【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料重整装置和燃料重整方法
[0001]本专利技术涉及一种通过分解氨产生氢并将含有氨和氢的气体作为燃料供应的燃料重整装置,以及使用此燃料重整装置的燃料重整方法。
技术介绍
[0002]为了减少二氧化碳排放而寻求使用氢能。然而,氢的生产和运输成本仍然很高,以氢为燃料的燃料电池发电仍然比使用其他类型能源发电昂贵。这些经济上的限制构成了阻碍氢能推广的因素。
[0003]对此,正在考虑在发电输出价格比燃料电池便宜的燃气发动机、燃气轮机、柴油发动机、汽油发动机等燃烧装置中使用氢作为燃料。然而,由于氢具有非常高的最大燃烧率和高热值,因此,将氢单独或将氢与空气的混合物应用于燃烧装置会带来许多问题。
[0004]例如,当将氢应用于发动机时,逆火的发生会成为问题。逆火是一种主要发生在往复式发动机中的现象,其中氢在燃料进气步骤中接触燃烧装置的高温部件并点燃,在被火花塞点燃前爆炸。专利文献1公开了一种避免逆火的技术,其中在低输出运行过程中,氢和空气在燃烧室内或外部预先混合,以产生预混合的空气
‑
燃料混合物,此预混合的空气
‑
燃料混合物由火花塞点燃并燃烧,获得输出功率,而在高输出运行过程中,氢被高压喷射到已点燃的预混合的空气
‑
燃料混合物中,且使用预混合的空气
‑
燃料混合物作为点火源点燃并燃烧,以获得输出功率。然而,有人指出,当在进气步骤中将氢以气体形式与空气混合时,发动机的容积效率降低,导致输出功率降低。
[0005]因此,正在尝试将氨和氢混合 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃料重整装置,用于向燃烧装置供应含有氨和氢的燃料气体,所述燃料重整装置包括:氨罐;重整器,其被配置为重整氨并产生氢含量为99%或更高的高浓度氢气;混合罐,其被配置为临时储存混合后的氨和所述高浓度氢气的混合气体并将所述混合气体作为燃料气体供应至所述燃烧装置;以及控制装置,其被配置为控制供应至所述混合罐的氨和所述高浓度氢气的各自的供应量,以及供应至所述燃烧装置的混合气体的量,其中,所述控制装置存储所述燃烧装置中所用的基准燃料、氢以及氨的燃烧率,并基于等式(1)计算所述混合气体相对于所述基准燃料的燃烧率系数C,[数学式1]等式(1):S0=S
H
×
C+S
A
×
(1
‑
C)其中,S0为所述基准燃料的燃烧率,S
H
为氢的燃烧率,S
A
为氨的燃烧率,C为混合气体的燃烧率系数,此外,基于等式(2),所述控制装置确定供应至所述混合罐的氨和氢的体积分数,[数学式2]等式(2):C=1
‑
exp(
‑
A
×
M
B
)其中,M为混合气体中氢的体积分数,且A、B为常数。2.根据权利要求1所述的燃料重整装置,其中,所述控制装置进一步存储所述燃烧装置中所用的所述基准燃料、氢以及氨的高热值,并且基于所述混合气体的高热值相对于所述基准燃料的高热值的比例,根据等式(3)和等式(4)确定所述混合气体相对于所述基准燃料的供应量的流速分数,[数学式3]等式(3):H
m
=H
H
×
M+H
A
×
(1
‑
M)等式(4):W
m
=H
m
/H0其中,H
m
为所述混合气体的高热值,H
H
为氢的高热值,H
A
为氨的高热值,H0为所述基准燃料的高热值,且W
m
为所述混合气体相对于所述基准燃料的重量流速分数,进一步地,所述控制装置接收来自所述燃烧装置的基准燃料的燃料请求速度,并且可以基于等式(5)和等式(6)确定将由所述混合罐供应至所述燃烧装置的所述混合气体的供应量,[数学式4]等式(5):m
w
=2
×
M+17
×
(1
‑
M)等式(6):F
m
=(W0×
W
m
×
1000)/m
w
×
22.4其中,m
w
是混合燃料的分子量,W0是所述燃烧装置请求的基准燃料的燃料请求速度,且F
...
【专利技术属性】
技术研发人员:神原信志,三浦友规,田中裕弥,池田達也,
申请(专利权)人:泽藤电机株式会社,
类型:发明
国别省市:
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