一種甲醇水重整制氫發電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及制氫及發電設備技術領域，特別涉及一種甲醇水重整制氫發電機。
【背景技術】
[0002]氫，是一種21世紀最理想的能源之一，在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產生的能量最多，而且它燃燒的產物是水，沒有灰渣和廢氣，不會污染環境；而煤和石油燃燒生成的主要是0)2和SO2，可分別產生溫室效應和酸雨。煤和石油的儲量是有限的，而氫主要存于水中，燃燒后唯一的產物也是水，可源源不斷地產生氫氣，永遠不會用完。氫的分布很廣泛，水就是氫的大“倉庫”，其中含有11%的氫。泥土里約有1.5%的氫；石油、煤炭、天然氣、動植物體內等都含有氫。氫的主體是以化合物水的形式存在的，而地球表面約70%為水所覆蓋，儲水量很大，因此可以說，氫是“取之不盡、用之不竭”的能源。如果能用合適的方法制取氫，那么氫也將是一種價格相當便宜的能源。
[0003]目前，利用甲醇水蒸氣重整技術制取&與CO2的混合氣體，再經鈀膜分離器分離，可分別得到比和CO 2。參照中國發明申請201310340475.0 (申請人:上海合既得動氫機器有限公司)，該專利公開了一種甲醇水制氫系統，甲醇與水蒸氣重整器的重整室內，在350-409°C溫度下1-5M Pa的壓力條件下通過催化劑，在催化劑的作用下，發生甲醇裂解反應和一氧化碳的變換反應，生成氫氣和二氧化碳，這是一個多組份、多反應的氣固催化反應系統。反應方程如下:(I) CH3OH — C0+2H2； (2) H 20+C0 — C02+H2； (3) CH 30H+H20 — C02+3H2，重整反應生成的HjP CO 2，再經過分離室的鈀膜分離器將HjP CO 2分離，得到高純氫氣。
[0004]隨著技術的發展，氫氣在產業中的應用越來越廣泛，例如合成氨工業和石油精制加氫工業等等，除此之外，氫氣還可用于發電，參照中國發明申請201410622203.4(申請人:上海合既得動氫機器有限公司)，該實用新型公開了一種基于甲醇水制氫系統的發電機及其發電方法，該發電機采用燃料電池作為發電設備，該燃料電池用于氫氣與空氣中的氧氣發生電化學反應產生電能，在燃料電池I的陽極:2H2— 4H++4e，比分裂成兩個質子和兩個電子，質子穿過質子交換膜(PEM)，電子通過陽極板，通過外部負載，并進入陰極雙極板，在燃料電池I的陰極:02+4e +4H+— 2H20，質子、電子和O2重新結合以形成H 20。該發電機將甲醇水重整制氫與燃料電池整合成一體，實現了制氫與發電合為一體的技術目的。然而，在現有技術中，甲醇水重整制氫發電機還存在以下缺陷:各部分系統之間配合差，電控系統控制不穩定，甲醇水重整制氫發電機在啟動時需要外接電源供電，制氫系統的重整制氫裝置及啟動裝置由相互獨立的送液系統輸送原料液體，成本較高、銜接性差、控制不精準。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是針對上述現有技術中的不足，提供一種各部分系統之間配合好，電控系統控制穩定，啟動時不需要外接電源供電，甲醇水進液系統成本較低、銜接性好的甲醇水重整制氫發電機。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:一種甲醇水重整制氫發電機，包括電控系統、甲醇水進液系統、制氫系統及發電系統，其中:
[0007]電控系統，包括控制主板、供電裝置及電力輸出端口，所述控制主板控制甲醇水進液系統、制氫系統及發電系統工作；所述供電裝置包括可充電電池，在甲醇水重整制氫發電機啟動過程中，該可充電電池為甲醇水重整制氫發電機自身供電；所述電力輸出端口用于發電系統向外輸出電力；
[0008]甲醇水進液系統，包括進液總管、輸送栗、啟動進液電磁閥、啟動進液分管、制氫進液電磁閥及制氫進液分管；在甲醇水重整制氫發電機啟動過程中，啟動進液電磁閥打開，制氫進液電磁閥關閉，甲醇水原料依次經進液總管、輸送栗、啟動進液電磁閥及啟動進液分管后，供應給制氫系統的啟動裝置；在甲醇水重整制氫發電機制氫過程中，制氫進液電磁閥打開，啟動進液電磁閥關閉，甲醇水原料依次經進液總管、輸送栗、制氫進液電磁閥及制氫進液分管后，供應給制氫系統的重整制氫裝置；
[0009]制氫系統，包括重整制氫裝置及啟動裝置，所述重整制氫裝置包括重整室、分離室及燃燒室，所述重整室用于甲醇和水發生重整制氫反應制得以二氧化碳和氫氣為主的混合氣體，所述分離室用于從混合氣體中分離出氫氣，該氫氣可向外輸出或供應給燃料電池，所述燃燒室用于部分制得的氫氣在燃燒室中燃燒，為重整制氫裝置的運行提供熱量；所述啟動裝置用于甲醇水重整制氫發電機啟動過程中，通過燃料甲醇水原料為重整制氫裝置的啟動過程提供熱量；
[0010]發電系統，包括燃料電池，其用于氫氣及空氣中的氧氣發生電化學反應產生電能，產生的電能通過所述電力輸出端口輸出，產生的電能還用于可充電電池充電。
[0011]作為對本實用新型的進一步闡述:
[0012]所述電控系統還設有無線信號發送接收裝置，該無線信號發送接收裝置包括信號轉換器和天線，該天線安裝于信號轉換器上，該信號轉換器與控制主板電性連接。進一步，還包括移動控制裝置，該移動控制裝置與無線信號發送接收裝置通過WIFI方式達成無線連接，所述移動控制裝置設有顯示數據參數的顯示模塊和設置甲醇水重整制氫發電機工作程序的控制模塊。
[0013]所述供電裝置還包括第一電源模塊和第二電源模塊，在甲醇水重整制氫發電機啟動過程中，所述可充電電池通過第一電源模塊為甲醇水重整制氫發電機自身供電；在甲醇水重整制氫發電機制氫及發電過程中，所述發電系統通過第二電源模塊對可充電電池充電，充滿電后自動停止充電。
[0014]所述甲醇水重整制氫發電機還包括換熱系統，該換熱系統包括同軸心的雙層換熱管、常溫液體入口、高溫液體出口、高溫氣體入口及低溫氣體出口 ；所述雙層換熱管的內層管道為氣體管道，外層管道為液體管道；在雙層換熱管的一端，氣體管道與高溫氣體入口相連通，液體管道與高溫液體出口相連通；在雙層換熱管的另一端，氣體管道與低溫氣體出口相連通，液體管道與常溫液體入口相連通；在甲醇水重整制氫發電機制氫過程中，所述制氫進液分管中的甲醇水原料從常溫液體入口進入液體管道，所述制氫系統制得的氫氣從高溫氣體入口進入氣體管道，液體管道中的甲醇水原料與氣體管道中的氫氣進行換熱，甲醇水原料溫度升高，從高溫液體出口輸出至重整制氫裝置，氫氣溫度降低，從低溫氣體出口向外輸出或輸出至燃料電池。
[0015]所述制氫系統的啟動裝置包括進液立管、火焰盤、上蓋體及點火器，所述火焰盤及上蓋體從下至上設置于立管上；所述上蓋體中部開有與立管相連通的小孔，甲醇水原料可從進液立管往上流向小孔，再從小孔中冒出，并沿著上蓋體的上側面，向四周散開，直至流入火焰盤；所述點火器的點火位置與上蓋體的上側面相對應。進一步，所述火焰盤與上蓋體之間還設有下蓋體，所述下蓋體安裝于進液立管上，所述下蓋體可防止火焰盤中的甲醇水原料向外濺射。所述火焰盤的外周設置有若干通風孔，以便外界空氣通過通風孔進入火焰盤及重整制氫裝置內的燃燒室，優選地，所述火焰盤的通風孔為螺旋形的通風孔槽。
[0016]所述甲醇水重整制氫發電機還包括控氣系統，所述控氣系統設置于向燃料電池輸送氫氣的輸送管道上；所述控氣系統包括安全控氣管、安全電磁閥及安全氣壓傳感器，所述安全電磁閥及安全氣壓傳感器安裝于安全控氣管上；所述安全控氣管具有與安全電磁閥相配合的泄氣孔，氫氣在通過安全控氣管過程中，若安全氣壓傳感器感應到氫氣氣壓高于警戒氣壓，則控制安全電磁閥打開泄氣孔，向外排出氫氣；該安全電磁閥由可充電電池供電。
[0017]本實用新型的有益效果是:本實用新型包括電控系統、甲醇水進液系統、制氫系統和發電系統，各部分系統之間配合良好，可單獨制氫再向外輸出，也可以制氫和發電相結合，電控系統包括控制主板、供電裝置及電力輸出端口，控制主板控制甲醇水進液系統、制氫系統及發電系統工作，電控系統控制穩定，在甲醇水重整制氫發電機啟動過程中，不需要外接電源供電，通過可充電電池即可為甲醇水重整制氫發電機自身供電，等燃料電池工作后，再反過來為可充電電池充電；采用甲醇水進液系統對重整制氫裝置及啟動裝置進行綜合控制送液，成本較低、銜接性好。
【附圖說明】
[0018]圖1為甲醇水重整制氫發電機(移除了機體外殼)的立體結構示意圖。
[0019]圖2為甲醇水重整制氫發電機(移除了機體外殼)的分散結構示意圖。
[0020]圖3為甲醇水重