一种甲醇水重整制氢发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及制氢及发电设备技术领域，特别涉及一种甲醇水重整制氢发电机。
【背景技术】
[0002]氢，是一种21世纪最理想的能源之一，在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境；而煤和石油燃烧生成的主要是0)2和SO2，可分别产生温室效应和酸雨。煤和石油的储量是有限的，而氢主要存于水中，燃烧后唯一的产物也是水，可源源不断地产生氢气，永远不会用完。氢的分布很广泛，水就是氢的大“仓库”，其中含有11%的氢。泥土里约有1.5%的氢；石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。氢的主体是以化合物水的形式存在的，而地球表面约70%为水所覆盖，储水量很大，因此可以说，氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法制取氢，那么氢也将是一种价格相当便宜的能源。
[0003]目前，利用甲醇水蒸气重整技术制取&与CO2的混合气体，再经钯膜分离器分离，可分别得到比和CO 2。参照中国发明申请201310340475.0 (申请人:上海合既得动氢机器有限公司)，该专利公开了一种甲醇水制氢系统，甲醇与水蒸气重整器的重整室内，在350-409°C温度下1-5M Pa的压力条件下通过催化剂，在催化剂的作用下，发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应，生成氢气和二氧化碳，这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统。反应方程如下:(I) CH3OH — C0+2H2； (2) H 20+C0 — C02+H2； (3) CH 30H+H20 — C02+3H2，重整反应生成的HjP CO 2，再经过分离室的钯膜分离器将HjP CO 2分离，得到高纯氢气。
[0004]随着技术的发展，氢气在产业中的应用越来越广泛，例如合成氨工业和石油精制加氢工业等等，除此之外，氢气还可用于发电，参照中国发明申请201410622203.4(申请人:上海合既得动氢机器有限公司)，该实用新型公开了一种基于甲醇水制氢系统的发电机及其发电方法，该发电机采用燃料电池作为发电设备，该燃料电池用于氢气与空气中的氧气发生电化学反应产生电能，在燃料电池I的阳极:2H2— 4H++4e，比分裂成两个质子和两个电子，质子穿过质子交换膜(PEM)，电子通过阳极板，通过外部负载，并进入阴极双极板，在燃料电池I的阴极:02+4e +4H+— 2H20，质子、电子和O2重新结合以形成H 20。该发电机将甲醇水重整制氢与燃料电池整合成一体，实现了制氢与发电合为一体的技术目的。然而，在现有技术中，甲醇水重整制氢发电机还存在以下缺陷:各部分系统之间配合差，电控系统控制不稳定，甲醇水重整制氢发电机在启动时需要外接电源供电，制氢系统的重整制氢装置及启动装置由相互独立的送液系统输送原料液体，成本较高、衔接性差、控制不精准。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种各部分系统之间配合好，电控系统控制稳定，启动时不需要外接电源供电，甲醇水进液系统成本较低、衔接性好的甲醇水重整制氢发电机。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:一种甲醇水重整制氢发电机，包括电控系统、甲醇水进液系统、制氢系统及发电系统，其中:
[0007]电控系统，包括控制主板、供电装置及电力输出端口，所述控制主板控制甲醇水进液系统、制氢系统及发电系统工作；所述供电装置包括可充电电池，在甲醇水重整制氢发电机启动过程中，该可充电电池为甲醇水重整制氢发电机自身供电；所述电力输出端口用于发电系统向外输出电力；
[0008]甲醇水进液系统，包括进液总管、输送栗、启动进液电磁阀、启动进液分管、制氢进液电磁阀及制氢进液分管；在甲醇水重整制氢发电机启动过程中，启动进液电磁阀打开，制氢进液电磁阀关闭，甲醇水原料依次经进液总管、输送栗、启动进液电磁阀及启动进液分管后，供应给制氢系统的启动装置；在甲醇水重整制氢发电机制氢过程中，制氢进液电磁阀打开，启动进液电磁阀关闭，甲醇水原料依次经进液总管、输送栗、制氢进液电磁阀及制氢进液分管后，供应给制氢系统的重整制氢装置；
[0009]制氢系统，包括重整制氢装置及启动装置，所述重整制氢装置包括重整室、分离室及燃烧室，所述重整室用于甲醇和水发生重整制氢反应制得以二氧化碳和氢气为主的混合气体，所述分离室用于从混合气体中分离出氢气，该氢气可向外输出或供应给燃料电池，所述燃烧室用于部分制得的氢气在燃烧室中燃烧，为重整制氢装置的运行提供热量；所述启动装置用于甲醇水重整制氢发电机启动过程中，通过燃料甲醇水原料为重整制氢装置的启动过程提供热量；
[0010]发电系统，包括燃料电池，其用于氢气及空气中的氧气发生电化学反应产生电能，产生的电能通过所述电力输出端口输出，产生的电能还用于可充电电池充电。
[0011]作为对本实用新型的进一步阐述:
[0012]所述电控系统还设有无线信号发送接收装置，该无线信号发送接收装置包括信号转换器和天线，该天线安装于信号转换器上，该信号转换器与控制主板电性连接。进一步，还包括移动控制装置，该移动控制装置与无线信号发送接收装置通过WIFI方式达成无线连接，所述移动控制装置设有显示数据参数的显示模块和设置甲醇水重整制氢发电机工作程序的控制模块。
[0013]所述供电装置还包括第一电源模块和第二电源模块，在甲醇水重整制氢发电机启动过程中，所述可充电电池通过第一电源模块为甲醇水重整制氢发电机自身供电；在甲醇水重整制氢发电机制氢及发电过程中，所述发电系统通过第二电源模块对可充电电池充电，充满电后自动停止充电。
[0014]所述甲醇水重整制氢发电机还包括换热系统，该换热系统包括同轴心的双层换热管、常温液体入口、高温液体出口、高温气体入口及低温气体出口 ；所述双层换热管的内层管道为气体管道，外层管道为液体管道；在双层换热管的一端，气体管道与高温气体入口相连通，液体管道与高温液体出口相连通；在双层换热管的另一端，气体管道与低温气体出口相连通，液体管道与常温液体入口相连通；在甲醇水重整制氢发电机制氢过程中，所述制氢进液分管中的甲醇水原料从常温液体入口进入液体管道，所述制氢系统制得的氢气从高温气体入口进入气体管道，液体管道中的甲醇水原料与气体管道中的氢气进行换热，甲醇水原料温度升高，从高温液体出口输出至重整制氢装置，氢气温度降低，从低温气体出口向外输出或输出至燃料电池。
[0015]所述制氢系统的启动装置包括进液立管、火焰盘、上盖体及点火器，所述火焰盘及上盖体从下至上设置于立管上；所述上盖体中部开有与立管相连通的小孔，甲醇水原料可从进液立管往上流向小孔，再从小孔中冒出，并沿着上盖体的上侧面，向四周散开，直至流入火焰盘；所述点火器的点火位置与上盖体的上侧面相对应。进一步，所述火焰盘与上盖体之间还设有下盖体，所述下盖体安装于进液立管上，所述下盖体可防止火焰盘中的甲醇水原料向外溅射。所述火焰盘的外周设置有若干通风孔，以便外界空气通过通风孔进入火焰盘及重整制氢装置内的燃烧室，优选地，所述火焰盘的通风孔为螺旋形的通风孔槽。
[0016]所述甲醇水重整制氢发电机还包括控气系统，所述控气系统设置于向燃料电池输送氢气的输送管道上；所述控气系统包括安全控气管、安全电磁阀及安全气压传感器，所述安全电磁阀及安全气压传感器安装于安全控气管上；所述安全控气管具有与安全电磁阀相配合的泄气孔，氢气在通过安全控气管过程中，若安全气压传感器感应到氢气气压高于警戒气压，则控制安全电磁阀打开泄气孔，向外排出氢气；该安全电磁阀由可充电电池供电。
[0017]本实用新型的有益效果是:本实用新型包括电控系统、甲醇水进液系统、制氢系统和发电系统，各部分系统之间配合良好，可单独制氢再向外输出，也可以制氢和发电相结合，电控系统包括控制主板、供电装置及电力输出端口，控制主板控制甲醇水进液系统、制氢系统及发电系统工作，电控系统控制稳定，在甲醇水重整制氢发电机启动过程中，不需要外接电源供电，通过可充电电池即可为甲醇水重整制氢发电机自身供电，等燃料电池工作后，再反过来为可充电电池充电；采用甲醇水进液系统对重整制氢装置及启动装置进行综合控制送液，成本较低、衔接性好。
【附图说明】
[0018]图1为甲醇水重整制氢发电机(移除了机体外壳)的立体结构示意图。
[0019]图2为甲醇水重整制氢发电机(移除了机体外壳)的分散结构示意图。
[0020]图3为甲醇水重