加热方式具有污染环境，利用率低，经济效益低等缺点；为了减少对环境的污染，目前，电热蒸气发生器被大量采用，虽然电加热器不会产生废气，但是电加热器的耗电量巨大，因此电加热器具有耗能大，经济效益低等缺点。综上所述，现有的蒸气发生器存在不够绿色环保，经济效益低的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有的蒸气发生器存在不够绿色环保，经济效益低的问题。为解决上述问题，本专利技术提供一种蒸气发生器，包括：储液腔，设于蒸气发生器的一端；第一电加热装置，连接所述储液腔，用于加热所述储液腔内的液体介质；催化燃烧加热装置组，设于所述蒸气发生器的另一端；至少一个蒸气管，每一个所述蒸气管的一端连接所述储液腔；其中，所述蒸气管穿过所述催化燃烧加热装置组，所述催化加热装置组可以对所述蒸气管进行加热。通过所述第一电加热装置和所述催化燃烧加热装置组加热所述储液腔内的液体介质和所述蒸气管，得到蒸气并沿所述蒸气管输出至所述蒸气发生器连通的外部管道。进一步的，所述催化燃烧加热组至少包括：尾气入口腔；燃烧催化腔；蓄热加热腔；蒸气过热腔；其中，所述尾气入口腔、所述燃烧催化腔、所述蓄热加热腔和所述蒸气过热腔依次叠放设置，两两之间通过多孔板分隔。本实施例中，所述尾气入口腔、所述燃烧催化腔、所述蓄热加热腔和所述蒸气过热腔可充分利用尾气中的余能和热废气中的余热对所述蒸气管内的介质进行加热，提高了能源的利用率。进一步的，所述尾气入口腔还包括：尾气入口，所述尾气入口设于所述蒸气发生器壳体外侧；其中，所述尾气入口腔设于所述催化燃烧腔下部。本实施例中，所述尾气入口用于通入尾气，且将其设置在催化燃烧腔的下部，尾气可以在所述尾气入口腔中混合均匀后再进入所述催化燃烧腔，提高其温度均匀性。进一步的，所述燃烧催化腔还包括：废气入口，设于所述蒸气发生器壳体外侧；燃烧催化剂，设于所述蒸气发生器和所述蒸气管之间；其中，所述燃烧催化腔设于所述尾气入口腔上部。本实施例中，所述废气入口用于通入热废气,所述燃烧催化剂用于催化燃烧所述尾气来产生热量。一方面，热废气的热量能够被吸收，提高能源利用率；另一方面，热废气可以对燃烧催化剂进行适当加热，使其温度达到和尾气反应燃烧的最佳温度，提高其反应效率。进一步的，所述蓄热加热腔还包括：蓄热球，设于所述蒸气发生器和所述蒸气管之间；翅片，设于每一个所述蒸气管外侧；或者在所述蓄热加热腔内设置蓄热块，所述蓄热块上设置有与所述蒸气管配合的通孔，用于插入所述蒸气管；其中，所述蓄热加热腔设于所述燃烧催化腔上部。本实施例中，所述蓄热球或所述蓄热块可以降低所述热废气热损失，提高热废气内热能的利用率,所述翅片可增大所述蒸气管的换热面积，提高换热效率。蓄热球或蓄热块能保存热废气的部分热量，从而将热废气的热量充分吸收，并存储在蓄热球或蓄热块中，防止热量被热废气带走而造成热量浪费，进而蓄热球或蓄热块在热废气流走以后，不断将热量释放给蒸气管，并不断加热其内的蒸气，提高其温度。通过设置蓄热球或蓄热块，使得热废气的热量被大量保存下来，并完成了热传递，提高了热量利用率。进一步的，所述蒸气过热腔还包括：废气出口，设于所述蒸气发生器壳体外侧；其中，所述蒸气过热腔采用电加热和/或催化燃烧加热和/或热废气加热的方式进行过热，且所述蒸气过热腔设于所述蓄热加热腔上部。本实施例中，所述蒸气过热腔通过所述和/或所述催化燃烧加热和/或所述热废气加热的方式，将所述蒸气加热成具有一定温度的过热蒸气，有利于提高经济效益。进一步的，所述蒸气发生器还包括第二电加热装置，所述第二电加热装置连接所述催化燃烧加热装置组，且所述蒸气管套设于所述第二电加热装置上。本实施例中，所述第二电加热装置可将所述蒸气过热，蒸气过热后可以到达最佳制氢催化反应温度，提高制氢效率。进一步的，所述第一电加热装置和所述第二电加热装置均包括多个间距设置的电加热器，其中每个所述电加热器包括：电加热底座；电加热管，连接设于所述电加热底座靠近所述蒸气管的一侧。本实施例中，所述电加热管设于所述蒸气管内。另一方面，本专利技术实施例提供的一种制氢方法，包括所述蒸气发生器，所述蒸气发生器的加热实时调整方法包括：步骤S1，启机时，先启动所述第一电加热装置，和/或开启所述废气入口，加热所述储液腔和所述蒸气管内的液体介质以产生蒸气；步骤S2，启动所述第二电加热装置，对所述蒸气进行过热处理；步骤S3，检测所述蒸气的温度，当蒸气温度达到设定的上限阈值T0时，则关闭电加热器和/或减少所述废气入口和所述尾气入口处的进气量；步骤S4，开启所述尾气入口，将尾气引入所述燃烧催化腔，与所述燃烧催化剂反应并加热所述蒸气管内的介质；步骤S5，检测所述蒸气的温度，当所述蒸气温度低于设定的下限阈值T1时，提高所述蒸气温度。本实施例中，通过多种加热方式相配合，有效提高加热效率，减少了所述热废气排放和能源消耗，实现了节能减排、绿色环保的技术目的。进一步的，所述步骤S5具体包括：当所述蒸气温度低于设定的下限阈值T1时，开启所述第一电加热装置和/或第二电加热装置和/或增加所述废气入口和所述尾气入口处的进气量，提高所述蒸气温度。本实施例中，由于所述蒸气温度的不可控性，因此当所述蒸气温度过低时可采用多种加热方式进行加热。采用本专利技术的技术方案后，能够达到如下技术效果：(1)通过所述第一电加热装置和所述催化燃烧加热装置组混合加热所述所述储液腔内的液体介质和所述蒸气管内介质，提高了加热效率并节约了能源。(2)通过充分利用所述尾气中的余能和所述热废气中的余热对所述蒸气管内的所述介质进行加热，提高了能源的利用率并减少了所述热废气的排放。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的蒸气发生器100的结构示意图；图2为图1中蒸气发生器100的剖视图；图3为电加热器的结构示意图；图4为本专利技术第二实施例提供的蒸气发生器的加热实时调整方法的流程示意图；附图标记说明：1为储液腔；2为第一电加热装置；3为催化燃烧加热装置组；4为蒸气管；5为第二电加热装置；6为蒸气容纳腔；31为尾气入口腔；32为燃烧催化腔；33为蓄热加热腔；34为蒸气过热腔；70为电加热管；80为电加热底座；100为加热装置；311尾气入口；321为废气入口；322为控制阀；323为温度检测装置；331为翅片；332为加料接头；341为废气出口。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸气发生器，其特征在于，包括：/n储液腔，设于蒸气发生器的一端；/n至少一个蒸气管，每一个所述蒸气管的一端连接所述储液腔；/n加热装置，包括：/n第一电加热装置，连接所述储液腔，用于加热所述储液腔内的液体介质；/n催化燃烧加热装置组，设于所述蒸气发生器的另一端；/n其中，所述蒸气管穿过所述催化燃烧加热装置组，所述催化加热装置组可以对所述蒸气管进行加热。/n

【技术特征摘要】
20201210 CN 20201143606521.一种蒸气发生器，其特征在于，包括：
储液腔，设于蒸气发生器的一端；
至少一个蒸气管，每一个所述蒸气管的一端连接所述储液腔；
加热装置，包括：
第一电加热装置，连接所述储液腔，用于加热所述储液腔内的液体介质；
催化燃烧加热装置组，设于所述蒸气发生器的另一端；
其中，所述蒸气管穿过所述催化燃烧加热装置组，所述催化加热装置组可以对所述蒸气管进行加热。


2.根据权利要求1所述的蒸气发生器，其特征在于，所述催化燃烧加热组至少包括一个或多个：
尾气入口腔；
燃烧催化腔；
蓄热加热腔；
蒸气过热腔；
其中，所述尾气入口腔或所述燃烧催化腔或所述蓄热加热腔或所述蒸气过热腔叠放设置。


3.根据权利要求2所述的蒸气发生器，其特征在于，所述催化燃烧加热装置组包括尾气入口腔，尾气入口腔还包括：
尾气入口，所述尾气入口设于所述蒸气发生器壳体外侧；
其中，所述尾气入口腔设于所述催化燃烧加热装置组下部。


4.根据权利要求3所述的蒸气发生器，其特征在于，所述催化燃烧加热装置组还包括燃烧催化腔，燃烧催化腔还包括：
废气入口，设于所述蒸气发生器壳体外侧；
燃烧催化剂，设于所述蒸气发生器和所述蒸气管之间；
其中，所述燃烧催化腔设于所述尾气入口腔上部。


5.根据权利要求4所述的蒸气发生器，其特征在于，所述催化燃烧加热装置组还包括蓄热加热腔，蓄热加热腔还包括：
蓄热球，设于所述蒸气发生器和所述蒸气管之间；
翅片，设于每一个所述蒸气管外侧；
或者在所述蓄热加热腔内设置蓄热块，所述蓄热块上设置有与所述蒸气管配合的通孔，用于插入所述蒸气管；
其中，所述蓄热加热腔设于所述燃烧催化腔上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会强，
申请(专利权)人：广东醇氢新能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44