[发明专利]水蒸汽制氢与氧气或空气混合燃烧装置及其方法

说明书

水蒸汽制氢与氧气或空气混合燃烧装置，混合燃烧装置包括外层金属管和内层金属管，高温水蒸汽携带金属粉在外层金属管和内层金属管间空腔内混合前行，加热系统加热外层金属管和内层金属管和高温水蒸汽和金属粉，高温水蒸汽与金属粉反应，生成金属氧化物，释放氢气，高压氧气注入内层金属管空腔内，高温水蒸汽与金属粉反应释放氢气与内层金属管内加热氧气在内外金属管出口外混合，氢气与氧气反应，燃烧，生成水，放出热量。

技术领域

水蒸汽制氢与氢气或空气混合燃烧装置及方法。

背景技术

专利申请号 2019102505499 公开一种《水蒸汽制氢方法及装置》 ，该申请专利未公开金属管由外层管和内层管制成，高温水蒸汽携带金属粉在外层管和内层管间空腔内混合前行，加热系统加热金属管和金属管中的高温水蒸汽和金属粉，高温水蒸汽与金属粉反应，生成金属氧化物，释放氢气，制氧机制造氧气，高压氧气注入内层管空腔内，外层管内释放氢气与内层管内加热氧气在金属管出口外混合，氢气与氧气反应生成水，燃烧，放出热量的技术方案。

专利申请号 2019102505499 公开一种《水蒸汽制氢方法及装置》 ，其中：实施例4和图4公开了燃气136由燃气入口135进入空心管134内燃烧，高温氢148与空气中氧反应燃烧，放出热量，氢燃烧火焰149和燃气燃烧火焰150混合，共同加热汽轮机或锅炉151。该申请专利未考虑到氢燃烧火焰149和燃气燃烧火焰150均需要氧气，易造成供氧不足，降低燃烧效率和热量问题，该申请未涉及在内层金属管外层管空腔内注入高压氧气或高压空气，使高温水蒸汽与金属粉反应释放氢气获得足够的氧气，匹配充分燃烧问题。

该申请未涉及在外金属管下部设金属氧化物漏孔和金属氧化物漏管和金属氧化物储存容器，高温水蒸汽与金属粉反应，生成金属氧化物，金属氧化物通过外金属管下部金属氧化物漏孔和金属氧化物漏管进入金属氧化物储存容器内储存的技术方案。

发明内容

本发明的目的是：1、制氧机制造氧气，高压氧气注入内层管空腔内，外层管内释放氢气与内层管内加热氧气在金属管出口外混合，氢气与氧气反应生成水，燃烧，放出热量，优点是：(1)、高压氧气通过内层管端部分流锥分流，分流后氧气改变运动方向与释放氢气充分混合，提高燃烧效率和燃烧温度。(2)、工业制氧机制造的氧气与释放氢气混合燃烧，提高燃烧温度，无其它副产物。（3）、通过内层管内高压氧气带动释放氢气向远处喷射，加热高速氧气流与释放氢气混合燃烧，可将混合燃烧火焰带到炉窑深处，提高炉窑的燃烧效率，使炉窑内温度均匀。（4）、通过调整内层管内高压氧气的压力和数量与释放氢气数量匹配，使氢氧充分燃烧，提高热效率，减少氢氧数量不匹配浪费，降低燃烧成本。2、金属管由外层管和内层管制成，高温水蒸汽携带金属粉在外层管和内层管间空腔内混合前行，加热系统加热金属管和金属管中的高温水蒸汽和金属粉，高温水蒸汽与金属粉发生反应，生成金属氧化物，释放氢气，压缩机将空气注入内层管内，释放氢气与加热高速空气流在金属管出口处混合燃烧，优点是：（1）、内层管内空气加热后与释放氢气混合燃烧，提高燃烧效率和燃烧温度。（2）、加热高速空气流与释放氢气混合燃烧，可将混合燃烧火焰带到炉窑深处，提高炉窑的燃烧效率，使炉窑内温度均匀。（3）、通过调整内层管内高压空气的压力和数量与释放氢气数量匹配，使氢与空气中氧充分燃烧，提高热效率，减少氢氧数量不匹配浪费，降低燃烧成本。3、金属管由外层管和内层管制成，内层管外制作螺旋叶片，内层管和螺旋叶片装入外层管内，高温水蒸汽携带金属粉在外层管和内层管和螺旋叶片间空腔内混合旋转前行，优点是：（1）、金属粉撞击螺旋叶片利于除去金属表面氧化膜，加速高温水蒸汽携带金属粉反应释放氢气。（2）、絮状金属氧化物撞击螺旋叶片破碎，利于金属氧化物排除。（3）、螺旋叶片延长高温水蒸汽携带金属粉前行长度，利于加热系统加热金属粉和高温水蒸汽充分反应，生成金属氧化物，释放氢气。4、外金属管下部设金属氧化物漏孔和金属氧化物漏管和金属氧化物储存容器，高温水蒸汽与金属粉反应，生成金属氧化物，金属氧化物通过外金属管下部金属氧化物漏孔和金属氧化物漏管进入金属氧化物储存容器内储存。优点是：（1）、金属氧化物通过外金属管下部金属氧化物漏孔和金属氧化物漏管进入金属氧化物储存容器内储存，防止絮状金属氧化物堵塞外层管和内层管间空腔，利于高温水蒸汽与金属粉反应，释放氢气。（2）、金属氧化物通过外金属管下部金属氧化物漏孔和金属氧化物漏管进入金属氧化物储存容器内储存，高温水蒸汽与金属粉反应，减少水蒸汽携带金属粉在外层金属管和内层金属管和金属螺旋叶片间空腔内混合旋转前行阻力，释放氢气产生更高的压力，释放氢气与氧气或空气混合燃烧，燃烧火焰带到炉窑深处，提高炉窑的燃烧效率，使炉窑内温度均匀。