水介质燃料的制取及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，提供一种水介质燃料的制取及燃烧装置，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燃料的制取及燃烧装置，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由催化电极1-4、管式电极座1-7和罩板1-1组成，其中，催化电极1-4为一只以上，催化电极1-4的上半段为微孔圆锥体结构，催化电极1-4的下半段体中有导水孔道1-401；管式电极座1-7为末端封闭的空心圆管结构，在管式电极座1-7上有一排用于安装催化电极的螺口1-3；罩板1-1上有与催化电极相同数量的孔道1-2；多只催化电极1-4安装在管式电极座1-7的螺口1-3上，催化电极1-4体中的导水孔道1-401与管式电极座1-7的管内空间连通，在管式电极座1-7的前端有进水接头21接入，管式电极座1-7的管内空间构成承压水室20；罩板1-1通过绝缘支撑件1-6安装在管式电极座1-7的管体上，催化电极1-4上半段的微孔圆锥体置于罩板1-1的孔道1-2之中；催化电极1-4通过管式电极座1-7的金属壁体与静电发生器的正极接口进行电气连接，罩板1-1与静电发生器的负极接口进行电气连接；管式电极座1-7上的进水接头21连接到止回阀12与压力罐16之间的管路上。

本实用新型中，催化电极1-4为金属粉末烧结的微孔滤膜结构，催化电极1-4构成水分子过滤和催化元件，具体实施时，催化电极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；催化电极1-4与罩板1-1的孔道1-2壁体之间有空间，催化电极1-4与罩板1-1的孔道1-2壁体之间的空间构成静电场；在管式电极座1-7的尾端有常闭排气阀2，常闭排气阀2连通到管式电极座1-7的管内空间；罩板1-1上的孔道1-2为上小下大的倒喇叭形结构；压力罐的底部有呼吸接口16-1，加压水泵的出水口通过止回阀12与压力罐底部的呼吸接口16-1进行连接；在加压水泵8接入的管路上有过滤器10；燃烧器组件1为一个以上，当燃烧器组件1为多个时，止回阀12与压力罐16之间的管路接口通过分水器连接到各燃烧器组件的进水接头上，各燃烧器组件的催化电极以并联方式与静电发生器的正极接口进行电气连接，各燃烧器组件的罩板以并联方式与静电发生器的负极接口进行电气连接。

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，对催化电极1-4和罩板1-1之间施加1万伏以上的静电，使催化电极1-4上半段的微孔圆锥体处于孔道1-2之中的静电场中，以增加催化电极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8进入到燃烧器组件1的承压水室20中，同时原料水由压力罐16底部的呼吸接口16-1进入压力罐内，使压力罐16内的上部空气受到压缩，形成压缩空气，压力罐16下部的水在压缩空气的作用下具有压力，承压水室20内的水压与压力罐16下部的水压相等。承压水室20内具有压力的纯净水通过导水孔道1-401渗入到催化电极1-4的微小孔隙中，催化电极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，催化电极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，从催化电极1-4上半段的微孔圆锥体中逸出，成为气化燃料，进入到孔道1-2中，水分子转化的气化燃料由催化电极1-4与孔道1-2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20中的水和渗入催化电极1-4的水对催化电极1-4产生冷却作用，保护催化电极1-4不被烧坏。本实用新型采用静电来提高催化电极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：提供的水介质燃料的制取及燃烧装置，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是本实用新型的水介质燃料的制取及燃烧装置结构图。

图2是本实用新型的催化电极的放大图。

图中：1.燃烧器组件，1-1.罩板，1-2.孔道，1-3.螺口，1-4.催化电极，1-401.导水孔道，1-402.外螺纹，1-403.外六角体，1-404.微孔圆锥体，1-5.定位螺钉，1-6. 绝缘支撑件，1-7.管式电极座，1-8.进水接口，2.常闭排气阀，3.回路线，4.绝缘支架，5.高压线，6.静电发生器，6-1.负极接口，6-2.正极接口，7.压力水管，8.加压水泵，9.连通管，10.过滤器，11.供水管，12.止回阀，13.三通，14.机架，15.压力纯净水，16.压力罐，16-1.呼吸接口，16-2.辅助接口，16-3.检修排空管，17.压缩空气，18.压力控制器，19.检修排空阀，20.承压水室，21.进水接头。

具体实施方式

实施例1 图1所示的实施方式中，水介质燃料的制取及燃烧装置主要由加压水泵8、压力罐16、燃烧器组件1和静电发生器6组成，加压水泵8的出水口通过止回阀12与压力罐底部的呼吸接口16-1进行连接，燃烧器组件1包括催化电极1-4、管式电极座1-7和罩板1-1，其中，催化电极1-4为一只以上，催化电极1-4的上半段为微孔圆锥体结构，催化电极1-4的下半段体中有导水孔道1-401；管式电极座1-7为末端封闭的空心圆管结构，在管式电极座1-7上有一排用于安装催化电极的螺口1-3；罩板1-1上有与催化电极相同数量的孔道1-2；多只催化电极1-4安装在管式电极座1-7的螺口1-3上，催化电极1-4体中的导水孔道1-401与管式电极座1-7的管内空间连通，在管式电极座1-7的前端有进水接头21接入，管式电极座1-7的管内空间构成承压水室20；罩板1-1通过绝缘支撑件1-6安装在管式电极座1-7的管体上，催化电极1-4上半段的微孔圆锥体置于罩板1-1的孔道1-2之中，催化电极1-4与孔道1-2壁体之间有空间；催化电极1-4通过管式电极座1-7的金属壁体与静电发生器的正极接口进行电气连接，罩板1-1与静电发生器的负极接口进行电气连接，催化电极1-4与罩板1-1的孔道1-2壁体之间的空间构成静电场；管式电极座1-7上的进水接头21连接到止回阀12与压力罐16之间的管路上。本实施例中，催化电极1-4为金属粉末烧结的微孔滤膜结构，催化电极1-4构成水分子过滤和催化元件，催化电极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；在管式电极座1-7的尾端有常闭排气阀2，常闭排气阀2连通到管式电极座1-7的管内空间，初次使用时，开启常闭排气阀2，承压水室20中的空气随进水而排出，使进水容易；罩板1-1上的孔道1-2为上小下大的倒喇叭形结构；在加压水泵8接入的管路上有过滤器10；在压力罐16的上部或顶部有压力控制器18和检修排空阀19。

本实施例在工业锅炉中使用，燃烧器组件1安装在工业锅炉炉膛中的绝缘支架4上，对罩板1-1进行接地保护处理，加压水泵8、压力罐16和静电发生器6设置在工业锅炉的外围。工作时，对催化电极1-4和罩板1-1之间施加1万伏以上的静电，使催化电极1-4上半段的微孔圆锥体处于孔道1-2之中的静电场中，以增加催化电极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8进入到燃烧器组件1的承压水室20中，同时原料水由压力罐16底部的呼吸接口16-1进入压力罐内，使压力罐16内的上部空气受到压缩，形成压缩空气，压力罐16下部的水在压缩空气的作用下具有压力，承压水室20内的水压与压力罐16下部的水压相等。承压水室20内具有压力的纯净水通过导水孔道1-401渗入到催化电极1-4的微小孔隙中，催化电极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，催化电极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，从催化电极1-4上半段的微孔圆锥体中逸出，成为气化燃料，进入到孔道1-2中，水分子转化的气化燃料由催化电极1-4与孔道1-2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。上述工作过程中，压力罐16内的操作压力由压力控制器18进行控制，当压力罐16内的压力低于设定的下限压力，压力控制器18接通加压水泵8的电源，使加压水泵8运行，向压力罐16进行补水，使压力罐16内的空气压缩而使罐内压力升高；当压力罐16内的压力达到设定的上限压力时，压力控制器18断开加压水泵8的电源，使加压水泵8停止，通过压力控制器18的控制，使压力罐16内的压力在设定的范围内保持恒定。

实施例2 水介质燃料的制取及燃烧装置主要由加压水泵8、压力罐16、静电发生器6和三个燃烧器组件组成，止回阀12与压力罐16之间的管路接口通过分水器连接到三个燃烧器组件的进水接头上，三个燃烧器组件的催化电极以并联方式与静电发生器的正极接口进行电气连接，各燃烧器组件的罩板以并联方式与静电发生器的负极接口进行电气连接。其它结构与第一实施例的相同，不再赘述。