一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置的制造方法
【專利摘要】一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置，涉及燃燒器設(shè)備，燃燒器組件由轉(zhuǎn)化電極、電極承裝盤、孔道罩盤和絕緣底盤組成，轉(zhuǎn)化電極的上半段呈微孔圓錐體結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化電極的下半段體中有導(dǎo)水孔道；孔道罩盤上有與轉(zhuǎn)化電極相同數(shù)量的孔道；孔道罩盤和多只轉(zhuǎn)化電極安裝在電極承裝盤上，轉(zhuǎn)化電極上半段的微孔圓錐體置于孔道罩盤的孔道之中；電極承裝盤安裝在絕緣底盤上，絕緣底盤的回轉(zhuǎn)體內(nèi)空間構(gòu)成承壓水室，轉(zhuǎn)化電極體中的導(dǎo)水孔道連通到承壓水室，各轉(zhuǎn)化電極通過各分流電阻與分流母線進(jìn)行連接，分流母線通過支持件與靜電發(fā)生器的高壓正極進(jìn)行電氣連接。本發(fā)明把水分子通過壓力滲透，再經(jīng)鎳硫合金材料催化和靜電場(chǎng)電離，轉(zhuǎn)化為氫氣、氧氣的氣化燃料進(jìn)行燃燒。
【專利說明】
一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及燃燒器設(shè)備，特別是涉及到一種水介質(zhì)燃燒設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]水是一種含有氫元素最豐富的物質(zhì)，每一個(gè)水分子由二個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子結(jié)合而成，每立方米水中含有111公斤多的氫氣，其質(zhì)量容量大于11.1%，氫氣的發(fā)熱值高，燃燒I公斤氫氣可放出142120kj的熱量，是汽油的三倍。把水開發(fā)成一種能源來應(yīng)用，燃燒時(shí)不產(chǎn)生二氧化碳，生成物只有水，可反復(fù)循環(huán)使用，對(duì)改善大氣酸雨環(huán)境，減少大氣中二氧化碳含量，從而減輕溫室效應(yīng)都有極大的好處。因此，開發(fā)水介質(zhì)燃料不但可解決能源緊張的局面，而且環(huán)保效果突出。然而，水分子里的氫原子和氧原子結(jié)合得非常牢固，高溫加熱法需把水分子加熱到3000°C以上進(jìn)行分解，一般的加熱方式難以達(dá)到這么高的溫度；工業(yè)上用電流法分解水分子制氫，分解速度慢、效率低，而且耗能很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有熱解水制氫和電流法分解水分子制氫的缺點(diǎn)，提供一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置，把水作為一種能源來應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)清潔燃燒，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
[0004]本發(fā)明的一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置，包括加壓水栗、壓力罐、燃燒器和靜電發(fā)生器，加壓水栗的出水口通過止回閥與壓力罐的底部進(jìn)行連接，其特征是燃燒裝置中有燃燒器組件1、分流電阻22和分流母線5，燃燒器組件I由轉(zhuǎn)化電極1-4、電極承裝盤1-1、孔道罩盤1-2和絕緣底盤1-5組成，其中，轉(zhuǎn)化電極1-4的上半段呈微孔圓錐體結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化電極1-4的下半段體中有導(dǎo)水孔道1-401;電極承裝盤1-1上有多個(gè)轉(zhuǎn)化電極1-4的安裝孔;孔道罩盤1-2上有與轉(zhuǎn)化電極1-4相同數(shù)量的孔道1-3;絕緣底盤1-5為上端開口的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu);孔道罩盤1-2和多只轉(zhuǎn)化電極1-4安裝在電極承裝盤1-1上，轉(zhuǎn)化電極1-4上半段的微孔圓錐體置于孔道罩盤1-2的孔道1-3之中；電極承裝盤1-1攜孔道罩盤1-2和轉(zhuǎn)化電極1-4安裝在絕緣底盤1-5上，絕緣底盤1-5的回轉(zhuǎn)體內(nèi)空間構(gòu)成承壓水室4，轉(zhuǎn)化電極1-4體中的導(dǎo)水孔道1-401連通到承壓水室4，承壓水室4有進(jìn)水接頭8接入;分流電阻22和分流母線5設(shè)置在承壓水室4中，分流電阻22的數(shù)量和轉(zhuǎn)化電極1-4的數(shù)量相等，各轉(zhuǎn)化電極1-4通過各分流電阻22與分流母線5進(jìn)行連接，分流母線5通過支持件6與靜電發(fā)生器的高壓正極進(jìn)行電氣連接;承壓水室4通過進(jìn)水接頭8連接到止回閥14與壓力罐18之間的管路上。
[0005]本發(fā)明中，轉(zhuǎn)化電極1-4為金屬粉末燒結(jié)的微孔濾膜結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化電極1-4構(gòu)成水分子過濾和催化元件，具體實(shí)施時(shí)，轉(zhuǎn)化電極1-4選用媽粉末和鎳硫合金粉末混合的材料，燒結(jié)成鎢鎳假合金零件，燒制時(shí)，鎢、鎳硫合金既不互相溶解，也不形成金屬間化合物，所形成的假合金組織為鎢顆粒、鎳硫合金顆粒的二相結(jié)構(gòu)，假合金組織中存在微小孔隙，具有過濾水分子的作用，其中的鎳硫合金對(duì)水分子的分解具有催化作用，使水分子更容易分解;在轉(zhuǎn)化電極1-4與孔道罩盤1-2的孔道1-3壁體之間有空間，孔道罩盤1-2與靜電發(fā)生器的高壓負(fù)極進(jìn)行電氣連接，轉(zhuǎn)化電極1-4與孔道1-3壁體之間的空間構(gòu)成靜電場(chǎng);在電極承裝盤1-1上有常閉排氣閥24，常閉排氣閥24連通到承壓水室4;孔道罩盤1-2上的孔道1-3為上小下大的倒喇叭形結(jié)構(gòu);壓力罐的底部有呼吸接口 18-1，加壓水栗的出水口通過止回閥14與壓力罐底部的呼吸接口 18-1進(jìn)行連接;在加壓水栗10接入的管路上有過濾器12。
[0006]本發(fā)明適合在工業(yè)鍋爐上應(yīng)用，以水介質(zhì)為氣化原料，實(shí)現(xiàn)清潔燃燒，獲取熱能，應(yīng)用時(shí)，加壓水栗、壓力罐、靜電發(fā)生器和燃燒器組件I安裝在各自的機(jī)架上。工作時(shí)，靜電發(fā)生器通過各分流電阻對(duì)各轉(zhuǎn)化電極和孔道罩盤1-2施加I萬伏以上的靜電，使轉(zhuǎn)化電極Ι-Α 的微孔圓錐體處于孔道 1-3 之中的靜電場(chǎng)中 ，以增加轉(zhuǎn)化電極 1-4 的催化活性，并且對(duì)水分子形成電離作用;采用純凈水作為原料水，原料水經(jīng)加壓水栗10進(jìn)入到燃燒器組件I的承壓水室4中，同時(shí)原料水由壓力罐18的底部進(jìn)入壓力罐內(nèi)，使壓力罐18內(nèi)的上部空氣受到壓縮，形成壓縮空氣，壓力罐18下部的水在壓縮空氣的作用下具有壓力，承壓水室4內(nèi)的水壓與壓力罐18下部的水壓相等。承壓水室4內(nèi)具有壓力的純凈水通過導(dǎo)水孔道1-401滲入到轉(zhuǎn)化電極1-4的微小孔隙中，轉(zhuǎn)化電極1-4的微小孔隙對(duì)水分子進(jìn)行過濾，使大分子團(tuán)成為小分子，水分子的活性得到提高，使水分子更容易得到分解，同時(shí)，轉(zhuǎn)化電極1-4的鎳硫合金材料對(duì)水分子進(jìn)行催化分解。水分子在經(jīng)過壓力滲透，由大分子團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿訄F(tuán)結(jié)構(gòu)，再經(jīng)鎳硫合金材料催化和靜電場(chǎng)電離，分解為氫氣、氧氣以及活性氫原子、活性氧原子、活性氫氧原子團(tuán)的活性化學(xué)物，從轉(zhuǎn)化電極1-4的微孔圓錐體中逸出，轉(zhuǎn)化為氣化燃料，進(jìn)入到孔道1-3中，水分子轉(zhuǎn)化的氣化燃料由轉(zhuǎn)化電極1-4與孔道1-3壁體之間的高壓電火花進(jìn)行點(diǎn)燃，進(jìn)行逆反應(yīng)燃燒，放出熱能。上述過程中，承壓水室18中的水和滲入轉(zhuǎn)化電極1-4的水對(duì)轉(zhuǎn)化電極1-4產(chǎn)生冷卻作用，保護(hù)轉(zhuǎn)化電極1-4不被燒壞。上述工作過程中，分流電阻有電流通過，會(huì)造成發(fā)熱，由于分流電阻設(shè)置在承壓水室4中，分流電阻產(chǎn)生的熱量用來加熱承壓水室4中的水，水加熱后更容易增加活性，同時(shí)，分流電阻通過承壓水室4中的水進(jìn)行散熱，本發(fā)明通過分流電阻使分配到各轉(zhuǎn)化電極的靜電電壓均勻。本發(fā)明采用靜電來提高轉(zhuǎn)化電極1-4的催化活性和利用靜電場(chǎng)來電離水分子，降低了熱解水分子的溫度要求，所耗電能極少，水分子的分解效率高。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:提供的一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置，適合在工業(yè)鍋爐上應(yīng)用，以水介質(zhì)為氣化原料，把水分子通過壓力滲透，由大分子團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿訄F(tuán)結(jié)構(gòu)，再經(jīng)鎳硫合金材料催化和靜電場(chǎng)電離，轉(zhuǎn)化為氫氣、氧氣的氣化燃料進(jìn)行燃燒，把水作為一種能源來應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)清潔燃燒，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2是本發(fā)明的燃燒器組件附視圖。
[0010]圖3是本發(fā)明的轉(zhuǎn)化電極的放大圖。
[0011 ]圖中:1.燃燒器組件，1-1.電極承裝盤，1-2.孔道罩盤，1-3.孔道，1-4.轉(zhuǎn)化電極，1-401.導(dǎo)水孔道，1-402.外六角體，1-403.外螺紋，1-404.微孔圓錐體，1_5.絕緣底盤，2.緊固螺栓，3.導(dǎo)線，4.承壓水室，5.分流母線，6.支持件，7.靜電發(fā)生器，7-1.負(fù)極接口，7-2.正極接口，8.進(jìn)水接頭，9.壓力水管，10.加壓水栗，11.連通管，12.過濾器，13.供水管，14.止回閥，15.三通，16.機(jī)架，17.壓力純凈水，18.壓力罐，18-1.呼吸接口，18-2.輔助接口，18-
3.檢修排空管，19.壓縮空氣，20.壓力控制器，21.檢修排空閥，22.分流電阻，23.密封墊，24.常閉排氣閥。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1圖1所示的實(shí)施方式中，一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置主要由加壓水栗10、壓力罐18、燃燒器組件1、靜電發(fā)生器7、分流電阻22和分流母線5組成，加壓水栗10的出水口通過止回閥14與壓力罐18的底部進(jìn)行連接，燃燒器組件I由轉(zhuǎn)化電極1-4、電極承裝盤1-1、孔道罩盤1-2和絕緣底盤1-5組成，其中，轉(zhuǎn)化電極1-4的上半段呈微孔圓錐體結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化電極1-4的下半段體中有導(dǎo)水孔道1-401，轉(zhuǎn)化電極1-4為金屬粉末燒結(jié)的微孔濾膜結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化電極1-4構(gòu)成水分子過濾和催化元件，電極承裝盤1-1上有多個(gè)轉(zhuǎn)化電極1-4的安裝孔;孔道罩盤1-2上有與轉(zhuǎn)化電極1-4相同數(shù)量的孔道1-3，孔道1-3為上小下大的倒喇叭形結(jié)構(gòu);絕緣底盤1-5為上端開口的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu);孔道罩盤1-2和多只轉(zhuǎn)化電極1-4安裝在電極承裝盤1-1上，轉(zhuǎn)化電極1-4上半段的微孔圓錐體置于孔道罩盤1-2的孔道1-3之中，在轉(zhuǎn)化電極1-4與孔道罩盤1-2的孔道1-3壁體之間有空間；電極承裝盤1-1攜孔道罩盤1-2和轉(zhuǎn)化電極1-4安裝在絕緣底盤1-5上，絕緣底盤1-5的回轉(zhuǎn)體內(nèi)空間構(gòu)成承壓水室4，轉(zhuǎn)化電極1-4體中的導(dǎo)水孔道1-401連通到承壓水室4，承壓水室4有進(jìn)水接頭8接入;分流電阻22和分流母線5設(shè)置在承壓水室4中，分流電阻22的數(shù)量和轉(zhuǎn)化電極1-4的數(shù)量相等，各轉(zhuǎn)化電極1-4通過各分流電阻22與分流母線5進(jìn)行連接，分流母線5通過支持件6與靜電發(fā)生器的高壓正極進(jìn)行電氣連接，孔道罩盤1-2與靜電發(fā)生器的高壓負(fù)極進(jìn)行電氣連接，轉(zhuǎn)化電極1-4與孔道1-3壁體之間的空間構(gòu)成靜電場(chǎng);承壓水室4通過進(jìn)水接頭8連接到止回閥14與壓力罐18之間的管路上。本實(shí)施例中，在電極承裝盤1-1上有常閉排氣閥24，常閉排氣閥24連通到承壓水室4;壓力罐的底部有呼吸接口 18-1，加壓水栗的出水口通過止回閥14與壓力罐底部的呼吸接口 18-1進(jìn)行連接;在加壓水栗10接入的管路上有過濾器12;轉(zhuǎn)化電極1-4選用鎢粉末和鎳硫合金粉末混合的材料，燒結(jié)成鎢鎳假合金零件，燒制時(shí)，鎢、鎳硫合金既不互相溶解，也不形成金屬間化合物，所形成的假合金組織為鎢顆粒、鎳硫合金顆粒的二相結(jié)構(gòu)，假合金組織中存在微小孔隙，具有過濾水分子的作用，其中的鎳硫合金對(duì)水分子的分解具有催化作用，使水分子更容易分解；電極承裝盤1-1和絕緣底盤1-5選用氧化鋁陶瓷材料或氧化鋯陶瓷材料制作，孔道罩盤1-2選用不銹鋼材料制作。
[0013]本實(shí)施例在工業(yè)鍋爐上使用，以水介質(zhì)為轉(zhuǎn)化原料，實(shí)現(xiàn)清潔燃燒，獲取熱能，使用時(shí)，燃燒器組件I設(shè)置在工業(yè)鍋爐的爐膛中，對(duì)孔道罩盤1-2進(jìn)行接地保護(hù)處理，加壓水栗10、壓力罐18和靜電發(fā)生器7設(shè)置在工業(yè)鍋爐的外圍。工作時(shí)，靜電發(fā)生器通過各分流電阻對(duì)各轉(zhuǎn)化電極和孔道罩盤1-2施加I萬伏以上的靜電，使轉(zhuǎn)化電極1-4的微孔圓錐體處于孔道1-3之中的靜電場(chǎng)中，以增加轉(zhuǎn)化電極1-4的催化活性，并且對(duì)水分子形成電離作用;采用純凈水作為原料水，原料水經(jīng)加壓水栗10進(jìn)入到燃燒器組件I的承壓水室4中，同時(shí)原料水由壓力罐18的底部進(jìn)入壓力罐內(nèi)，使壓力罐18內(nèi)的上部空氣受到壓縮，形成壓縮空氣，壓力罐18下部的水在壓縮空氣的作用下具有壓力，承壓水室4內(nèi)的水壓與壓力罐18下部的水壓相等。承壓水室4內(nèi)具有壓力的純凈水通過導(dǎo)水孔道1-401滲入到轉(zhuǎn)化電極1-4的微小孔隙中，轉(zhuǎn)化電極1-4的微小孔隙對(duì)水分子進(jìn)行過濾，使大分子團(tuán)成為小分子，水分子的活性得到提高，使水分子更容易得到分解，同時(shí)，轉(zhuǎn)化電極1-4的鎳硫合金材料對(duì)水分子進(jìn)行催化分解。水分子在經(jīng)過壓力滲透，由大分子團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿訄F(tuán)結(jié)構(gòu)，再經(jīng)鎳硫合金材料催化和靜電場(chǎng)電離，分解為氫氣、氧氣以及活性氫原子、活性氧原子、活性氫氧原子團(tuán)的活性化學(xué)物，從轉(zhuǎn)化電極1-4的微孔圓錐體中逸出，轉(zhuǎn)化為氣化燃料，進(jìn)入到孔道1-3中，水分子轉(zhuǎn)化的氣化燃料由轉(zhuǎn)化電極1-4與孔道1-3壁體之間的高壓電火花進(jìn)行點(diǎn)燃，進(jìn)行逆反應(yīng)燃燒，放出熱能。上述過程中，通過分流電阻使分配到各轉(zhuǎn)化電極的靜電電壓均勻，分流電阻有電流通過，會(huì)造成發(fā)熱，由于分流電阻設(shè)置在承壓水室4中，分流電阻產(chǎn)生的熱量用來加熱承壓水室4中的水，水加熱后更容易增加活性，同時(shí)，分流電阻通過承壓水室4中的水進(jìn)行散熱;承壓水室18中的水和滲入轉(zhuǎn)化電極1-4的水對(duì)轉(zhuǎn)化電極1-4產(chǎn)生冷卻作用，保護(hù)轉(zhuǎn)化電極1-4不被燒壞。壓力罐18內(nèi)的操作壓力由壓力控制器21進(jìn)行控制，當(dāng)壓力罐18內(nèi)的壓力低于設(shè)定的下限壓力，壓力控制器21接通加壓水栗10的電源，使加壓水栗10運(yùn)行，向壓力罐18進(jìn)行補(bǔ)水，使壓力罐18內(nèi)的空氣壓縮而使罐內(nèi)壓力升高；當(dāng)壓力罐18內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定的上限壓力時(shí)，壓力控制器21斷開加壓水栗10的電源，使加壓水栗10停止，通過壓力控制器21的控制，使壓力罐18內(nèi)的壓力在設(shè)定的范圍內(nèi)保持恒定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置，包括加壓水栗、壓力罐、燃燒器和靜電發(fā)生器，加壓水栗的出水口通過止回閥與壓力罐的底部進(jìn)行連接，其特征是燃燒裝置中有燃燒器組件(I)、分流電阻(22)和分流母線(5)，燃燒器組件(I)由轉(zhuǎn)化電極(1-4)、電極承裝盤(1-1)、孔道罩盤(1-2)和絕緣底盤(1-5)組成，其中，轉(zhuǎn)化電極(1-4)的上半段呈微孔圓錐體結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化電極(1-4)的下半段體中有導(dǎo)水孔道(1-401);電極承裝盤(1-1)上有多個(gè)轉(zhuǎn)化電極(1-4)的安裝孔;孔道罩盤(1-2)上有與轉(zhuǎn)化電極(1-4)相同數(shù)量的孔道(1-3);絕緣底盤(1-5)為上端開口的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu);孔道罩盤(1-2)和多只轉(zhuǎn)化電極(1-4)安裝在電極承裝盤(1-1)上，轉(zhuǎn)化電極(1-4)上半段的微孔圓錐體置于孔道罩盤(1-2)的孔道(1-3)之中；電極承裝盤(1-1)攜孔道罩盤(1-2 )和轉(zhuǎn)化電極(1-4 )安裝在絕緣底盤(1-5 )上，絕緣底盤(1-5 )的回轉(zhuǎn)體內(nèi)空間構(gòu)成承壓水室(4)，轉(zhuǎn)化電極(1-4)體中的導(dǎo)水孔道(1-401)連通到承壓水室(4)，承壓水室(4)有進(jìn)水接頭(8)接入;分流電阻(22)和分流母線(5)設(shè)置在承壓水室(4)中，分流電阻(2 2 )的數(shù)量和轉(zhuǎn)化電極(1-4 )的數(shù)量相等，各轉(zhuǎn)化電極(1-4 )通過各分流電阻(22 )與分流母線(5)進(jìn)行連接，分流母線(5)通過支持件(6)與靜電發(fā)生器的高壓正極進(jìn)行電氣連接;承壓水室(4)通過進(jìn)水接頭(8)連接到止回閥(14)與壓力罐(18)之間的管路上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置，其特征是轉(zhuǎn)化電極(1-4)為金屬粉末燒結(jié)的微孔濾膜結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化電極(1-4)構(gòu)成水分子過濾和催化元件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置，其特征是在轉(zhuǎn)化電極(1-4)與孔道罩盤(1-2)的孔道(1-3)壁體之間有空間，孔道罩盤(1-2)與靜電發(fā)生器的高壓負(fù)極進(jìn)行電氣連接，轉(zhuǎn)化電極(1-4)與孔道(1-3)壁體之間的空間構(gòu)成靜電場(chǎng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置，其特征是在電極承裝盤(1-1)上有常閉排氣閥(24)，常閉排氣閥(24)連通到承壓水室(4)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置，其特征是孔道罩盤(1-2)上的孔道(1-3)為上小下大的倒喇叭形結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置，其特征是壓力罐的底部有呼吸接口( 18-1)，加壓水栗的出水口通過止回閥(14)與壓力罐底部的呼吸接口( 18-1)進(jìn)行連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水介質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料的燃燒裝置，其特征是在加壓水栗(10)接入的管路上有過濾器(12)。
【文檔編號(hào)】C01B3/04GK106082124SQ201610662388
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月15日 公開號(hào)201610662388.0, CN 106082124 A, CN 106082124A, CN 201610662388, CN-A-106082124, CN106082124 A, CN106082124A, CN201610662388, CN201610662388.0
【發(fā)明人】周昀煜
【申請(qǐng)人】衢州昀睿工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司