本发明专利技术提供一种重整系统（１０００、１０００Ａ、１０００Ｂ、１０００Ｃ），包括：混合重整燃料和不同于重整燃料的重整原料以产生混合气体的混合部（４０）；由该混合气体产生氢的重整部（５０）；重整燃料供给流路（１５）；重整原料供给流路（１３５、３５、６５、１０２、１０５）；设置在重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的一个流路中的第一供给装置（６０、６０Ａ１、６０Ａ２），该第一供给装置使得在重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的一个流路中流动的流体的供给量发生周期性波动；设置在重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的另一个流路中的第二供给装置（３０）；和控制器（４００），该控制器（４００）控制第二供给装置，使得第二供给装置与所述周期性波动同步地供给在另一个流路中流动的流体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于混合包括重整燃料的至少两种重整原料并引发重整反 应以产生氢的系统及其方法。相关技术说明进行重整原料的蒸汽重整反应(吸热反应)和部分氧化反应(放热 反应)以产生氢的系统(以下也称为"重整系统")是常规已知的(例如，见日本专利申请特开2005-235583)。此处，重整原料分为重整燃料 (例如，诸如曱醇的醇，诸如汽油的烃、乙醛等)和不同于重整燃料的 重整原料(例如水(水蒸气)和氧，其以下也称为"其它重整原料")。 该重整系统具有例如用于混合重整燃料与其它重整原料的混合部、用于 利用重整催化剂主要进行蒸汽重整反应或部分氧化反应以产生氢的重 整部、和用于将其它重整原料供给到混合部的泵等。重整燃料以雾化小滴的形式供给到混合部，其它重整原料以高温气 体的形式供给到混合部。在该情况下，其它重整原料也称为"其它重整 原料气体"。在该混合部中，重整燃料转化成更细的微粒，并且通过其 它重整原料气体流蒸发为重整燃料气体(例如，通过被夹带到其它重整 原料气体中)，并且与其它重整原料气体混合成混合气体。在该情况下， 重整燃料的雾化度和蒸发度，或重整燃料气体和其它重整原料气体的混 合度取决于所供给的其它重整原料气体的量。在上述重整系统中，往往利用抽吸-压缩-输送型泵(以下也称为"抽 吸-压缩-输送泵")作为所述泵。然而，在上述重整系统中使用抽吸-压缩-输送泵时，例如，抽吸-压 缩-输送泵可在低速转动时产生脉动。在该情况下，待供给到混合部的 其它重整原料气体的量可因该脉动而发生变化。当其它重整原料气体的 供给改变和供给到混合部的其它重整原料气体的量不足时，重整燃料的 雾化和蒸发或重整燃料气体与其它重整原料气体在混合部内的混合可受到阻碍，这是因为其它重整原料气体的速度不能高到足以夹带重整燃 料。因此，重整燃料未充分蒸发，混合气体中的重整燃料气体浓度可降 低。此外，重整燃料气体和其它重整原料气体不能充分混合，在混合气 体中重整燃料气体和其它重整原料气体可单独存在。当处于该状态下的 混合气体到达重整部中的重整催化剂时，蒸汽重整反应或部分氧化反应 发生减速，因此，可降低重整效率。本专利技术提供了用于防止混合气体中的重整燃料气体浓度降低或防 止混合气体中的重整燃料气体和其它重整原料气体未充分混合的技术， 以提高用于从重整原料产生氢的系统中的重整效率。
技术实现思路
为了实现至少部分上述目的，本专利技术的第一方面提供重整系统，包括储存重整燃料的燃料储存部；混合重整燃料和不同于所述重整燃料 的重整原料以产生混合气体的混合部；由所述混合气体产生氢的重整 部；重整燃料供给流路，储存在所述燃料储存部中的重整燃料经过所述 重整燃料供给流路供给到混合部；和重整原料流路，所述重整原料经过 该重整原料流路供给到混合部。设置在所述重整燃料供给流路和所述重 整原料流路中的 一个流路中的第 一供给装置，使得在所述重整燃料供给 流路和所述重整原料流路中的 一 个流路中流动的流体的供给量发生波 动。设置在所述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的另 一个流路 中的第二供给装置，将在所述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中 的所述另 一个流路中流动的流体供给到所述混合部。控制器控制所述第 二供给装置，使得第二供给装置与所述波动同步地供给在所述重整燃料 供给流路和所述重整原料流路中的所述另一个流路中流动的流体。在所 述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的所述一个流路中流动的 流体的供给量的波动可以是周期性的，所述控制器可以控制所述第二供 给装置，使得所述第二供给装置与所述周期性波动同步地供给在所述重 整燃料供给流路和所述重整原料流路中的所述另一个流路中流动的流 体。根据本专利技术第一方面的重整系统，可以防止在所述混合部中相对于 重整燃料供给的其它重整原料气体供给的短缺。因此，在所述混合部中， 可以防止混合气体中重整燃料气体浓度的降低，或者可以防止混合气体中重整燃料气体和不同于重整燃料的重整原料的混合不充分，从而提高 重整效率。所述第一供给装置可以包括将重整原料供给到所述混合部的泵。所 述第二供给装置可以包括设置在所述重整燃料供给流路中的切断所述重整燃料到所述混合部的供给的燃料供给截止阀。此外，所述控制器可 以包括检测由所述泵供给到所述混合部的重整原料的供给量的周期性 波动的波动检测部、和与所述波动检测部所检测的所述供给量的周期性 波动同步地打开和关闭燃料供给截止阀的阀控制部。该周期性波动是由 所述泵的Ji^动引起的。在该情况下，与不同于重整燃料的重整原料的供给量的周期性波动 同步地将重整燃料供给到所述混合部。因此，可以防止所述混合部中相 对于重整燃料供给的其它重整原料气体的供给短缺。结果，在所述混合 部中，可以防止混合气体中重整燃料气体的浓度降低，或者可以防止混 合气体中重整燃料气体和不同于重整燃料的重整原料混合不充分，从而 提高重整效率。当所述泵的转速等于或小于规定值时，所述阀控制部可以与所述周 期性波动同步地打开和关闭所述燃料供给截止阀。当所述泵高速转动时，所述泵的脉动对重整原料供给量的影响相对 小。因此，在上述情况下，由于所述阀控制部仅在所述泵的脉动影响大 时才与重整原料供给量的周期性波动同步地打开燃料供给截止阀，所以 可以减少阀控制部上的负荷。所述阀控制部可以在重整原料的供给量达到峰值时的时刻之前打 开所述燃料供给截止阀规定时期。在该情况下，当重整原料的供给量达到峰值时，将重整燃料供给到 所述混合部。因此，由于在重整原料的供给量基本处于峰值时重整燃料 供给到所述混合部，所以可以防止混合气体中重整燃料气体的浓度降 低，或者可以防止混合气体中重整燃料气体和重整原料气体的混合不充 分，从而提高重整效率。所述阀控制部可以基于每单位时间待供给到所述混合部的重整燃8料的量确定所述燃料供给截止岡的阀打开时期，打开所述燃料供给截止 阀使得所述燃料供给截止阀的打开周期等于重整原料的供给量的周期 性波动的周期的整数倍，并且在所述确定的阀打开时期过去时关闭所述 燃料供给截止阀。当在打开开始之后的规定时期内关闭所述燃料供给阀时，重整燃料 供给量可能不稳定(在该情况下，从开始打开所述燃料供给阀到所述燃 料供给阀关闭的时期，即，上述规定时期以下也称为"不稳定时期")。 在上述构造中，所述燃料供给截止阀的阀打开时期是基于每单位时间待 供给到所述混合部的重整燃料的量确定的。在该情况下，由于所述燃料 供给截止阀的打开周期相对于重整原料供给量的波动周期较长，所以所 述燃料供给截止阀的打开次数减少。由此，在所述燃料供给截止阀每次 打开时待供给的重整燃料的量增加，即，燃料供给截止岡的岡打开时期 增加。因此，在上述情况下，由于整数较大，所以燃料供给截止阀的阀 打开时期会更长，可以防止燃料供给截止阀在不稳定时期期间关闭。结 果，防止了重整燃料到所述混合部的供给变得不稳定。所述重整系统还可以包括燃料电池，所述泵可以将含氧的氧化气体 供给到所述燃料电池，所述重整原料供给流路可将所述燃料电池中由于 所述泵供给的氧化气体的电化学反应而产生的包含氧和水蒸气的氧化 废气引导至所述混合部作为重整原料。在该情况下，因为将从所述燃料电池排放的氧化废气用作重整原 料，所以可减少部件的数目并可以降低成本。所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种重整系统，包括： 储存重整燃料的燃料储存部； 混合所述重整燃料和不同于所述重整燃料的重整原料以产生混合气体的混合部； 由所述混合气体产生氢的重整部； 重整燃料供给流路，储存在所述燃料储存部中的所述重整燃料经过所述 重整燃料供给流路供给到所述混合部； 重整原料流路，所述重整原料经过所述重整原料流路供给到所述混合部； 设置在所述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的一个流路中的第一供给装置，所述第一供给装置使得在所述重整燃料供给流路和所述重整 原料流路中的所述一个流路中流动的流体的供给量发生波动； 设置在所述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的另一个流路中的第二供给装置，所述第二供给装置将在所述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的所述另一个流路中流动的流体供给到所述混合 部；和 控制器，所述控制器控制所述第二供给装置，使得所述第二供给装置与所述波动同步地供给在所述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的所述另一个流路中流动的所述流体。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：增井孝年，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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