水介质气化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，提供一种水介质气化燃烧装置，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气化燃烧装置，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，其特征是燃烧器组件1由微孔膜电极1-4、电极承装盘1-1、孔道罩盘1-2和绝缘底盘1-9组成，其中，微孔膜电极1-4构成水分子过滤和催化元件，微孔膜电极1-4的上半段呈圆锥体结构，微孔膜电极1-4的下半段体中有导水孔道1-401，微孔膜电极1-4为一只以上；电极承装盘1-1上有微孔膜电极1-4的安装孔；孔道罩盘1-2上有与微孔膜电极1-4相同数量的孔道1-3；绝缘底盘1-9中有凹槽；微孔膜电极1-4和孔道罩盘1-2安装在电极承装盘1-1上，微孔膜电极1-4上半段的圆锥体置于孔道罩盘1-2的孔道1-3之中，微孔膜电极1-4与孔道1-3的壁体之间的空间构成静电场；电极承装盘1-1安装在绝缘底盘1-9上并封闭在凹槽口上，绝缘底盘1-9的凹槽内空间构成承压水室18，微孔膜电极1-4的导水孔道1-401连通到承压水室18，承压水室18有进水接头1-8接入；静电发生器的正极接口和负极接口分别与微孔膜电极1-4、孔道罩盘1-2进行电气连接，承压水室18的进水接头1-8连接到止回阀10与压力罐14之间的管路上。具体应用时，在压力罐14的上部或顶部有压力控制器16和检修排空阀17。

本实用新型中，微孔膜电极1-4为金属粉末烧结的微孔滤膜结构，金属粉末间的微孔构成水分子的过滤通道，具体实施时，微孔膜电极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；在电极承装盘1-1的内侧有金属衬板1-5，金属衬板1-5连接到微孔膜电极1-4，在金属衬板1-5上有导电插头1-6，在绝缘底盘1-9上有导电插座1-7，装配时，金属衬板1-5上的导电插头1-6插入到绝缘底盘1-9上的导电插座1-7中，导电插座1-7通过导线连接到静电发生器4的正极接口4-2上；在电极承装盘1-1上有常闭排气阀20，常闭排气阀20连通到承压水室18；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14-1，加压水泵的出水口通过止回阀10与压力罐底部的呼吸接口14-1进行连接；在加压水泵6接入的管路上有过滤器8。

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，对微孔膜电极1-4和孔道罩盘1-2施加1万伏以上的静电，使微孔膜电极1-4的上半段圆锥体处于孔道1-3之中的静电场中，以增加微孔膜电极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6进入到燃烧器组件1的承压水室18中，同时原料水由压力罐14的底部进入压力罐内，使压力罐14内的上部空气受到压缩，形成压缩空气，压力罐14下部的水在压缩空气的作用下具有压力，承压水室18内的水压与压力罐14下部的水压相等。承压水室18内具有压力的纯净水通过导水孔道1-401渗入到微孔膜电极1-4的微小孔隙中，微孔膜电极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，微孔膜电极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，从微孔膜电极1-4的上半段圆锥体中逸出，成为气化燃料，进入到孔道1-3中，水分子转化的气化燃料由微孔膜电极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中的水和渗入微孔膜电极1-4的水对微孔膜电极1-4产生冷却作用，保护微孔膜电极1-4不被烧坏。本实用新型采用静电来提高微孔膜电极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：提供的一种水介质气化燃烧装置，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，分解为氢氧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气化燃烧装置的结构图。

图2是本实用新型的燃烧器组件附视图。

图3是本实用新型的微孔膜电极的放大图。

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.微孔膜电极，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.金属衬板，1-6.导电插头，1-7.导电插座，1-8.进水接头，1-9.绝缘底盘，2.紧固螺栓，3.导线，4.静电发生器，4-1.负极接口，4-2.正极接口，5.压力水管，6.加压水泵，7.连通管，8.过滤器，9.供水管，10.止回阀，11.三通，12.机架，13.压力纯净水，14.压力罐，14-1.呼吸接口，14-2.辅助接口，14-3.检修排空管，15.压缩空气，16.压力控制器，17.检修排空阀，18.承压水室，19.密封垫，20.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，一种水介质气化燃烧装置主要由加压水泵6、压力罐14、燃烧器组件1和静电发生器4组成，其中，燃烧器组件1包括微孔膜电极1-4、电极承装盘1-1、孔道罩盘1-2和绝缘底盘1-9，微孔膜电极1-4为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，微小孔隙构成水分子的过滤通道，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，微孔膜电极1-4的上半段呈圆锥体结构，微孔膜电极1-4的下半段体中有导水孔道1-401，微孔膜电极1-4为一只以上；电极承装盘1-1上有微孔膜电极1-4的安装孔；孔道罩盘1-2上有与微孔膜电极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1-9中有凹槽；微孔膜电极1-4和孔道罩盘1-2安装在电极承装盘1-1上，微孔膜电极1-4上半段的圆锥体置于孔道罩盘1-2的孔道1-3之中，微孔膜电极1-4与孔道1-3的壁体之间的空间构成静电场；电极承装盘1-1安装在绝缘底盘1-9上并封闭在凹槽口上，在电极承装盘1-1的内侧有金属衬板1-5，金属衬板1-5连接到微孔膜电极1-4，在金属衬板1-5上有导电插头1-6，在绝缘底盘1-9上有导电插座1-7，金属衬板1-5上的导电插头1-6插入到绝缘底盘1-9上的导电插座1-7中，绝缘底盘1-9的凹槽内空间构成承压水室18，微孔膜电极1-4的导水孔道1-401连通到承压水室18，承压水室18有进水接头1-8接入；导电插座1-7通过导线连接到静电发生器4的正极接口4-2上，孔道罩盘1-2通过导线连接到静电发生器4的负极接口4-1上；承压水室18的进水接头1-8连接到止回阀10与压力罐14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20，常闭排气阀20连通到承压水室18，初次使用时，开启常闭排气阀20，承压水室18中的空气随进水而排出，使进水容易；压力罐14的底部有呼吸接口14-1，压力罐14的上部或顶部有压力控制器16和检修排空阀17，加压水泵6的出水口通过止回阀10与压力罐14底部的呼吸接口14-1进行连接；在加压水泵6接入的管路上有过滤器8。本实施例中，电极承装盘1-1和绝缘底盘1-9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中使用，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6、压力罐14和静电发生器4设置在工业锅炉的外围。工作时，对微孔膜电极1-4和孔道罩盘1-2施加1万伏以上的静电，使微孔膜电极1-4的上半段圆锥体处于孔道1-3之中的静电场中，以增加微孔膜电极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6进入到燃烧器组件1的承压水室18中，同时原料水由压力罐14的底部进入压力罐内，使压力罐14内的上部空气受到压缩，形成压缩空气，压力罐14下部的水在压缩空气的作用下具有压力，承压水室18内的水压与压力罐14下部的水压相等。承压水室18内具有压力的纯净水通过导水孔道1-401渗入到微孔膜电极1-4的微小孔隙中，微孔膜电极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，微孔膜电极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，从微孔膜电极1-4的上半段圆锥体中逸出，成为气化燃料，进入到孔道1-3中，水分子转化的气化燃料由微孔膜电极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中的水和渗入微孔膜电极1-4的水对微孔膜电极1-4产生冷却作用，保护微孔膜电极1-4不被烧坏。压力罐14内的操作压力由压力控制器16进行控制，当压力罐14内的压力低于设定的下限压力，压力控制器16接通加压水泵6的电源，使加压水泵6运行，向压力罐14进行补水，使压力罐14内的空气压缩而使罐内压力升高；当压力罐14内的压力达到设定的上限压力时，压力控制器16断开加压水泵6的电源，使加压水泵6停止，通过压力控制器16的控制，使压力罐14内的压力在设定范围内恒定。