力、制氢、输氢、甲醇输送、甲醇混合氢气燃 烧进行控制。
[0063] -种使用所述的热超导体裂解醇制氢的内燃机全代燃动力装置全代燃的方法，包 括以下步骤：
[0064] 步骤1，内燃机的高温尾气通过上尾气管道进入所述醇氢裂解器(2)并加热所述醇 氢裂解器(2);
[0065] 步骤2,所述醇氢裂解器（2)的温度达到350-400°C，所述甲醇箱（5)中的冷甲醇输 入到所述醇氢裂解器(2)的预热室A;
[0066]步骤3,在所述预热室A16中，将冷甲醇加热成甲醇蒸汽；
[0067]步骤4,所述甲醇蒸汽进入所述催化裂解室17中，被加热成温度为400_450°C的过 热甲醇蒸汽，在所述催化裂解室17中催化剂的作用下，过热甲醇蒸汽裂解成高温富氢气体；
[0068] 步骤5,高温尾气经过被醇氢裂解器2吸热后，成为中温尾气进入预热室B，预热冷 甲醇;高温富氢气体进入预热室B20,预热冷甲醇；
[0069] 步骤6,被吸热后的富氢气体存入所述储氢罐(3)，所述储氢罐(3)中的富氢气体通 过所述氢气输送管（12)输入所述内燃机(1)。
[0070] 所述催化裂解室中催化剂的组分为:氧化铜< 21.5%，氢氧化锰< 38.0%，氯化锑 < 16.5%，五氧化二钒< 0.05%，金属铂< 0.05%，二氧化钛< 28.9%。
[0071] 所述甲醇蒸汽与高温尾气在所述催化裂解室17内的流动方向垂直。
[0072] 本实用新型中，甲醇裂解制氢的化学分子式为:CH3OH^2H2T+C〇T
[0073] 其中CH3OH是甲醇分子式;一分子甲醇裂解后产生2分子出和一分子C0。由于是新生 态的氢分子和一氧化碳分子，十分活跃，我们叫他新生态富氢气体。富氢气体的准确组成成 份如下表：
[0075]富氢气体的空燃比为0.1~7.1，范围远大于汽、柴油，因此可以实现稀薄燃烧。由 于甲醇的热值(21MJ/kg)只相当于汽油热值(44MJ/kg)的48%，而氢的热值（132MJ/kg)是汽 油热值(44MJ/kg)的3倍。氢的燃烧速度是汽油的7倍多，富氢气体的辛烷值为120,远高于 97#汽油，而且点火提前角推迟，因此在实现等容燃烧的同时，可提高内燃机压缩比，提高燃 烧效率5~12%。同时甲醇在PCI传热材料制作的醇氢裂解器中，又吸收了内燃机被浪费的 73%左右的34%以上的热能之后转化成为醇氢。因此，汽缸热效率实际上提高了46%。清华 大学"汽车安全与节能国家重点实验室"检测证明：等量醇氢的热值大于等量汽油，醇氢在 内燃机中做燃料时，与等量的汽油对比，扭矩提高了5%，热效率提高10%。
[0076]由于富氢气体在内燃机腔体内燃烧温度高、辛烷值高、火焰传播速度快，因此在输 入富氢气体的同时，可以输入部分甲醇混合燃烧，使甲醇在富氢气体燃烧的帮助下能充分 燃烧，安全燃烧。ECU智能控制器自动调整富氢气体输入量，当富氢气体输入量不足时，ECU 将自动开启甲醇直输系统，让甲醇进内燃机辅助燃烧，保证内燃机正常运行。混合燃烧所产 生的尾气中污染物接近零排放，可达到下表：
[0078]由于汽油是含4~12个碳原子组成的复杂烃类混合物，柴油是由9~18个碳原子组 成的烃烷混合物，而甲醇及其裂解产生的富氢气体中只含1个碳原子，因此，根据清华大学 测试同样克分子数的富氢气体燃烧后产生的二氧化碳将比汽、柴油燃烧减少30%以上，是 典型的低碳型环保替代燃料。
[0079]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种热超导体裂解醇制氢的内燃机全代燃动力装置，其特征在于，包括： 醇氢裂解器(2)，其上端一侧通过甲醇输送管（10)连接甲醇箱（5)，其上端另一侧通过 上尾气管道连接内燃机(1);所述醇氢裂解器(2)下端一侧通过氢气输送管（12)连接储氢罐 (3)的上端，所述醇氢裂解器(2)下端另一侧连接下尾气管道； 所述内燃机(1 )，通过氢气输送管（12)连接所述储氢罐(3)下端； 所述上尾气管道和下尾气管道之间还通过旁管（11)连接； 其中，所述醇氢裂解器(2)上设有热电偶(6)，所述储氢罐(3)-侧设有压力传感器(9); 所述醇氢裂解器(2)从上到下依次设有进口（15)、预热室A(16)、催化裂解室（17)、预热室B (20)和出口（ 21 )，所述醇氢裂解器(2)外部还设有外壳（19 )，所述催化裂解室（17)内设有热 超导管尾气通道(18)，所述热超导管尾气通道(18)包括横向尾气通道和纵向尾气通道； 智能控制器（14)，根据所述热电偶(6)和压力传感器(9)的信号，控制所述内燃机全代 燃动力装置的温度、压力、制氢、输氢、甲醇输送、甲醇混合氢气燃烧。2. 根据权利要求1所述的热超导体裂解醇制氢的内燃机全代燃动力装置，其特征在于， 还包括泄露监测装置，用于监测可燃气体的泄露。3. 根据权利要求1所述的热超导体裂解醇制氢的内燃机全代燃动力装置，其特征在于， 所述内燃机(1)为点燃式内燃机或压燃式内燃机。4. 根据权利要求1所述的热超导体裂解醇制氢的内燃机全代燃动力装置，其特征在于， 所述甲醇输送管（10)上设有甲醇喷嘴(7)，并通过所述甲醇喷嘴(7)将甲醇输入所述醇氢裂 解器(2)。5. 根据权利要求1所述的热超导体裂解醇制氢的内燃机全代燃动力装置，其特征在于， 所述氢气输送管（12)设有氢气喷嘴（13 )，并通过所述氢气喷嘴（13)将氢气输入所述内燃机 ⑴。6. 根据权利要求4所述的热超导体裂解醇制氢的内燃机全代燃动力装置，其特征在于， 所述甲醇箱(5)和所述甲醇喷嘴(7)之间设有甲醇滤清器(8)。7. 根据权利要求5所述的热超导体裂解醇制氢的内燃机全代燃动力装置，其特征在于， 所述储氢罐(3)和所述氢气喷嘴(13)之间设有电磁阀(4)。8. 根据权利要求1所述的热超导体裂解醇制氢的内燃机全代燃动力装置，其特征在于， 还包括工作指示灯和电源指示灯，由所述智能控制器(14)控制。9. 根据权利要求1所述的热超导体裂解醇制氢的内燃机全代燃动力装置，其特征在于， 还包括甲醇栗，其与所述甲醇箱(5)连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种热超导体裂解醇制氢的内燃机全代燃动力装置。所述内燃机全代燃动力装置包括：醇氢裂解器，其上端一侧连接甲醇箱，其上端另一侧连接内燃机；其下端一侧连接储氢罐的上端，其下端另一侧连接下尾气管道将尾气排出；所述内燃机，连接所述储氢罐下端；所述上尾气管道和下尾气管道之间还通过旁管连接；其中，所述醇氢裂解器的上设有热电偶，所述储氢罐一侧设有压力传感器；智能控制器，根据所述热电偶和压力传感器的信号，控制所述内燃机全代燃动力装置的温度、压力、制氢、输氢、甲醇输送。本实用新型所述热超导体裂解醇制氢的内燃机全代燃动力装置体积小、吸热效率高、产生醇氢气体燃料数量大、可操作性强、实用化程度高。
【IPC分类】F02B43/10
【公开号】CN205135784
【申请号】CN201520881475
【发明人】罗向阳, 李居强, 陆希炜, 翁凌霄
【申请人】北京醇氢超能科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月6日