基于裂化制氢和高低压联合喷射的动力系统及其运行方法技术方案

技术编号:40975246 阅读:26 留言:0更新日期:2024-04-18 21:23
本发明专利技术涉及基于裂化制氢和高低压联合喷射的动力系统及其运行方法,属于动力能源技术领域。解决氨燃料着火温度和压力过高使其难以应用的问题。包括等离子体催化氨裂化重整模块和内燃机气缸模块,所述等离子体催化氨裂化重整模块与内燃机气缸模块建立连接,等离子体催化氨裂化重整模块用于实现燃料的催化,内燃机气缸模块用于引燃燃料做功。本发明专利技术的等离子体催化氨裂化重整模块通过纯氨部分裂化重整制氢的方式,将燃烧难度较大的氨气在燃料供给阶段现场转化为着火界限较宽的氢气,形成燃烧边界条件较低的富氢氨气,并省去了直接掺氢助燃方式的氢气储运难题,使得氨燃料在作为零碳新能源在动力装置的应用上成为可能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于裂化制氢和高低压联合的动力系统及其运行方法,属于动力能源。


技术介绍

1、co2排放标准日益严格。内燃机在各国民生产领域得到广泛应用,是碳排放的主要来源,且由于发动机的功率密度、安全可靠性等优势使其具有不可替代性。在此背景下,为了有效控制温室效应并减少温室气体排放,在内燃机领域寻找清洁的替代能源至关重要,零碳动力技术的发展势在必行。

2、氢和氨是目前得到广泛认可的零碳燃料。氢作为发动机燃料有许多优点,如着火界限宽、热效率高、低排放、经济性好、来源广泛等。但是氢的物化特性导致其存储困难、成本高,输出功率低,nox排放高,异常燃烧导致的爆震、早燃、回火等问题。与氢相比,氨更便于控制与操作。纯氨相比传统化石燃料具有较低的层流燃烧速度,较高的点火能量和自燃温度,以纯净燃料形式燃烧更加困难。

3、氢相对于氨的化学性质更加活泼,部分研究表明,在纯氨燃料中适量掺氢可以显著提升燃料总体的反应活性,从而解决纯氨燃料在气缸内直接燃烧困难的难题。氨是一种富氢物质,其理论储氢量可达17.6wt%,且热稳定性好,放氢条件温和,可将其作为储氢本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于裂化制氢和高低压联合喷射的动力系统,其特征在于:包括等离子体催化氨裂化重整模块和内燃机气缸模块,所述等离子体催化氨裂化重整模块与内燃机气缸模块建立连接,等离子体催化氨裂化重整模块用于实现燃料的催化,内燃机气缸模块用于引燃燃料做功。

2.根据权利要求1所述的基于裂化制氢和高低压联合喷射的动力系统,其特征在于:所述等离子体催化氨裂化重整模块包括氨气进气口(2)、氢氨重整混合气出口(3)、等离子体发生器(4)、裂化供热列管(7)和催化器壳体,催化器壳体的两端具有氨气进气口(2)、氢氨重整混合气出口(3),催化器壳体内设置有等离子体发生器(4),催化器壳体内设置有裂化供热列管...

【技术特征摘要】

1.基于裂化制氢和高低压联合喷射的动力系统,其特征在于:包括等离子体催化氨裂化重整模块和内燃机气缸模块,所述等离子体催化氨裂化重整模块与内燃机气缸模块建立连接,等离子体催化氨裂化重整模块用于实现燃料的催化,内燃机气缸模块用于引燃燃料做功。

2.根据权利要求1所述的基于裂化制氢和高低压联合喷射的动力系统,其特征在于:所述等离子体催化氨裂化重整模块包括氨气进气口(2)、氢氨重整混合气出口(3)、等离子体发生器(4)、裂化供热列管(7)和催化器壳体,催化器壳体的两端具有氨气进气口(2)、氢氨重整混合气出口(3),催化器壳体内设置有等离子体发生器(4),催化器壳体内设置有裂化供热列管(7)。

3.根据权利要求2所述的基于裂化制氢和高低压联合喷射的动力系统,其特征在于:所述内燃机气缸模块包括氢氨混合气喷射阀(9)、液氨喷射阀(10)、点火器(11)、预燃室(12)、活塞(13)、扫气口(14)、排气口柱塞(15)、排气口(16)和气缸缸体,气缸缸体内滑动设置有活塞(13),气缸缸体侧面的下部设置有扫气口(14),气缸缸体侧面的中部设置有氢氨混合气喷射阀(9),气缸缸体的上面设置有预燃室(12)、液氨喷射阀(10)、排气口(16),预燃室(12)内设置有点火器(11),排气口柱塞(15)与排气口(16)建立配合。

4.根据权利要求3所述的基于裂化制氢...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘龙许智淳谭富升梅齐昊刘俊杰韩笑安琛唐元亨
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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