一种水介质转化燃料的燃烧装置的制作方法

本实用新型涉及燃烧器设备，特别是涉及到一种水介质燃烧设备。

背景技术：

水是一种含有氢元素最丰富的物质，每一个水分子由二个氢原子和一个氧原子结合而成，每立方米水中含有111公斤多的氢气，其质量容量大于11.1%，氢气的发热值高，燃烧1公斤氢气可放出142120kj的热量，是汽油的三倍。把水开发成一种能源来应用，燃烧时不产生二氧化碳，生成物只有水，可反复循环使用，对改善大气酸雨环境，减少大气中二氧化碳含量，从而减轻温室效应都有极大的好处。因此，开发水介质燃料不但可解决能源紧张的局面，而且环保效果突出。然而，水分子里的氢原子和氧原子结合得非常牢固，高温加热法需把水分子加热到3000℃以上进行分解，一般的加热方式难以达到这么高的温度；工业上用电流法分解水分子制氢，分解速度慢、效率低，而且耗能很大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是要克服现有热解水制氢和电流法分解水分子制氢的缺点，提供一种水介质转化燃料的燃烧装置，把水作为一种能源来应用，实现清洁燃烧，保护生态环境。

本实用新型的一种水介质转化燃料的燃烧装置，包括加压水泵、压力罐、燃烧器和静电发生器，加压水泵的出水口通过止回阀与压力罐的底部进行连接，其特征是燃烧装置中有燃烧器组件1、分流电阻22和分流母线5，燃烧器组件1由转化电极1-4、电极承装盘1-1、孔道罩盘1-2和绝缘底盘1-5组成，其中，转化电极1-4的上半段呈微孔圆锥体结构，转化电极1-4的下半段体中有导水孔道1-401；电极承装盘1-1上有多个转化电极1-4的安装孔；孔道罩盘1-2上有与转化电极1-4相同数量的孔道1-3；绝缘底盘1-5为上端开口的回转体结构；孔道罩盘1-2和多只转化电极1-4安装在电极承装盘1-1上，转化电极1-4上半段的微孔圆锥体置于孔道罩盘1-2的孔道1-3之中；电极承装盘1-1携孔道罩盘1-2和转化电极1-4安装在绝缘底盘1-5上，绝缘底盘1-5的回转体内空间构成承压水室4，转化电极1-4体中的导水孔道1-401连通到承压水室4，承压水室4有进水接头8接入；分流电阻22和分流母线5设置在承压水室4中，分流电阻22的数量和转化电极1-4的数量相等，各转化电极1-4通过各分流电阻22与分流母线5进行连接，分流母线5通过支持件6与静电发生器的高压正极进行电气连接；承压水室4通过进水接头8连接到止回阀14与压力罐18之间的管路上。

本实用新型中，转化电极1-4为金属粉末烧结的微孔滤膜结构，转化电极1-4构成水分子过滤和催化元件，具体实施时，转化电极1-4选用钨粉末和镍硫合金粉末混合的材料，烧结成钨镍假合金零件，烧制时，钨、镍硫合金既不互相溶解，也不形成金属间化合物，所形成的假合金组织为钨颗粒、镍硫合金颗粒的二相结构，假合金组织中存在微小孔隙，具有过滤水分子的作用，其中的镍硫合金对水分子的分解具有催化作用，使水分子更容易分解；在转化电极1-4与孔道罩盘1-2的孔道1-3壁体之间有空间，孔道罩盘1-2与静电发生器的高压负极进行电气连接，转化电极1-4与孔道1-3壁体之间的空间构成静电场；在电极承装盘1-1上有常闭排气阀24，常闭排气阀24连通到承压水室4；孔道罩盘1-2上的孔道1-3为上小下大的倒喇叭形结构；压力罐的底部有呼吸接口18-1，加压水泵的出水口通过止回阀14与压力罐底部的呼吸接口18-1进行连接；在加压水泵10接入的管路上有过滤器12。

本实用新型适合在工业锅炉上应用，以水介质为气化原料，实现清洁燃烧，获取热能，应用时，加压水泵、压力罐、静电发生器和燃烧器组件1安装在各自的机架上。工作时，静电发生器通过各分流电阻对各转化电极和孔道罩盘1-2施加1万伏以上的静电，使转化电极1-4的微孔圆锥体处于孔道1-3之中的静电场中，以增加转化电极1-4的催化活性，并且对水分子形成电离作用；采用纯净水作为原料水，原料水经加压水泵10进入到燃烧器组件1的承压水室4中，同时原料水由压力罐18的底部进入压力罐内，使压力罐18内的上部空气受到压缩，形成压缩空气，压力罐18下部的水在压缩空气的作用下具有压力，承压水室4内的水压与压力罐18下部的水压相等。承压水室4内具有压力的纯净水通过导水孔道1-401渗入到转化电极1-4的微小孔隙中，转化电极1-4的微小孔隙对水分子进行过滤，使大分子团成为小分子，水分子的活性得到提高，使水分子更容易得到分解，同时，转化电极1-4的镍硫合金材料对水分子进行催化分解。水分子在经过压力渗透，由大分子团转变为小分子团结构，再经镍硫合金材料催化和静电场电离，分解为氢气、氧气以及活性氢原子、活性氧原子、活性氢氧原子团的活性化学物，从转化电极1-4的微孔圆锥体中逸出，转化为气化燃料，进入到孔道1-3中，水分子转化的气化燃料由转化电极1-4与孔道1-3壁体之间的高压电火花进行点燃，进行逆反应燃烧，放出热能。上述过程中，承压水室18中的水和渗入转化电极1-4的水对转化电极1-4产生冷却作用，保护转化电极1-4不被烧坏。上述工作过程中，分流电阻有电流通过，会造成发热，由于分流电阻设置在承压水室4中，分流电阻产生的热量用来加热承压水室4中的水，水加热后更容易增加活性，同时，分流电阻通过承压水室4中的水进行散热，本实用新型通过分流电阻使分配到各转化电极的静电电压均匀。本实用新型采用静电来提高转化电极1-4的催化活性和利用静电场来电离水分子，降低了热解水分子的温度要求，所耗电能极少，水分子的分解效率高。

本实用新型的有益效果是：提供的一种水介质转化燃料的燃烧装置，适合在工业锅炉上应用，以水介质为气化原料，把水分子通过压力渗透，由大分子团转变为小分子团结构，再经镍硫合金材料催化和静电场电离，转化为氢气、氧气的气化燃料进行燃烧，把水作为一种能源来应用，实现清洁燃烧，保护生态环境。

附图说明

图1是本实用新型的一种水介质转化燃料的燃烧装置结构图。

图2是本实用新型的燃烧器组件附视图。

图3是本实用新型的转化电极的放大图。

图中：1.燃烧器组件，1-1.电极承装盘，1-2.孔道罩盘，1-3.孔道，1-4.转化电极，1-401.导水孔道，1-402.外六角体，1-403.外螺纹，1-404.微孔圆锥体，1-5.绝缘底盘，2.紧固螺栓，3.导线，4.承压水室，5.分流母线，6.支持件，7.静电发生器，7-1.负极接口，7-2.正极接口，8.进水接头，9.压力水管，10.加压水泵，11.连通管，12.过滤器，13.供水管，14.止回阀，15.三通，16.机架，17.压力纯净水，18.压力罐，18-1.呼吸接口，18-2.辅助接口，18-3.检修排空管，19.压缩空气，20.压力控制器，21.检修排空阀，22.分流电阻，23.密封垫，24.常闭排气阀。

具体实施方式

实施例1 图1所示的实施方式中，一种水介质转化燃料的燃烧装置主要由加压水泵10、压力罐18、燃烧器组件1、静电发生器7、分流电阻22和分流母线5组成，加压水泵10的出水口通过止回阀14与压力罐18的底部进行连接，燃烧器组件1由转化电极1-4、电极承装盘1-1、孔道罩盘1-2和绝缘底盘1-5组成，其中，转化电极1-4的上半段呈微孔圆锥体结构，转化电极1-4的下半段体中有导水孔道1-401，转化电极1-4为金属粉末烧结的微孔滤膜结构，转化电极1-4构成水分子过滤和催化元件，电极承装盘1-1上有多个转化电极1-4的安装孔；孔道罩盘1-2上有与转化电极1-4相同数量的孔道1-3，孔道1-3为上小下大的倒喇叭形结构；绝缘底盘1-5为上端开口的回转体结构；孔道罩盘1-2和多只转化电极1-4安装在电极承装盘1-1上，转化电极1-4上半段的微孔圆锥体置于孔道罩盘1-2的孔道1-3之中，在转化电极1-4与孔道罩盘1-2的孔道1-3壁体之间有空间；电极承装盘1-1携孔道罩盘1-2和转化电极1-4安装在绝缘底盘1-5上，绝缘底盘1-5的回转体内空间构成承压水室4，转化电极1-4体中的导水孔道1-401连通到承压水室4，承压水室4有进水接头8接入；分流电阻22和分流母线5设置在承压水室4中，分流电阻22的数量和转化电极1-4的数量相等，各转化电极1-4通过各分流电阻22与分流母线5进行连接，分流母线5通过支持件6与静电发生器的高压正极进行电气连接，孔道罩盘1-2与静电发生器的高压负极进行电气连接，转化电极1-4与孔道1-3壁体之间的空间构成静电场；承压水室4通过进水接头8连接到止回阀14与压力罐18之间的管路上。本实施例中，在电极承装盘1-1上有常闭排气阀24，常闭排气阀24连通到承压水室4；压力罐的底部有呼吸接口18-1，加压水泵的出水口通过止回阀14与压力罐底部的呼吸接口18-1进行连接；在加压水泵10接入的管路上有过滤器12；转化电极1-4选用钨粉末和镍硫合金粉末混合的材料，烧结成钨镍假合金零件，烧制时，钨、镍硫合金既不互相溶解，也不形成金属间化合物，所形成的假合金组织为钨颗粒、镍硫合金颗粒的二相结构，假合金组织中存在微小孔隙，具有过滤水分子的作用，其中的镍硫合金对水分子的分解具有催化作用，使水分子更容易分解；电极承装盘1-1和绝缘底盘1-5选用氧化铝陶瓷材料或氧化锆陶瓷材料制作，孔道罩盘1-2选用不锈钢材料制作。

本实施例在工业锅炉上使用，以水介质为转化原料，实现清洁燃烧，获取热能，使用时，燃烧器组件1设置在工业锅炉的炉膛中，对孔道罩盘1-2进行接地保护处理，加压水泵10、压力罐18和静电发生器7设置在工业锅炉的外围。工作时，静电发生器通过各分流电阻对各转化电极和孔道罩盘1-2施加1万伏以上的静电，使转化电极1-4的微孔圆锥体处于孔道1-3之中的静电场中，以增加转化电极1-4的催化活性，并且对水分子形成电离作用；采用纯净水作为原料水，原料水经加压水泵10进入到燃烧器组件1的承压水室4中，同时原料水由压力罐18的底部进入压力罐内，使压力罐18内的上部空气受到压缩，形成压缩空气，压力罐18下部的水在压缩空气的作用下具有压力，承压水室4内的水压与压力罐18下部的水压相等。承压水室4内具有压力的纯净水通过导水孔道1-401渗入到转化电极1-4的微小孔隙中，转化电极1-4的微小孔隙对水分子进行过滤，使大分子团成为小分子，水分子的活性得到提高，使水分子更容易得到分解，同时，转化电极1-4的镍硫合金材料对水分子进行催化分解。水分子在经过压力渗透，由大分子团转变为小分子团结构，再经镍硫合金材料催化和静电场电离，分解为氢气、氧气以及活性氢原子、活性氧原子、活性氢氧原子团的活性化学物，从转化电极1-4的微孔圆锥体中逸出，转化为气化燃料，进入到孔道1-3中，水分子转化的气化燃料由转化电极1-4与孔道1-3壁体之间的高压电火花进行点燃，进行逆反应燃烧，放出热能。上述过程中，通过分流电阻使分配到各转化电极的静电电压均匀，分流电阻有电流通过，会造成发热，由于分流电阻设置在承压水室4中，分流电阻产生的热量用来加热承压水室4中的水，水加热后更容易增加活性，同时，分流电阻通过承压水室4中的水进行散热；承压水室18中的水和渗入转化电极1-4的水对转化电极1-4产生冷却作用，保护转化电极1-4不被烧坏。压力罐18内的操作压力由压力控制器21进行控制，当压力罐18内的压力低于设定的下限压力，压力控制器21接通加压水泵10的电源，使加压水泵10运行，向压力罐18进行补水，使压力罐18内的空气压缩而使罐内压力升高；当压力罐18内的压力达到设定的上限压力时，压力控制器21断开加压水泵10的电源，使加压水泵10停止，通过压力控制器21的控制，使压力罐18内的压力在设定的范围内保持恒定。