[发明专利]热和氢气生成装置

说明书

本发明提供一种热和氢气生成装置，其能够阻止重整用催化剂发生热劣化。热和氢气生成装置具备燃烧器燃烧室(3)、被送入燃烧器燃烧气体的重整用催化剂(4)、和用于对向燃烧器(7)供给的空气进行加热的热交换部(13a)。当重整用催化剂(4)的温度超过了容许催化剂温度(TX)时、或者预测到重整用催化剂(4)的温度将会超过容许催化剂温度(TX)时，将用于向燃烧器(7)引导空气的空气流通路径从将通过热交换部(13a)而被加热了的空气向燃烧器(7)引导的高温空气流通路径(13)切换到将不在热交换部(13a)内流动并且与在热交换部(13a)中被加热了的空气相比温度较低的空气向燃烧器(7)引导的低温空气流通路径(14)。

技术领域

本发明涉及一种热和氢气生成装置。

背景技术

公知一种热和氢生成装置，其具备燃烧器燃烧室、具有用于向燃烧器燃烧室内喷射燃料的燃料喷射口的燃烧器、用于向燃烧器燃烧室内供给空气的空气供给装置、以及重整用催化剂，并且被设为，通过将在燃烧器燃烧室内生成的燃烧器燃烧气体向重整用催化剂送入，从而生成热和氢气(例如参照非专利文献1)。在该热和氢气生成装置中，为了产生部分氧化重整反应，而使空气和燃料在将空气和燃料的O₂/C摩尔比维持于0.5的状态下进行反应，由此产生热，并且生成氢气。

在先技术文献

非专利文献

非专利文献1：“Application of a Diesel Fuel Reformer for Tier 2Bin5Emissions”Delphi,2006DEER Conference,August 21,2006Detroit,Michigan

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在使用重整用催化剂来进行燃料的部分氧化重整反应的情况下，部分氧化重整反应处于平衡状态时的重整用催化剂的温度、即反应平衡温度会根据空气和燃料的O₂/C摩尔比而发生变化，例如，当O₂/C摩尔比为0.5时，重整用催化剂的温度、即反应平衡温度成为约830℃。然而，该重整用催化剂的温度是被供给的空气温度为25℃的情况下的值，如果被供给的空气温度升高，则重整用催化剂的温度会随之升高。然而，在上述的热和氢气生成装置中，成为被供给的空气通过从重整用催化剂流出的气体而始终被加热的结构。因此，由于来自重整用催化剂的流出气体的加热作用而使被供给的空气的温度上升时，重整用催化剂的温度会上升。而重整用催化剂的温度升高时，从重整用催化剂流出的气体的温度会升高，被供给的空气的温度会上升，因此，被供给的空气的温度会持续上升。其结果为，会产生重整用催化剂的温度升高、重整用催化剂发生热劣化的问题。

用于解决问题的技术手段

根据本发明，为了解决上述问题，提供了一种热和氢气生成装置，其具备燃烧器燃烧室、被配置在燃烧器燃烧室内以实施燃烧器燃烧的燃烧器、能够对从燃烧器向燃烧器燃烧室内供给的燃料的供给量进行控制的燃料供给装置、能够对从燃烧器向燃烧器燃烧室内供给的空气的温度以及供给量进行控制的空气供给装置、用于使燃料点燃的点燃装置、被送入燃烧器燃烧气体的重整用催化剂以及电子控制单元，空气供给装置具备用于通过燃烧器燃烧气体而对从燃烧器向燃烧器燃烧室内供给的空气进行加热的热交换部，热和氢气生成装置通过进行燃烧器燃烧而生成热和氢气，在热和氢气生成装置中，预先设定有能够避免重整用催化剂的热劣化的容许催化剂温度，电子控制单元对空气供给装置进行控制，在进行燃烧器燃烧时，当重整用催化剂的温度超过了容许催化剂温度时、或者预测到重整用催化剂的温度将会超过容许催化剂温度时，为了将重整用催化剂的温度维持于容许催化剂温度以下，从而使从燃烧器向燃烧器燃烧室内供给的空气的温度降低。

发明效果