一种制氢发电设备的制作方法

本技术涉及氢气制备的，尤其是涉及一种制氢发电设备。

背景技术：

1、氢气是较为理想的能源，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，且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境。

2、制得的氢气一般用于发电，因此，一般在制氢设备旁边设置发电设备，将制氢设备产出的氢气输送给发电设备，从而实现氢气发电。

3、针对上述中的相关技术，制氢设备和发电设备都较大，使得整个制氢发电设备占地较大，无法广泛应用。

技术实现思路

1、为了减少制氢发电设备的占地面积，本技术提供一种制氢发电设备。

2、本技术提供的一种制氢发电设备，采用如下的技术方案：

3、一种制氢发电设备，包括多个环形排布的电池堆以及安装于所述电池堆中间的制氢装置；

4、所述制氢装置包括支撑架、为制氢反应提供初始反应温度的燃烧器以及多个环形阵列设置的氢气反应管，所述燃烧器与氢气反应管均安装于支撑架，所述燃烧器位于多个所述氢气反应管的中间；

5、所述电池堆包括电池块、为电池反应输送氢气的氢气进气管以及输出电池反应后气体的废气出气管，所述氢气反应管的出气口与氢气进气管相连通，所述废气出气管与燃烧器相连通。

6、通过采用上述技术方案，将制氢装置放置于电池堆的中间，提高空间利用率，从而减小整个制氢发电设备的占地面积；并且，电池发应为放热反应，制氢装置为吸热反应，电池反应产生的热量还可应用于制氢装置上，进而提高能源利用率。

7、可选的，所述燃烧器包括穿设于多个氢气反应管中间的热量输送管以及位于热量输送管下方的气体燃烧炉，所述热量输送管周身均匀开设有多个散热孔，所述废气出气管的出气口与气体燃烧炉相连通。

8、通过采用上述技术方案，热量输送管通过散热孔将热量输送管内的热量散发至氢气反应管，使氢气反应管能够达到反应温度。废气出气管的下端出气口插入气体燃烧炉内，使得废气出气管内的气体能够排入气体燃烧炉内。一方面，电池块反应后产生的气体具有一氧化碳，一氧化碳通过废气出气管排入气体燃烧炉内，从而为气体燃烧炉提供气体燃料；另一方面，电池堆的放热反应使废气出气管排出的气体具有一定的热量，该热量通过气体燃烧炉进入热量输送管，从而为氢气反应管提供热量。

9、可选的，所述电池块开设有贯穿其前后两个侧面的通气缝。

10、通过采用上述技术方案，电池堆的反应是放热反应，而制氢反应又恰好是吸热反应；电池堆发热产生的热空气能够从通气缝移动至制氢装置处，从而为制氢装置提供热量。

11、可选的，所述制氢装置于电池堆的上方设置有排气组件，所述排气组件包括与电池堆顶部固定连接的固定环以及与所述固定环连接的排气罩，所述固定环与氢气反应管之间具有间隙以形成排气口，所述排气罩的顶部与外界相连通。

12、通过采用上述技术方案，氢气反应管周围的热气上升后通过排气口进入排气罩内，之后向外界排出。

13、可选的，所述制氢装置于氢气反应管的顶部设置有供气罩，所述供气罩的顶部与外界相连通，且供气罩位于所述排气罩内，所述供气罩与排气罩之间形成与所述排气口相连通的预热通道。

14、通过采用上述技术方案，氢气反应管周围的热气通过排气口进入预热通道，之后沿着预热通道向外界排出；由于预热通道流动的都是热气，该热气的热量会传递给供气罩，当氢气反应物通过供气罩向氢气反应管移动时，预热通道的热量会加热氢气反应物，提高氢气反应物进入氢气反应管的初始温度，从而减少氢气反应管向周围环境吸收的热量。

15、可选的，所述制氢发电设备还包括套设于所述电池堆的外围罩，所述排气罩的顶部从外围罩的上方穿出。

16、可选的，所述排气罩包括外壁与内壁，所述外壁与内壁之间具有间隙形成进气腔，所述外壁的顶部具有与进气腔相连通的进气口，所述内壁的底部具有与进气腔相连通的出气口。

17、通过采用上述技术方案，外围罩套设于电池堆外，使得外围罩整体温度较高，通入的空气经过外围罩的加热后，进入到电池堆时具有一定的初始温度，方便与电池堆反应的氧气最快时间到达最佳温度。

18、可选的，所述排气罩还包括设于外壁与内壁之间的螺旋隔板，所述螺旋隔板将进气腔分隔成螺旋状的进气通道，所述进气通道的上端与进气口连通，下端与出气口连通。

19、通过采用上述技术方案，从上气口通入的空气在进气通道内移动，螺旋状的进气通道能增加空气在外围罩的移动路径，从而为加热空气提供充足的时间。

20、可选的，所述螺旋隔板从上至下设置有若干翻转板，所述内壁设置有与翻转板相对应的若干分层开口，所述分层开口与进气通道相连通，所述内壁设置有若干遮挡分层开口的挡气板，所述挡气板具有能使翻转板转动后滑动挡气板的拨动块。

21、通过采用上述技术方案，当翻转板转动后，翻转板与拨动块相抵接，并给与拨动块持续下压的力，使得拨动块向下移动，从而带动挡气板向下移动，直至翻转板堵住进气通道。

22、可选的，所述挡气板于拨动块的下方设置有弹簧柱，所述弹簧柱套设有回复弹簧，所述内壁设置有与供弹簧柱插入的限位块，所述回复弹簧的下端与所述限位块相抵接。

23、通过采用上述技术方案，当挡气板上下移动时，弹簧柱在限位块内上下移动，通过限位块限制弹簧柱左右移动，从而使挡气板不易向两侧发生偏转。

24、常态下，回复弹簧给与挡气板始终向上的力，使得挡气板能够挡住分层开口且不易向下滑动；当翻转板带动挡气板向下移动后，回复弹簧被压缩，直至没有外力作用于挡气板后，回复弹簧带动挡气板向上移动并回复至初始状态

25、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

26、1.电池发应为放热反应，制氢装置为吸热反应，电池反应产生的热量能够从通气缝移动至制氢装置处，进而提高能源利用率；

27、2.电池块反应是氢气和氧气生产水蒸汽，没有完全反应的气体通过废气出气管排入气体燃烧炉内，其中没有完全反应的气体主要有氢气、一氧化碳、二氧化碳等，这些气体通过废气出气管排入气体燃烧炉内，从而为气体燃烧炉提供气体燃料，节省投入的燃料；另一方面，电池堆的放热反应使废气出气管排出的气体具有一定的热量，该热量通过气体燃烧炉进入热量输送管，从而为氢气反应管提供热量；

28、3.预热通道流动的都是热气，该热气的热量会传递给供气罩，当氢气反应物通过供气罩向氢气反应管移动时，预热通道的热量会加热氢气反应物，提高氢气反应物进入氢气反应管的初始温度，从而减少氢气反应管向周围环境吸收的热量；

29、4.外围罩套设于电池堆外，使得外围罩整体温度较高，通入的空气经过外围罩的加热后，进入到电池堆时具有一定的初始温度，方便与电池堆反应的氧气最快时间到达最佳温度；

30、5.将燃烧器与制氢装置放置于电池堆的中间，将两个设备集成在一起，从而减小整个制氢发电设备的占地面积，提高空间利用率；并且，在整个设备中，将温度最高的燃烧器置于中心位置，吸热的制氢反应器围绕燃烧器设置，外围再布置放热的电池堆，多级换热器环绕电池堆布置，使大部分热量经过换热后又回到电池堆和制氢装置内，充分利用热量，提高能源的利用率。