一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置，包括燃烧机构、供气机构、供热机构和混气机构；所述供气机构与所述燃烧机构流体导通，所述供热机构分别与所述燃烧机构和所述供气机构相连接；所述混气机构由安装组件、分隔组件和通气组件构成，所述分隔组件设置在所述安装组件的内部，且所述分隔组件与所述安装组件之间通过所述通气组件流体导通；所述安装组件设置在所述燃烧机构的内部；本发明专利技术，将生物质制氢过程中，放热反应产生的热量收集再分配到吸热反应过程中，不仅使热量的利用效率提升，还可以使生物质得到充分利用，降低生物质制氢过程的能源消耗及氢气的生产成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置


[0001]本专利技术涉及生物质制氢
具体地说是一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置。

技术介绍

[0002]氢能是一种绿色高效的二次能源，具有热值较高、储量丰富、应用广泛和利用形式多等特点，被视作最具前景的能源之一。发展氢能产业是我国摆脱化石能源依赖、保障能安全能源依赖、保障能源安全、实现碳达峰和碳中和的战略选择，高效制氢技术是未来能源领域的产业前瞻技术和重要核心技术。
[0003]生物质是唯一一种以碳氢形式存在的可存储和可运输的可再生能源，具有碳近零排放、氮硫污染物排放低、资源储量大、分布广、价格低廉等显著优势，生物质制氢是以光合作用产出的碳氢化合物为基础的制氢技术，从长远来看，生物质制氢将会是制氢工业中最具潜力的路径之一。
[0004]当前生物质制氢过程中，能量消耗大、氢气的生产成本高，且制氢过程中吸热反应和放热反应之间的协同调控能力差，导致生物质及能量的综合利用效率不高。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种可以提高能源利用效率的一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]上述一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置，包括燃烧机构、供气机构、供热机构和混气机构；所述供气机构与所述燃烧机构流体导通，所述供热机构分别与所述燃烧机构和所述供气机构相连接；所述混气机构由安装组件、分隔组件和通气组件构成，所述分隔组件设置在所述安装组件的内部，且所述分隔组件与所述安装组件之间通过所述通气组件流体导通；所述安装组件设置在所述燃烧机构的内部。
[0008]上述一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置，所述安装组件包括架环、锥形板、气腔和契合管；所述锥形板的顶部与所述架环的底部固定连接，所述锥形板的底部为贯穿设计，所述气腔开设于所述锥形板的内部，所述契合管固定安装在所述锥形板的外表面上，且所述契合管与所述气腔流体导通；所述架环架设在所述燃烧机构的内部，且所述锥形板的外壁与所述燃烧机构的内壁相贴合。
[0009]上述一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置，所述分隔组件包括安装轴、第一分流管、加固杆、第一出气孔、第一弹簧、筛网、第二分流管、第二出气孔、散气环和吹气孔；所述第一分流管与所述加固杆通过所述安装轴交错安装在所述锥形板的内表面，所述第一出气孔水平开设在所述第一分流管的管壁上，每个所述第一分流管与所述加固杆靠近所述锥形板的一侧均固定安装有两个或两个以上的第一弹簧，所述第一弹簧的另一端固定安装在所述锥形板的内表面；每相邻两个所述第一分流管与所述加固杆之间均通过所述筛
网相连接，且所述筛网的底边高于所述第一分流管和所述加固杆的底端；所述第二分流管水平安装在所述第一分流管远离所述锥形板的一侧，且所述第二分流管与所述第一分流管流体导通，每两个关于所述锥形板的中轴线相对称的两个所述第二分流管交错分布；每个所述第二分流管上均开设有两个或两个以上的第二出气孔，每个所述第二出气孔均朝向所述锥形板中轴线的方向倾斜四十五度；所述散气环为四分之一圆环设计，所述散气环的外表面中心位置固定安装在所述第二分流管远离所述第一分流管的一端，所述吹气孔水平开设于所述散气环上，每个所述散气环上的所述吹气孔均为两个或两个以上，所述吹气孔与所述第二分流管流体导通。
[0010]上述一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置，所述通气组件包括导向杆、密封板、导向孔、第二弹簧、泄气孔和通气管；所述导向杆垂直于所述锥形板固定安装在所述气腔的内部，每两个或两个以上的所述导向杆为一组，所述导向孔开设于所述密封板上，所述密封板通过所述导向孔滑动安装在所述导向杆上，所述第二弹簧套设在所述导向杆的外表面，且所述第二弹簧位于所述密封板与所述锥形板的外壁之间；所述泄气孔开设于所述锥形板的内壁上与所述密封板相照应的中心位置，所述通气管的一端贯穿安装在所述密封板的中心位置，所述通气管的另一端穿过所述泄气孔与所述第一分流管的管壁与所述第一分流管流体导通，所述通气管位于所述第一分流管内的一端为尖形设计，当所述第一弹簧处于自然状态时，所述通气管的尖端依然位于所述第一分流管内，且所述通气管的外径小于所述泄气孔的直径；所述第一分流管与所述气腔通过所述通气管流体导通；当所述第一弹簧处于最大张力时，所述通气管的出气端依然位于所述第一分流管内。
[0011]上述一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置，所述燃烧机构包括外罐体、内罐体、半焦燃烧区、挥发分重整区、挥发分半焦协同气化区、螺旋送料器、热管、螺旋传送热解器、生物质仓、催化箱、烟气排放口、烟气管、进气管、进气室和气路单向阀；所述外罐体与所述内罐体均为密封设计，所述外罐体与所述内罐体的底部均为锥形设计，所述内罐体穿过所述外罐体的顶部固定安装在所述外罐体的内部，所述外罐体与所述内罐体之间为半焦燃烧区，所述内罐体内部的上半部分为挥发分重整区，所述内罐体内部的下半部分为挥发分半焦协同气化区，所述内罐体的底端开设有半焦出口，所述螺旋送料器的进料端固定安装在所述半焦出口上，所述螺旋送料器的底端设置在所述外罐体的底端；所述热管的数量为两个或两个以上，所述热管贯穿安装在所述内罐体的罐壁上，且所述热管的吸热端位于所述半焦燃烧区内；所述螺旋传送热解器的出料端贯穿安装在所述内罐体的侧壁上靠近顶部的位置，所述生物质仓的出料口与所述螺旋传送热解器的进料端相连通；所述催化箱与所述挥发分半焦协同气化区流体导通，所述催化箱的内部设置有热管式催化剂床层；所述烟气排放口设置在所述外罐体侧壁上靠近顶部的位置，所述进气管设置在所述外罐体侧壁上靠近底部的位置，所述烟气管的进气端与所述烟气排放口流体导通，所述烟气管的出气端与所述进气管流体导通，所述进气室设置在所述烟气管上，且所述进气室与所述烟气管流体导通，所述气路单向阀与所述进气室流体导通；所述架环架设在所述外罐体的底部，所述锥形板的外表面与所述外罐体底部的锥形区域相贴合，所述契合管设置在所述进气管的内部，且所述通气管通过所述气腔和所述契合管与所述烟气管流体导通。
[0012]上述一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置，所述供气机构包括水蒸气发生器、供气管和进气口；所述供气管的进气端与所述水蒸气发生器的出气口流体导通，所述
进气口设置在所述内罐体侧壁上靠近顶部的位置；所述内罐体通过所述进气口与所述供气管的出气端流体导通。
[0013]上述一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置，所述供热机构包括热处理器、第一吸热管、第二吸热管、第一供热管和第二供热管；所述第一吸热管和所述第二吸热管的放热端均与所述热处理器相连接，所述第一供热管和所述第二供热管的吸热端均与所述热处理器相连接；所述第一吸热管的吸热端穿过所述外罐体的侧壁伸入到所述半焦燃烧区内，所述第二吸热管的吸热端穿过所述催化箱的侧壁伸入到所述催化箱的内部；所述第一供热管的放热端与所述螺旋传送热解器相连接，所述第二供热管的放热端与所述水蒸气发生器相连接。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置，其特征在于，包括燃烧机构(100)、供气机构(200)、供热机构(300)和混气机构(400)；所述供气机构(200)与所述燃烧机构(100)流体导通，所述供热机构(300)分别与所述燃烧机构(100)和所述供气机构(200)相连接；所述混气机构(400)由安装组件(410)、分隔组件(420)和通气组件(430)构成，所述分隔组件(420)设置在所述安装组件(410)的内部，且所述分隔组件(420)与所述安装组件(410)之间通过所述通气组件(430)流体导通；所述安装组件(410)设置在所述燃烧机构(100)的内部。2.根据权利要求1所述的一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置，其特征在于，所述安装组件(410)包括架环(411)、锥形板(412)、气腔(413)和契合管(414)；所述锥形板(412)的顶部与所述架环(411)的底部固定连接，所述锥形板(412)的底部为贯穿设计，所述气腔(413)开设于所述锥形板(412)的内部，所述契合管(414)固定安装在所述锥形板(412)的外表面上，且所述契合管(414)与所述气腔(413)流体导通；所述架环(411)架设在所述燃烧机构(100)的内部，且所述锥形板(412)的外壁与所述燃烧机构(100)的内壁相贴合。3.根据权利要求2所述的一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置，其特征在于，所述分隔组件(420)包括安装轴(421)、第一分流管(422)、加固杆(423)、第一出气孔(424)、第一弹簧(425)、筛网(426)、第二分流管(427)、第二出气孔(428)、散气环(429)和吹气孔(4210)；所述第一分流管(422)与所述加固杆(423)通过所述安装轴(421)交错安装在所述锥形板(412)的内表面，所述第一出气孔(424)水平开设在所述第一分流管(422)的管壁上，每个所述第一分流管(422)与所述加固杆(423)靠近所述锥形板(412)的一侧均固定安装有两个或两个以上的第一弹簧(425)，所述第一弹簧(425)的另一端固定安装在所述锥形板(412)的内表面；每相邻两个所述第一分流管(422)与所述加固杆(423)之间均通过所述筛网(426)相连接，且所述筛网(426)的底边高于所述第一分流管(422)和所述加固杆(423)的底端；所述第二分流管(427)水平安装在所述第一分流管(422)远离所述锥形板(412)的一侧，且所述第二分流管(427)与所述第一分流管(422)流体导通，每两个关于所述锥形板(412)的中轴线相对称的两个所述第二分流管(427)交错分布；每个所述第二分流管(427)上均开设有两个或两个以上的第二出气孔(428)，每个所述第二出气孔(428)均朝向所述锥形板(412)中轴线的方向倾斜四十五度；所述散气环(429)为四分之一圆环设计，所述散气环(429)的外表面中心位置固定安装在所述第二分流管(427)远离所述第一分流管(422)的一端，所述吹气孔(4210)水平开设于所述散气环(429)上，每个所述散气环(429)上的所述吹气孔(4210)均为两个或两个以上，所述吹气孔(4210)与所述第二分流管(427)流体导通。4.根据权利要求3所述的一种半焦燃烧外部供热热管式生物质制氢装置，其特征在于，所述通气组件(430)包括导向杆(431)、密封板(432)、导向孔(433)、第二弹簧(434)、泄气孔(435)和通气管(436)；所述导向杆(431)垂直于所述锥形板(412)固定安装在所述气腔(413)的内部，每两个
或两个以上的所述导向杆(431)为一组，所述导向孔(433)开设于所述密封板(432)上，所述密封板(432)通过所述导向孔(433)滑动安装在所述导向杆(431)上，所述第二弹簧(434)套设在所述导向杆(431)的外表面，且所述第二弹簧(434)位于所述密封板(432)与所述锥形板(412)的外壁之间；所述泄气孔(435)开设于所述锥形板(412)的内壁上与所述密封板(432)相照应的中心位置，所述通气管(436)的一端贯穿安装在所述密封板(432)的中心位置，所述通气管(436)的另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张书，张红，黄勇，徐德良，卫俊涛，宋建忠，石磊，丁宽，高雯然，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：