助水燃燒合金及其應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種助水燃燒合金及其應用，其中助水燃燒合金由以下重量份數的金屬組成：錸38～45份，鈮18～28份，鎂5～10份，鉬28～35份。本發明提供的助水燃燒合金，其原子在高溫下釋放電子，釋放熱量，當水蒸汽處在1200℃以上的環境中，會分解為氫氣與氧氣，應用該合金釋放的能量能引燃氫氣，幫助氫氣燃燒，同時氧氣也有助于氫氣燃燒，從而達到水作為燃料燃燒生熱的目的。本發明的助水燃燒合金適用于以水作為介質燃燒生熱裝置中，用來引燃氫氣。
【專利說明】助水燃燒合金及其應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種合金，尤其涉及一種以水作為燃料，燃燒生熱時引燃氫氣的助水燃燒合金；本發明還涉及該助水燃燒合金的應用。
【背景技術】
[0002]氫能是一種極為優越的新能源，其燃燒值高，燃燒后的產物是水，屬于清潔能源。氫可以從水中制取，由于地球上有豐富的水資源，因此，如何直接利用水作為燃料實現燃燒，利用氫能演繹自然界的物質循環，是人們一直以來的夢想。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題，是提供一種助水燃燒合金，其原子在高溫下釋放電子，釋放能量，能夠引燃從水蒸汽中分解的氫氣，使氫氣燃燒，從而達到水作為燃料燃燒生熱的目的；
本發明的另一個目的，是提供一種上述助水燃燒合金的應用。
[0004]為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下:
一種助水燃燒合金，它由以下重量份數的金屬粉末混勻后于擠壓模具中電加熱擠壓成型:錸38~45份，鈮18~28份，鎂5~10份，鑰28~35份。
[0005]作為對本發明的限定，所述金屬的重量份數分別如下:錸40份，鈮20份，鎂10份，鑰30份。
[0006]本發明同時提供了上述的助水燃燒合金的應用，該助水燃燒合金放置在燃水鍋爐的內腔中，用于當它升溫到1500°C以上時，作為燃水鍋爐引燃氫氣的介質。
[0007]本發明的原理是:該助水燃燒合金放置在燃水鍋爐的內腔中，當內腔中的溫度達到1500°C以上時，該助水燃燒合金的金屬原子釋放電子，釋放能量，用于引燃從水蒸汽中分解的氫氣，使氫氣燃燒，釋放熱量。
[0008]應用本發明的燃水鍋爐，結構如下:
它包括帶有內腔的爐體，爐體壁上設有爐門，所述爐體內腔中套有以爐體內壁為外壁的水套，水套的內壁與爐體的內壁間為儲水腔；水套的內壁所圍成的區域為燃燒室；
爐體外設有分別固定設置的與燃燒室連通的通風系統、與儲水腔連通的進水管、與爐體內腔頂部連通的排汽管、與爐體內腔頂部連通的用于排出廢氣的排煙道，以及同時連通燃燒室與爐體內腔頂部的供汽管；
燃燒室的底部固定設有點火系統，燃燒室中于點火系統的上方固定有用于被加熱后釋放熱量以作引燃介質的助燃載體。
[0009]助燃載體與水套的內壁之間固定設有用于保持燃燒室溫度的保溫材料層；
助燃載體包括由下至上依次設置的焦炭層、第一鋼棒層、由本發明的助水燃燒合金形
成的助水燃燒合金層、第二鋼棒層、反燒鋼板層；
第一鋼棒層、第二鋼棒層均為多根直線型鋼筋間于同一平面內依次無間隙排列的結構；
反燒鋼板層上帶有多個間隔設置并沿其厚度方向貫穿的通孔。
[0010]燃燒室內，相應于點火系統的上方位置處，固定有一排用于支撐助燃載體的支撐管，支撐管內通有水；燃燒室內于助燃載體的上方固定有多個產汽管，產汽管內通有水。
[0011]爐體下方設有爐座，燃燒室向下延伸至爐座內部，所述點火系統設于燃燒室的位于爐座內的空間；點火系統包括設于爐體外的液化氣罐、設于燃燒室中的與液化氣罐連通的點火器；
通風系統包括設于爐體外的風機、連通燃燒室與風機的輸風管；
輸風管的上方設有橫置的并貫穿點火器且固定在點火器上的分流板；所述分流板上帶有多個間隔設置并沿其厚度方向貫穿的通孔。
[0012]供汽管上設有用于控制向燃燒室中輸送的蒸汽量的閥門。
[0013]爐體外固定有與儲水腔連通的自動補水裝置，該自動補水裝置包括儲水管、與儲水腔連通的水位顯示器、連通儲水管與儲水腔的放水管。
[0014]爐體的底部設有與儲水腔連通的排污管。
[0015]爐體頂部分別設有用于監測內腔中的壓力的氣壓表、用于釋放內腔中的壓力的安全閥；所述爐體外壁的下部，相應于支撐管所在位置處，開設有透明的觀測窗。
[0016]爐門設于爐體外壁上，相應于助燃載體與產汽管之間的位置處。
[0017]本發明應用于燃水鍋爐，所實現的水燃燒工藝為:
(1)通風
向燃水鍋爐的內腔中通入風；
(2)點火
點火，使助燃載體中的焦炭燃燒，以快速提升燃水鍋爐內腔的溫度；
(3)進汽:
當燃水鍋爐的內腔溫度達到1200°C時，向燃水鍋爐內腔中通入水蒸汽，此時焦炭被撲滅，水蒸汽在1200°C的環境中開始分解為氫氣和氧氣；
(4)燃燒、放熱
燃水鍋爐的內腔的溫度達到1200°C時開始，第一鋼棒層的鋼材因其自身的物理特性使得Fe原子釋放電子，釋放熱量，從而幫助氫氣燃燒，Fe原子失去的電子可由氫原子的電子補充，以保證Fe原子的穩定性；
同時，水蒸汽分解出的氧氣也有助于氫氣燃燒，因此使氫氣充分燃燒釋放更多的熱
量;
當燃水鍋爐的內腔的溫度達到1500°C時，助水燃燒合金也因其自身的物理特性使得金屬原子釋放電子，釋放熱量，以幫助氫氣燃燒，助水燃燒合金的金屬原子失去的電子可由氫原子的電子補充；
同時，氧氣也有助于氫氣燃燒，進而釋放更多的熱量，燃水鍋爐的內腔的熱量通過排汽
管帶走。
[0018]由于采用了上述技術方案，本發明與現有技術相比，所取得的技術進步在于:
①本發明的助水燃燒合金在高溫環境中，原子會釋放電子，釋放能量，幫助1200°C以上
的環境中水蒸汽分解出的氫氣燃燒，釋放熱量，達到水作為燃料燃燒生熱的目的；②本發明的助水燃燒合金中:
金屬錸所占份數為38~45份，熔點高、密度大，在3000°C不會融化，而錸原子所含電子多，釋放電子時釋放能量多；若錸的份數小于38，則該合金中活躍的電子數量少，合金在高溫下釋放電子的數量少，使得釋放能量減小，若錸的份數大于45，則造成了錸金屬的浪費，增加了合金的成本；
金屬鈮所占份數為18~28份，鈮的熔點高、密度大、并且其合金穩定性強，同樣鈮原子所含電子多，釋放電子時釋放能量多；若鈮的份數小于18，則合金的穩定性差，高溫時容易被融化，若鈮的份數大于28，則造成了鈮金屬的浪費，增加了合金的成本；
金屬鎂所占份數為5~10份，鎂用于幫助合金還原，若鎂的份數小于5，則該合金還原能力減弱，若鎂的份數大于10，則合金高溫時很容易發生爆炸；
金屬鑰所占份數為28~35份，鑰用于推動錸與鈮釋放電子，鑰元素是一種過渡元素，起到傳遞電子的作用；若鑰的份數小于28，則鑰推動該合金釋放電子的能力減弱，若鑰的份數大于35，則造成了鑰金屬的浪費，增加了合金的成本。
[0019]本發明的助水燃燒合金適用于以水作為介質燃燒生熱裝置中，用來引燃氫氣。
[0020]本發明的燃水鍋爐適合作為電廠、供暖、工業、農業等領域的供熱設備以及燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、燃油鍋爐的改造工程，它可以采用水蒸汽與其它燃料共同燃燒產熱，可在提供同等熱量的前提下節省百分之五十的燃料。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]下面結合附圖及具體實施例對本發明作更進一步詳細說明。
`[0022]圖1為本發明應用于燃水鍋爐中的結構示意圖；
圖2為圖1的剖視圖；
圖3為圖2的A-A視圖。
[0023]圖中:1、爐體；2、爐門；3、氣壓表；4、排煙道；5、安全閥；6、儲水管；7、放水管；8、水位顯示器；9、供汽管；10、閥門；11、儲水腔；12、燃燒室；13、點火器；14、分流板；15、爐座；16、風機；17、輸風管；18、支撐管；19、焦炭層；20、第一鋼棒層；21、助水燃燒合金層；22、第二鋼棒層；23、反燒鋼板層；24、進水管；25、產汽管；26、保溫材料層；27、排污管；28、觀測窗；29、排汽管。
【具體實施方式】
[0024]實施例1-5
實施例1-5分別是一種助水燃燒合金，由錸、鈮、鎂、鑰四種金屬粉末按照下表所示的重量配比混合均勻后裝入擠壓模具中，模具通電后將混合的金屬粉末加熱，然后擠壓成型而制得。
【權利要求】
1.一種助水燃燒合金，其特征在于它由以下重量份數的金屬粉末混勻后于擠壓模具中電加熱擠壓成型: 錸38~45份，鈮18~28份，鎂5~10份，鑰28~35份。
2.根據權利要求1所述的助水燃燒合金，其特征在于所述金屬的重量份數分別如下: 錸40份，鈮20份，鎂10份，鑰30份。
3.權利要求1-2中任一項所述的助水燃燒合金的應用，其特征在于:該助水燃燒合金放置在燃水鍋爐的內腔中，用于當它升溫到1500°C以上時，作為燃水鍋爐引燃氫氣的介質。
【文檔編號】C22C30/00GK103469043SQ201310427140
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】林亮星 申請人:趙福來, 林亮星