氨氢混合燃料制备系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种氨氢混合燃料制备系统，涉及可再生能源的技术领域。氨氢混合燃料制备系统包括配比调节装置、收集装置、液氨储存装置以及控制器；配比调节装置包括氨制氢反应器、温度调节反应器以及升温机构；升温机构用于将从液氨储存装置中流出的液氨加热转化成氨气后，再通入氨制氢反应器和温度调节反应器；氨制氢反应器用于将氨气转变为氢气和氮气；温度调节反应器用于对氨气进行加热。上述系统在其控制器的控制下，能够在线实时控制液氨的流量，在经过升温机构、氨制氢反应器和温度调节反应器的转化后，调整氨氢混合燃料到合适的配比，从而满足能量转换装置在不同运行工况之间的变换需求。况之间的变换需求。况之间的变换需求。

【技术实现步骤摘要】
氨氢混合燃料制备系统


[0001]本技术涉及可再生能源的
，尤其是涉及一种氨氢混合燃料制备系统。

技术介绍

[0002]目前，液氨作为燃料可应用于内燃机、汽轮机、锅炉、窑炉、燃料电池等多种能量转换装置，能够将化学能转化为热能、电能、机械能等多种常用能量形式。但是，纯氨在燃烧过程中存在点火困难、燃速慢、易熄火等问题。因此，将氨转化为氨氢混合燃料进行应用是解决上述问题的重要思路之一。
[0003]在现有技术中，氨氢混合燃料以成品的形式直接供应到能量转换装置中。但是，以发动机为代表的部分能量转换装置，要求供应不同配比的氨氢混合燃料，以满足能量转换装置在不同运行工况之间的变换需求。现有技术的方式无法满足在线实时调整氨氢混合燃料配比的需求。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种氨氢混合燃料制备系统，以缓解现有技术中存在的无法满足在线实时调整氨氢混合燃料配比的需求的技术问题。
[0005]本技术提供的氨氢混合燃料制备系统，包括配比调节装置、收集装置、液氨储存装置以及控制器；配比调节装置包括氨制氢反应器、温度调节反应器以及升温机构；升温机构用于将从液氨储存装置中流出的液氨加热转化成氨气后，再通入氨制氢反应器和温度调节反应器；氨制氢反应器的两端分别与液氨储存装置和收集装置连通；连通处分别设置有与控制器连接的第一调节阀和第二调节阀；氨制氢反应器用于将氨气转变为氢气和氮气；温度调节反应器的两端分别与液氨储存装置和收集装置连通；连通处分别设置有与控制器连接的第三调节阀和第四调节阀；温度调节反应器用于对氨气进行加热。
[0006]进一步的，氨制氢反应器包括第一外壳、设置在第一外壳内部的第一加热组件和反应催化剂。
[0007]进一步的，反应催化剂的活性组分包括铁、镍及钌中的一种或几种组合；电子助剂包括铜、铝、镧、铈、钇中的一种或几种组合；结构助剂包括氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化镁、钛酸钡中的一种或几种组合。
[0008]进一步的，氨制氢反应器为一个或者并列的多个。
[0009]进一步的，温度调节反应器包括第二外壳和设置在第二外壳内部的第二加热组件。
[0010]进一步的，温度调节反应器为一个或者并列的多个。
[0011]进一步的，升温机构包括调节腔室，氨制氢反应器和温度调节反应器均设置在调节腔室内部；氨制氢反应器与液氨储存装置通过第一管道连通，与收集装置通过第二管道连通；第一管道和第二管道至少部分位于调节腔室内部；温度调节反应器与液氨储存装置
通过第三管道连通，与收集装置通过第四管道连通；第三管道和第四管道至少部分位于调节腔室内部；调节腔室内填充有导热介质，调节腔室上设置有用于与外界连通的进口管道和出口管道。
[0012]进一步的，导热介质为导热油。
[0013]进一步的，第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀以及第四调节阀均为单向阀。
[0014]进一步的，氨制氢反应器和收集装置之间设置有氮气过滤装置，氮气过滤装置用于阻拦氮气进入收集装置。
[0015]本技术提供的氨氢混合燃料制备系统，在使用过程中，控制器计算好能量转换装置需求的氨氢混合燃料的氨氢摩尔配比后，控制第一调节阀打开，按照预设流量，令液氨储存装置中的液氨朝氨制氢反应器方向流动，在液氨流入氨制氢反应器中之前，升温机构将对液氨进行加热，液氨快速气化转化为带压氨气，氨气进入氨制氢反应器后，转变为氢气和氮气；同时，控制器控制第三调节阀打开，按照预设流量，令液氨储存装置中的液氨朝温度调节反应器方向流动，在液氨流入温度调节反应器中之前，升温机构将对液氨进行加热，液氨快速气化转化为带压氨气，温度调节反应器继续对氨气进行加热，令低温氨气转变为加热氨气。待上述转变完成后，控制器控制第二调节阀和第三调节阀打开，使生成的氢气、氮气和氨气流入至收集装置中。收集装置用于储存氨制氢混合燃料，以待下一步使用。
[0016]由上可知，上述系统在其控制器的控制下，能够在线实时控制液氨的流量，在经过升温机构、氨制氢反应器和温度调节反应器的转化后，调整氨氢混合燃料到合适的配比，从而满足能量转换装置在不同运行工况之间的变换需求。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本技术实施例提供的氨氢混合燃料制备系统的结构示意图；
[0019]图2为本技术实施例提供的配比调节装置的结构示意图；
[0020]图3为图2中氨制氢反应器的内部结构示意图；
[0021]图4为图2中温度调节反应器的内部结构示意图。
[0022]图标：1
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配比调节装置；2
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收集装置；3
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液氨储存装置；4
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控制器；5
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氨制氢反应器；6
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温度调节反应器；7
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升温机构；8
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第一调节阀；9
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第二调节阀；10
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第三调节阀；11
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第四调节阀；12
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第一管道；13
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第二管道；14
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第三管道；15
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第四管道；16
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流量计；17
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供电机构；18
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进口总管道；19
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第一总阀；20
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第一总管道流量计；21
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出口总管道；22
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第二总阀；23
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第二总管道流量计；24
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进口阀；25
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出口阀；26
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出口流量计；501
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第一外壳；502
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第一加热组件；503
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反应催化剂；601
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第二外壳；602
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第二加热组件；701
‑
调节腔室；702
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导热介质；703
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进口管道；704
‑
出口管道。
具体实施方式
[0023]下面将结合实施例对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述
的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]图1为本技术实施例提供的氨氢混合燃料制备系统的结构示意图；图2为本技术实施例提供的配比调节装置的结构示意图；如图1和图2所示，本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨氢混合燃料制备系统，其特征在于，所述氨氢混合燃料制备系统包括配比调节装置、收集装置、液氨储存装置以及控制器；所述配比调节装置包括氨制氢反应器、温度调节反应器以及升温机构；所述升温机构用于将从所述液氨储存装置中流出的液氨加热转化成氨气后，再通入所述氨制氢反应器和所述温度调节反应器；所述氨制氢反应器的两端分别与所述液氨储存装置和所述收集装置连通；连通处分别设置有与所述控制器连接的第一调节阀和第二调节阀；所述氨制氢反应器用于将氨气转变为氢气和氮气；所述温度调节反应器的两端分别与所述液氨储存装置和所述收集装置连通；连通处分别设置有与所述控制器连接的第三调节阀和第四调节阀；所述温度调节反应器用于对氨气进行加热。2.根据权利要求1所述的氨氢混合燃料制备系统，其特征在于，所述氨制氢反应器包括第一外壳、设置在第一外壳内部的第一加热组件和反应催化剂。3.根据权利要求2所述的氨氢混合燃料制备系统，其特征在于，所述反应催化剂的活性组分包括铁、镍及钌中的一种或几种组合；电子助剂包括铜、铝、镧、铈、钇中的一种或几种组合；结构助剂包括氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化镁、钛酸钡中的一种或几种组合。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的氨氢混合燃料制备系统，其特征在于，所述氨制氢反应器为一个或者并列的多个。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝顺，于一夫，朱杰伟，任长春，宗冰，王体虎，
申请(专利权)人：青海亚洲硅业多晶硅有限公司，
类型：新型
国别省市：