【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源燃烧，具体涉及水蒸气高温催化光解氢氧大比例替能系统及方法。
技术介绍
1、工业锅炉是工业生产中常用的热能设备,能够将能源转化为热能提供给生产过程中的各种需要加热的设备。然而,传统的工业锅炉使用煤炭、石油等传统化石能源作为燃料,不仅存在高碳排放的问题,还会加剧空气污染。因此，替代传统能源，采用清洁能源是当代重要的节能减排措施之一。
2、清洁能源替代方案有：
3、1.太阳能热水系统：太阳能热水系统是-种利用太阳能将水加热供给i业锅炉使用的替代方案。通过安装太阳能集热器，将太阳能转化为热能来加热水，减少了对传统能源的依赖，实现了清洁能源的利用。
4、2.生物质能源：通过利用废弃物、农业生物质和木材等可再生资源作为燃料，替代传统的化石燃料，能够有效减少碳排放,降低环境污染。此外，生物质能源还具有可持续利用的优势，能够有效解决能源短缺问题。
5、3.氢能源：氢能源是一种清洁能源，燃烧产生的唯一废物是水蒸气， 无污染物排放,对环境友好。工业锅炉可以通过改造利用氢能源进行燃烧，实现清洁能源的替代。
6、但氢能源替能时，本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
7、1、现有类似光解金属不耐高温、易氧化，在1000度左右迅速氧化；
8、2、现有类似光解金属不耐腐蚀，限制燃料种类的选择；
9、3、现有技术不能综合利用达到大比例替代现有燃料，经济性差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在
2、为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、本专利技术提供的水蒸气高温催化光解氢氧大比例替能系统，包括蒸汽发生系统、换热系统（换热管道在950℃的光解室内盘绕将管道内水蒸气加热至500℃）、喷射系统和光解室，所述光解室尾部产生的热量代替蒸汽发生系统的能源，所述蒸汽发生系统、换热系统、喷射系统（温度500℃的高温水蒸气在距燃烧器火口10cm处通过虹吸效应将催化剂吸入管道均匀喷射进光解室）和光解室之间通过管道连接。
4、进一步的，所述蒸汽发生系统与换热系统之间的管道末端还设有液态催化剂入口，所述液态催化剂与蒸汽按照质量比1:100混合后进入喷射系统。
5、进一步的，所述液态催化剂由以下重量份组分组成：二氧化钛5～10份、铝粉5～15份、氧化铜2～6份、水70～85份、悬浮液15～25份。
6、更进一步的，催化合剂加入高温水蒸气中，通过喷射系统进入1000℃炉膛遇光解金属瞬间分解氢氧参与燃烧，达到替代原能源的结果。
7、进一步的，所述光解室由金属合金制成，所述金属合金表面还设有无机晶体陶瓷釉化涂层。
8、更进一步的，所述无机晶体陶瓷釉化涂层透光性强、耐高温，涂层厚度小于0.1mm，可承受1800度的高温，解决了耐酸、碱腐蚀问题。
9、进一步的，所述合金由钨合金45～60份、铬合金10～15份、铪合金10～15份、镍合金10～15份、铼合金10～20份组成。
10、更进一步的，所述钨合金组成为85%w5%ni10%fe，所述镍合金x1nicrmocu，所述铼合金为w-re15%，所述铬合金为50crmocufe，所述铪合金为ta4hfc5。
11、更进一步的，光解室内的金属合金中参入了耐高温的铼合金、铪合金，能够解决光解金属耐高温、耐氧化问题。
12、进一步的，所述光解室的金属合金产生300～700纳米光波。
13、本专利技术还提供水蒸气高温催化光解氢氧大比例替能系统的替能方法，所述方法如下：
14、蒸汽发生系统产生的蒸汽进入管道中，进入换热系统使混合蒸汽的温度加热到500℃，在经过液态催化剂入口的管道时与液态催化剂混合，并通过喷射系统将混合蒸汽均匀的喷入950℃的光解室中，所述光解室中金属合金产生300～700纳米光波，在强光及催化剂的作用下高温蒸汽裂解成氢气和氧气，同时氢气和氧气在光解室中尾部瞬时燃烧，释放热量，替代原有锅炉50%的燃料。
15、基于上述技术方案，本专利技术实施例至少可以产生如下技术效果：
16、（1）稳定性：光解室内的金属合金解决了耐高温、耐氧化、酸性腐蚀的问题；
17、（2）经济性：光解室内合金不结晶、长期低维护、4年以上才更换、替代燃料比例高，使专利技术的推广、应用、运行成本较低，经济效益较高；最低替代原有能源（燃料油、天然气）48.2%,最高替代原有能源59.73%，经济效益明显；
18、（3）安全适用性：本专利技术涉及的氢氧燃烧过程中无需储存和运输解决了目前工业、民用领域氢氧燃烧安全性低、运维复杂成本高的问题，利于用户接受和社会推广；对煤炭、生物质燃烧场景的应用试验，对以上应用燃烧场景能完全应用本技术达到理想的应用替能效果；
19、（4）环保友好：本专利技术的应用用氢氧洁净燃烧替代了50%的石化等燃料，大大减少了有害物质的排放，大范围应用将为“双碳目标”实现做出重大贡献，克服了现有燃烧技术排放、环保超标问题；用氢氧燃烧产生的热能替代了原有的化石能源50%左右，直接减少二氧化碳排放50%以上，减少氮氧化物60%以上，大大降低了燃烧对环境污染的压力。
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1.水蒸气高温催化光解氢氧大比例替能系统，其特征在于，包括蒸汽发生系统（5）、换热系统（1）、喷射系统（3）和光解室（4），所述光解室（4）尾部产生的热量代替蒸汽发生系统的能源，所述蒸汽发生系统（5）、换热系统（1）、催化剂入口（2）、喷射系统（3）和光解室（4）之间通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的水蒸气高温催化光解氢氧大比例替能系统，其特征在于，所述换热系统（1）与喷射系统（3）之间的管道上还设有催化剂入口（2），所述催化剂与蒸汽按照质量比1:100混合后进入喷射系统（3）进行换热。
3.根据权利要求2所述的水蒸气高温催化光解氢氧大比例替能系统，其特征在于，所述催化剂由以下重量份组分组成：二氧化钛5～10份、铝粉5～15份、氧化铜2～6份、水70～85份、悬浮液15～25份。
4.根据权利要求1所述的水蒸气高温催化光解氢氧大比例替能系统，其特征在于，所述光解室（4）由金属合金制成，所述金属合金表面还设有无机晶体陶瓷釉化涂层。
5.根据权利要求4所述的水蒸气高温催化光解氢氧大比例替能系统，其特征在于，所述合金由钨合金45～6
6.根据权利要求4所述的水蒸气高温催化光解氢氧大比例替能系统，其特征在于，所述光解室（4）的金属合金产生300～700纳米光波。
7.根据权利要求1-6任一项所述的水蒸气高温催化光解氢氧大比例替能系统的替能方法，其特征在于，所述方法如下：
...【技术特征摘要】
1.水蒸气高温催化光解氢氧大比例替能系统，其特征在于，包括蒸汽发生系统（5）、换热系统（1）、喷射系统（3）和光解室（4），所述光解室（4）尾部产生的热量代替蒸汽发生系统的能源，所述蒸汽发生系统（5）、换热系统（1）、催化剂入口（2）、喷射系统（3）和光解室（4）之间通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的水蒸气高温催化光解氢氧大比例替能系统，其特征在于，所述换热系统（1）与喷射系统（3）之间的管道上还设有催化剂入口（2），所述催化剂与蒸汽按照质量比1:100混合后进入喷射系统（3）进行换热。
3.根据权利要求2所述的水蒸气高温催化光解氢氧大比例替能系统，其特征在于，所述催化剂由以下重量份组分组成：二氧化钛5～10份、铝粉5～15份、氧化铜2...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡海东，利胜强，吴候达，
申请(专利权)人：四川网兆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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