CN112780452A - 斯特林发动机的重整燃烧*** - Google Patents
斯特林发动机的重整燃烧*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN112780452A CN112780452A CN202110016988.0A CN202110016988A CN112780452A CN 112780452 A CN112780452 A CN 112780452A CN 202110016988 A CN202110016988 A CN 202110016988A CN 112780452 A CN112780452 A CN 112780452A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- fuel
- liquid
- communicated
- stirling engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002407 reforming Methods 0.000 title claims abstract description 103
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 86
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 176
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 134
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 84
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 72
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 9
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 6
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 127
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 238000001833 catalytic reforming Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/032—Producing and adding steam
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/005—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for draining or otherwise eliminating condensates or moisture accumulating in the apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
- F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
- F02M25/0222—Water recovery or storage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
- F02M25/0225—Water atomisers or mixers, e.g. using ultrasonic waves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本发明专利公开了一种斯特林发动机的重整燃烧***，包括燃料重整装置、燃料输送装置和排气分离回收装置。燃料重整装置连通斯特林发动机的燃烧室。燃料输送装置连通燃烧室和燃料重整装置，用于输送燃料至燃烧室和燃料重整装置。排气分离回收装置连通燃料重整装置。燃烧室将斯特林发动机排放的尾气经燃料重整装置输送至排气分离回收装置。排气分离回收装置对尾气进行气液分离。尾气被分离出的液体中的一部分被排气分离回收装置转化为水蒸气，并输送至燃料重整装置。位于燃料重整装置内的水蒸气与燃料重整装置内的燃料发生反应，在反应过程中吸收流经燃料重整装置内尾气的热量，形成可燃混合气体，可燃混合气体通过燃料重整装置输送至燃烧室内。
Description
技术领域
本发明涉及斯特林发动机技术领域，尤指一种斯特林发动机的重整燃烧***。
背景技术
斯特林发动机是通过气缸内的工作介质(氢气或氦气)经过冷却、压缩、吸热和膨胀为一个周期的循环来输出动力，因此又被称为热气机。斯特林发动机排放出的气体温度约为800摄氏度，热能品质较高，具有较好的利用价值。如此能够在很大程度上提升斯特林发动机的功率密度和效率。
然而，在现有技术中，没有能够充分对斯特林发动机排气的高温余热能进行回收利用的***装置，且传统的发动机排气余热能利用方法包括：热力循环发电、热电转化和排气涡轮增压等，上述的排气能量回收方式往往存在***复杂和余热利用率低等问题。
因此，如何有效地对斯特林发动机排气余热的回收，以对燃料进行催化重整，形成高温富氢重整气，然后重新将高温富氢重整气注入燃烧室以供燃烧一直是本领域普通技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种斯特林发动机的重整燃烧***，通过对斯特林发动机排气余热的回收，以对燃料进行催化重整，在重整过程中吸收流经燃料重整装置内尾气的热量，以形成高温的可燃混合气体，然后重新将该可燃混合气体注入燃烧室内以供燃烧，如此能够大幅度提高斯特林发动机的***效率。
本发明提供的技术方案如下：
一种斯特林发动机的重整燃烧***，包括：
燃料重整装置，连通于所述斯特林发动机的燃烧室；
燃料输送装置，连通于所述燃烧室和所述燃料重整装置，用于输送燃料至所述燃烧室和所述燃料重整装置；
排气分离回收装置，连通于所述燃料重整装置；
其中，所述燃烧室将所述斯特林发动机排放的尾气经所述燃料重整装置输送至所述排气分离回收装置；
所述排气分离回收装置用于对尾气进行气液分离；尾气被分离出的液体中的一部分被所述排气分离回收装置转化为水蒸气，并输送至所述燃料重整装置；
位于所述燃料重整装置内的水蒸气与所述燃料重整装置内的燃料发生反应，在反应过程中吸收流经所述燃料重整装置内尾气的热量，以形成可燃混合气体，可燃混合气体通过所述燃料重整装置输送至所述燃烧室内。
本专利中，斯特林发动机的燃烧室将燃烧后产生的废气经燃料重整装置输送至排气分离回收装置，排气分离回收装置对该尾气进行气液分离，且排气分离回收装置将分离出的液体中的一部分转化为水蒸气，并输送至燃料重整装置，燃料重整装置内的水蒸气和燃料发生反应，并吸收流经燃料重整装置内尾气的热量，以形成可燃混合气体。上述通过对水蒸气和燃料进行催化重整，在重整过程中吸收流经燃料重整装置内尾气的热量，以形成高温的可燃混合气体，然后重新将该可燃混合气体注入燃烧室内以供燃烧，如此能够大幅度提高斯特林发动机的***效率。
进一步优选地，所述燃料输送装置包括燃料泵和连通于所述燃料泵的燃料分配阀；其中，所述燃料分配阀连通于所述燃烧室和所述燃料重整装置，用于对所述燃料泵输送至所述燃烧室和所述燃料重整装置的燃料进行控制。
本专利中，通过增设燃料分配阀能够对燃料流入燃烧室和流入燃料重整装置的进行切换。
进一步优选地，所述排气分离回收装置包括依次设置的蒸发器、冷却器和气液分离回收器；所述蒸发器连通于所述燃料重整装置，所述冷却器连通于所述蒸发器，所述气液分离回收器连通于所述冷却器，且所述气液分离回收器和所述蒸发器相连通；其中，所述斯特林发动机排放的尾气从所述燃料重整装置依次经所述蒸发器和所述冷却器流至所述气液分离回收器内，以进行气液分离。
进一步优选地，所述气液分离回收器包括气液分离罐和连通于所述气液分离罐的气体回收件及液体回收件；所述气液分离罐连通于所述冷却器，所述液体回收件连通于所述蒸发器；其中，所述气液分离罐接收来自所述冷却器内的尾气，并将尾气分离成气体和液体；气体流进所述气体回收件内，液体流进所述液体回收件内。
进一步优选地，所述气液分离罐的上下相对两端分设一气体出口和一液体出口；所述气体出口用于连通所述气体回收件，位于所述气液分离罐内的气体上浮并经所述气体出口流进所述气体回收件内；所述液体出口用于连通所述液体回收件，位于所述气液分离罐内的液体下沉并经所述液体出口流进所述液体回收件内。
进一步优选地，所述气体回收件包括连通于所述气体出口的气体稳压罐和连通于所述气体稳压罐的气压调节阀；其中，所述气体稳压罐用于存储经所述气体出口流出的气体；所述气压调节阀用于将经所述气体稳压罐流出的气体排出。
本专利中，通过增设气压调节阀可有效调节经气体稳压罐流出气体的流量，防止流量过大而带来安全隐患，和过小而造成排放不畅，利于气体更顺畅地进行排放。
进一步优选地，所述液体回收件包括连通于所述液体出口的水罐、连通于所述水罐的循环水泵、连通于所述循环水泵的水分配器和连通于所述水分配器的水压调节阀；所述水分配器还连通于所述蒸发器；其中，所述水罐用于存储经所述液体出口流出的液体；所述循环水泵用于将存储于所述水罐内的液体输送至所述水分配器；所述水分配器将液体中的一部分输送至所述水压调节阀，并经所述水压调节阀排出；所述水分配器还将液体中的另一部分输送至所述蒸发器，所述蒸发器用于将存储于其内部的液体转化为水蒸气，并将其输送至所述燃料重整装置。
液体回收件采用上述结构设计，能够有效收集所需液体的量，并将多余的液体排出。
进一步优选地，所述燃料重整装置具有低温部和位于所述低温部上方的高温部；其中，所述低温部设有蒸气入口和燃料入口，所述蒸发器连通于所述蒸气入口，所述燃料输送装置连通于所述燃料入口；所述高温部设有可燃混合气体出口，所述燃烧室连通于所述可燃混合气体出口。
燃料重整装置采用上述结构设计，更有利于水蒸气和燃料的输入，进而在其内部进行催化重整，并在重整过程中吸收流经燃料重整装置内尾气的热量，以形成可燃混合气体。然后重新将该可燃混合气体经过可燃混合气体出口注入燃烧室内以供燃烧，如此能够大幅度提高斯特林发动机的***效率。
进一步优选地，包括至少一氧化剂进气管，至少一所述氧化剂进气管组装于所述燃烧室，用于向所述燃烧室内输送氧化剂。
进一步优选地，还包括一排气输送管道，所述排气输送管道依次将所述斯特林发动机、所述燃料重整装置、所述蒸发器、所述冷却器和所述气液分离回收器相连通。
本发明的技术效果在于：
本专利创造性的将斯特林发动机的燃烧室燃烧后产生的废气经燃料重整装置输送至排气分离回收装置，排气分离回收装置对该尾气进行气液分离，且排气分离回收装置将分离出的液体中的一部分转化为水蒸气，并输送至燃料重整装置，燃料重整装置内的水蒸气和燃料进行催化重整，并在催化重整的过程中大量吸收流经燃料重整装置内尾气的热量，以形成高温的可燃混合气体。然后再通过将该可燃混合气体重新注入燃烧室内以供燃烧，如此能够大幅度提高斯特林发动机的***效率，且相比于其它排气能量回收方法而言，本***具备附加设备少及回收效率高等优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1是本发明产品的结构示意图。
附图标号说明：
100.斯特林发动机，110.燃烧室，120.氧化剂进气管；
200.燃料重整装置，210.低温部，211.蒸气入口，212.燃料入口，220.高温部，221.可燃混合气体出口；
300.燃料输送装置，310.燃料泵，320.燃料分配阀；
400.排气分离回收装置，410.蒸发器，420.冷却器，421.循环冷却水管路，430.气液分离回收器，431.气液分离罐，4311.气体出口，4312.液体出口，432.气体回收件，4321.气体稳压罐，4322.气压调节阀，433.液体回收件，4331.水罐，4332.循环水泵，4333.水分配器，4334.水压调节阀；
500.排气输送管道，510.第一支管，520.第二支管，530.第三支管，540.第四支管。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
斯特林发动机的重整燃烧***即是利用斯特林发动机100的燃烧室110燃烧后排放的尾气的余热对燃料进行催化重整，形成高温的可燃混合气体，再将该可燃混合气体重新注入燃烧室内进行燃烧的一种新型的高效燃烧技术。该技术可以在不改变斯特林发动机100整体结构的情况下，对其排放的尾气进行吸收再利用。
根据本发明提供的一个具体实施例，如图1所示，一种斯特林发动机的重整燃烧***，包括燃料重整装置200、燃料输送装置300和排气分离回收装置400。燃料重整装置200连通于斯特林发动机100的燃烧室110。燃料输送装置300连通于燃烧室110和燃料重整装置200，用于输送燃料至燃烧室110和燃料重整装置200。排气分离回收装置400连通于燃料重整装置200。其中，燃烧室110将斯特林发动机100排放的尾气经燃料重整装置200输送至排气分离回收装置400。排气分离回收装置400用于对尾气进行气液分离。尾气被分离出的液体中的一部分被排气分离回收装置400转化为水蒸气，并输送至燃料重整装置200。位于燃料重整装置200内的水蒸气与燃料重整装置200内的燃料发生反应，在反应过程中吸收流经燃料重整装置200内尾气的热量，以形成可燃混合气体，可燃混合气体通过燃料重整装置200输送至燃烧室110内以供燃烧，如此能够大幅度提高斯特林发动机100的***效率。
作为本实施例的进一步优化，参见图1，燃料输送装置300可包括一燃料泵310和连通于燃料泵310的一燃料分配阀320。其中，燃料分配阀320连通于燃烧室110和燃料重整装置200，用于对燃料泵310输送至燃烧室110和燃料重整装置200的燃料进行控制。
具体地，燃料泵310用于连接燃料储存箱(未图示)，燃料储存箱内的燃料可源源不断地流向燃料泵310，并经过燃料泵310排出。当斯特林发动机100处于初步启动阶段时，燃料分配阀320可***作地将燃料泵310和燃烧室110相连通，燃料泵310将燃料源源不断地输送至燃烧室110内，且燃烧室110还组装有至少一根氧化剂进气管120，用于向燃烧室110内输送氧化剂，该氧化剂用于和燃料混合燃烧，以用于启动斯特林发动机100。当斯特林发动机100工作稳定后，且燃烧室110内储存的燃料的量足够使用时，可通过切换燃料分配阀320，使得燃料泵310和燃料重整装置200相连通，以将燃料输送至燃料重整装置200，该燃料和燃料重整装置200内的水蒸气进行催化重整，并在催化重整的过程中吸收流经燃料重整装置200内尾气的热量，以形成高温的可燃混合气体，然后再将该可燃混合气体重新注入燃烧室110内以供燃烧，如此能够在很大程度上提高斯特林发动机100的***效率。
作为本实施例的更进一步优化，参见图1，排气分离回收装置400可包括依次设置的蒸发器410、冷却器420和气液分离回收器430。蒸发器410连通于燃料重整装置200，冷却器420连通于蒸发器410，气液分离回收器430连通于冷却器420，且气液分离回收器430和蒸发器410相连通。其中，斯特林发动机100排放的尾气从燃料重整装置200依次经蒸发器410和冷却器420流至气液分离回收器430内，以进行气液分离。
具体地，本专利通过增设排气输送管道500依次将斯特林发动机100、燃料重整装置200、蒸发器410、冷却器420和气液分离回收器430相连通，以进行尾气的梯级输送。其中，排气输送管道500可包括用于连通斯特林发动机100的燃烧室110和燃料重整装置200的第一支管510、用于连通燃料重整装置200和蒸发器410的第二支管520、用于连通蒸发器410和冷却器420的第三支管530和用于连通冷却器420和气液分离回收器430的第四支管540，但并不限于此。
值得一提的是，斯特林发动机100排放的尾气从燃烧室110输送至燃料重整装置200内时的温度约为800摄氏度，热能品质相对较高，有较好的利用价值。该尾气在经过燃料重整装置200、蒸发器410和冷却器420的梯级利用后，冷却至60摄氏度左右，然后流至气液分离回收器430内进行气液分离。其中，冷却器420上增设循环冷却水管路421，该循环冷却水管路421远远不断地对流经冷却器420内的尾气进行水冷降温，且被降温的尾气夹杂有水分，因此，该尾气从冷却器420流进气液分离回收器430内时，可通过气液分离回收器430对其进行气液分离。
进一步地，参见图1，气液分离回收器430可包括气液分离罐431和连通于气液分离罐431的气体回收件432及液体回收件433。气液分离罐431通过第四支管540连通于冷却器420，且液体回收件433连通于蒸发器410。其中，气液分离罐431接收来自冷却器420内的被水冷降温，且夹杂有水分的尾气，并将该尾气分离成气体和液体。气体流进气体回收件432内，液体流进液体回收件433内。
具体地，气液分离罐431的上下相对两端分设一气体出口4311和一液体出口4312。气体出口4311用于连通气体回收件432，位于气液分离罐431内的气体上浮并经气体出口4311流进气体回收件432内。液体出口4312用于连通液体回收件433，位于气液分离罐431内的液体下沉并经液体出口4312流进液体回收件433内。
作为进一步的优化，参见图1，气体回收件432可包括连通于气体出口4311的气体稳压罐4321和连通于气体稳压罐4321的气压调节阀4322。其中，气体稳压罐4321用于存储经气体出口4311流出的气体。气压调节阀4322用于将经气体稳压罐4321流出的气体排出。具体地，通过增设气压调节阀4322可有效调节经气体稳压罐4321流出气体的流量，防止流量过大而带来安全隐患，和过小而造成排放不畅，利于气体更顺畅地进行排放。
进一步地，液体回收件433可包括连通于液体出口4312的水罐4331、连通于水罐4331的循环水泵4332、连通于循环水泵4332的水分配器4333和连通于水分配器4333的水压调节阀4334。水分配器4333还连通于蒸发器410。其中，水罐4331用于存储经液体出口4312流出的液体。循环水泵4332用于将存储于水罐4331内的液体输送至水分配器4333，并在输送的过程中增大液体的流速，使得水压变大，利于更快速地进入水分配器4333，且被水分配器4333进行分配。水分配器4333将进入其内部的液体分流，具体地，水分配器4333将液体中的一部分输送至水压调节阀4334，并经水压调节阀4334排出。通过增设水压调节阀4334可有效调节液体的流量，防止流量过大而带来安全隐患，和过小而造成排放不畅，利于液体更顺畅地进行排放。在循环水泵4332的加压作用下，水分配器4333还将液体中的另一部分输送至蒸发器410，蒸发器410用于吸收该部分液体的余热，以将该液体转化为水蒸气，并将其输送至燃料重整装置200。
进一步地，燃料重整装置200具有低温部210和位于低温部210上方的高温部220。其中，低温部210设有蒸气入口211和燃料入口212，蒸发器410连通于蒸气入口211，用于将水蒸气经蒸气入口211输送至燃料重整装置200内。燃料输送装置300的燃料分配阀320连通于燃料入口212，使得燃料泵310能够将燃料经燃料入口212输送至燃料重整装置200内。
如此，燃料重整装置200内的水蒸气和燃料发生反应，以进行催化重整，该催化重整的过程中会产生强吸热反应，如此，在该催化重整的过程中，大量吸收自燃烧室110经第一支管510流进燃料重整装置200内的尾气的热量，以形成高温的可燃混合气体，例如富氢，但并不限于此。如此，可对斯特林发动机100的尾气余热进行深度利用。进一步地，高温部220设有可燃混合气体出口221，燃烧室110连通于可燃混合气体出口221。因此，形成的可燃混合气体上升并经可燃混合气体出口221注入燃烧室110内以供燃烧，如此能够大幅度提高斯特林发动机100的***效率。
值得一提的是，燃料输送装置300的燃料泵310所输送的燃料可为气体燃料，例如甲烷；也可为液体燃料，例如柴油、二甲醚、甲醇或乙醇中的一种；当然，也可为气液混合燃料，并不限于此。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种斯特林发动机的重整燃烧***，其特征在于，包括：
燃料重整装置，连通于所述斯特林发动机的燃烧室；
燃料输送装置，连通于所述燃烧室和所述燃料重整装置，用于输送燃料至所述燃烧室和所述燃料重整装置；
排气分离回收装置，连通于所述燃料重整装置；
其中，所述燃烧室将所述斯特林发动机排放的尾气经所述燃料重整装置输送至所述排气分离回收装置；
所述排气分离回收装置用于对尾气进行气液分离；尾气被分离出的液体中的一部分被所述排气分离回收装置转化为水蒸气，并输送至所述燃料重整装置；
位于所述燃料重整装置内的水蒸气与所述燃料重整装置内的燃料发生反应，在反应过程中吸收流经所述燃料重整装置内尾气的热量，以形成可燃混合气体，可燃混合气体通过所述燃料重整装置输送至所述燃烧室内。
2.根据权利要求1所述的斯特林发动机的重整燃烧***，其特征在于，
所述燃料输送装置包括燃料泵和连通于所述燃料泵的燃料分配阀；其中，
所述燃料分配阀连通于所述燃烧室和所述燃料重整装置，用于对所述燃料泵输送至所述燃烧室和所述燃料重整装置的燃料进行控制。
3.根据权利要求1或2所述的斯特林发动机的重整燃烧***，其特征在于，
所述排气分离回收装置包括依次设置的蒸发器、冷却器和气液分离回收器；所述蒸发器连通于所述燃料重整装置，所述冷却器连通于所述蒸发器，所述气液分离回收器连通于所述冷却器，且所述气液分离回收器和所述蒸发器相连通；其中，
所述斯特林发动机排放的尾气从所述燃料重整装置依次经所述蒸发器和所述冷却器流至所述气液分离回收器内，以进行气液分离。
4.根据权利要求3所述的斯特林发动机的重整燃烧***，其特征在于，
所述气液分离回收器包括气液分离罐和连通于所述气液分离罐的气体回收件及液体回收件；所述气液分离罐连通于所述冷却器，所述液体回收件连通于所述蒸发器；其中，
所述气液分离罐接收来自所述冷却器内的尾气，并将尾气分离成气体和液体；气体流进所述气体回收件内，液体流进所述液体回收件内。
5.根据权利要求4所述的斯特林发动机的重整燃烧***，其特征在于，
所述气液分离罐的上下相对两端分设一气体出口和一液体出口；
所述气体出口用于连通所述气体回收件，位于所述气液分离罐内的气体上浮并经所述气体出口流进所述气体回收件内；
所述液体出口用于连通所述液体回收件，位于所述气液分离罐内的液体下沉并经所述液体出口流进所述液体回收件内。
6.根据权利要求5所述的斯特林发动机的重整燃烧***，其特征在于，
所述气体回收件包括连通于所述气体出口的气体稳压罐和连通于所述气体稳压罐的气压调节阀；其中，
所述气体稳压罐用于存储经所述气体出口流出的气体；所述气压调节阀用于将经所述气体稳压罐流出的气体排出。
7.根据权利要求6所述的斯特林发动机的重整燃烧***，其特征在于，
所述液体回收件包括连通于所述液体出口的水罐、连通于所述水罐的循环水泵、连通于所述循环水泵的水分配器和连通于所述水分配器的水压调节阀；所述水分配器还连通于所述蒸发器；其中，
所述水罐用于存储经所述液体出口流出的液体；所述循环水泵用于将存储于所述水罐内的液体输送至所述水分配器；
所述水分配器将液体中的一部分输送至所述水压调节阀，并经所述水压调节阀排出；所述水分配器还将液体中的另一部分输送至所述蒸发器，所述蒸发器用于将存储于其内部的液体转化为水蒸气，并将其输送至所述燃料重整装置。
8.根据权利要求7所述的斯特林发动机的重整燃烧***，其特征在于，
所述燃料重整装置具有低温部和位于所述低温部上方的高温部；其中，
所述低温部设有蒸气入口和燃料入口，所述蒸发器连通于所述蒸气入口，所述燃料输送装置连通于所述燃料入口；
所述高温部设有可燃混合气体出口，所述燃烧室连通于所述可燃混合气体出口。
9.根据权利要求1所述的斯特林发动机的重整燃烧***，其特征在于，
包括至少一氧化剂进气管，至少一所述氧化剂进气管组装于所述燃烧室，用于向所述燃烧室内输送氧化剂。
10.根据权利要求3所述的斯特林发动机的重整燃烧***，其特征在于，
还包括一排气输送管道，所述排气输送管道依次将所述斯特林发动机、所述燃料重整装置、所述蒸发器、所述冷却器和所述气液分离回收器相连通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110016988.0A CN112780452A (zh) | 2021-01-07 | 2021-01-07 | 斯特林发动机的重整燃烧*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110016988.0A CN112780452A (zh) | 2021-01-07 | 2021-01-07 | 斯特林发动机的重整燃烧*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112780452A true CN112780452A (zh) | 2021-05-11 |
Family
ID=75756023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110016988.0A Pending CN112780452A (zh) | 2021-01-07 | 2021-01-07 | 斯特林发动机的重整燃烧*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112780452A (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1869418A (zh) * | 2005-05-27 | 2006-11-29 | 北京化工大学 | 一种燃气动力循环***及循环方法 |
| JP2008031966A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Jfe R & D Corp | Ｄｍｅディーゼルエンジン |
| CN101457715A (zh) * | 2008-06-30 | 2009-06-17 | 李钢坤 | 移动制氢发动机燃料***及其装置 |
| CN104017604A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-03 | 清华大学 | 一种生物质气化催化重整制生物氢的装置及方法 |
| CN104134811A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-11-05 | 北京正拓气体科技有限公司 | 一种可以回收利用变压吸附解析气的重整制氢装置及工艺 |
| CN106321203A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-01-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种蒸汽重整型化学回热内燃机 |
| CN106351759A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-25 | 大连理工大学 | 单一燃料源的反应可控压燃式发动机 |
| CN106545438A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-03-29 | 哈尔滨工业大学 | 废气再循环化学回热柴油机 |
| CN108439336A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-08-24 | 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 | 一种零排放氢电联产*** |
| CN109573945A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-05 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种甲烷重整制氢燃烧器中烟气的水蒸气分离及回用装置和方法 |
| CN110606467A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-24 | 上海齐耀动力技术有限公司 | 一种甲醇重整制氢工艺及*** |
-
2021
- 2021-01-07 CN CN202110016988.0A patent/CN112780452A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1869418A (zh) * | 2005-05-27 | 2006-11-29 | 北京化工大学 | 一种燃气动力循环***及循环方法 |
| JP2008031966A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Jfe R & D Corp | Ｄｍｅディーゼルエンジン |
| CN101457715A (zh) * | 2008-06-30 | 2009-06-17 | 李钢坤 | 移动制氢发动机燃料***及其装置 |
| CN104017604A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-03 | 清华大学 | 一种生物质气化催化重整制生物氢的装置及方法 |
| CN104134811A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-11-05 | 北京正拓气体科技有限公司 | 一种可以回收利用变压吸附解析气的重整制氢装置及工艺 |
| CN106351759A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-25 | 大连理工大学 | 单一燃料源的反应可控压燃式发动机 |
| CN106321203A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-01-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种蒸汽重整型化学回热内燃机 |
| CN106545438A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-03-29 | 哈尔滨工业大学 | 废气再循环化学回热柴油机 |
| CN108439336A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-08-24 | 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 | 一种零排放氢电联产*** |
| CN109573945A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-05 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种甲烷重整制氢燃烧器中烟气的水蒸气分离及回用装置和方法 |
| CN110606467A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-24 | 上海齐耀动力技术有限公司 | 一种甲醇重整制氢工艺及*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101222975B (zh) | 紧凑型重整反应器 | |
| EP3054519B1 (en) | Reversible fuel cell system and method for operating a fuel cell system | |
| US20030121481A1 (en) | Fuel system | |
| CN101208264B (zh) | 紧凑型重整反应器 | |
| CN109065914B (zh) | 以液化天然气为原料的基于燃料电池的分布式能源*** | |
| CN110606467B (zh) | 一种甲醇重整制氢工艺及*** | |
| JP5085847B2 (ja) | 出力発生用の膨張機を備える高効率燃料電池発電システム | |
| JPH07201349A (ja) | 燃料電池サイクルに基づく間接燃焼型のガスタービンサイクル | |
| CN114483290B (zh) | 一种甲醇重整器耦合内燃机的复合压缩空气储能***及方法 | |
| CN101540410B (zh) | 天然气制氢与质子交换膜燃料电池集成发电的方法及装置 | |
| CN113958933B (zh) | 一种集多能存储与碳氢燃料制备的复合能量***及方法 | |
| WO2003021702A1 (en) | A power generation apparatus | |
| JP6764798B2 (ja) | プラント及びプラントの運転方法 | |
| CN111256031A (zh) | 一种基于bog燃烧的lng冷能利用*** | |
| CN112780452A (zh) | 斯特林发动机的重整燃烧*** | |
| JP2662298B2 (ja) | 二酸化炭素分離装置を有するパワープラント | |
| JP2004018343A (ja) | 炭化水素燃料からの電力と水素の併産方法とそのプラント及びその排熱回収型改質器 | |
| CN115900409A (zh) | 一种化学热泵耦合液态空气储能的装置***及方法 | |
| CN110835094A (zh) | 甲醇水蒸气与氢混合气一体式超高压制氢***及其方法 | |
| CN111453697B (zh) | 用于sofc的多燃料通用型重整制氢***及方法 | |
| JP2001085036A (ja) | 燃料電池装置及びタービン設備 | |
| RU2388118C1 (ru) | Установка для производства электроэнергии из углеводородного сырья | |
| JP6622943B1 (ja) | 燃料供給装置およびガスエンジンシステム | |
| CN101566103A (zh) | 一种以氢为燃料的动力循环方法 | |
| CN211719720U (zh) | 一种通用型重整燃料电池*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210511 |