[发明专利]斯特林发动机的重整燃烧系统

说明书

本发明专利公开了一种斯特林发动机的重整燃烧系统，包括燃料重整装置、燃料输送装置和排气分离回收装置。燃料重整装置连通斯特林发动机的燃烧室。燃料输送装置连通燃烧室和燃料重整装置，用于输送燃料至燃烧室和燃料重整装置。排气分离回收装置连通燃料重整装置。燃烧室将斯特林发动机排放的尾气经燃料重整装置输送至排气分离回收装置。排气分离回收装置对尾气进行气液分离。尾气被分离出的液体中的一部分被排气分离回收装置转化为水蒸气，并输送至燃料重整装置。位于燃料重整装置内的水蒸气与燃料重整装置内的燃料发生反应，在反应过程中吸收流经燃料重整装置内尾气的热量，形成可燃混合气体，可燃混合气体通过燃料重整装置输送至燃烧室内。

技术领域

本发明涉及斯特林发动机技术领域，尤指一种斯特林发动机的重整燃烧系统。

背景技术

斯特林发动机是通过气缸内的工作介质(氢气或氦气)经过冷却、压缩、吸热和膨胀为一个周期的循环来输出动力，因此又被称为热气机。斯特林发动机排放出的气体温度约为800摄氏度，热能品质较高，具有较好的利用价值。如此能够在很大程度上提升斯特林发动机的功率密度和效率。

然而，在现有技术中，没有能够充分对斯特林发动机排气的高温余热能进行回收利用的系统装置，且传统的发动机排气余热能利用方法包括：热力循环发电、热电转化和排气涡轮增压等，上述的排气能量回收方式往往存在系统复杂和余热利用率低等问题。

因此，如何有效地对斯特林发动机排气余热的回收，以对燃料进行催化重整，形成高温富氢重整气，然后重新将高温富氢重整气注入燃烧室以供燃烧一直是本领域普通技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种斯特林发动机的重整燃烧系统，通过对斯特林发动机排气余热的回收，以对燃料进行催化重整，在重整过程中吸收流经燃料重整装置内尾气的热量，以形成高温的可燃混合气体，然后重新将该可燃混合气体注入燃烧室内以供燃烧，如此能够大幅度提高斯特林发动机的系统效率。

本发明提供的技术方案如下：

一种斯特林发动机的重整燃烧系统，包括：

燃料重整装置，连通于所述斯特林发动机的燃烧室；

燃料输送装置，连通于所述燃烧室和所述燃料重整装置，用于输送燃料至所述燃烧室和所述燃料重整装置；

排气分离回收装置，连通于所述燃料重整装置；

其中，所述燃烧室将所述斯特林发动机排放的尾气经所述燃料重整装置输送至所述排气分离回收装置；

所述排气分离回收装置用于对尾气进行气液分离；尾气被分离出的液体中的一部分被所述排气分离回收装置转化为水蒸气，并输送至所述燃料重整装置；

位于所述燃料重整装置内的水蒸气与所述燃料重整装置内的燃料发生反应，在反应过程中吸收流经所述燃料重整装置内尾气的热量，以形成可燃混合气体，可燃混合气体通过所述燃料重整装置输送至所述燃烧室内。

本专利中，斯特林发动机的燃烧室将燃烧后产生的废气经燃料重整装置输送至排气分离回收装置，排气分离回收装置对该尾气进行气液分离，且排气分离回收装置将分离出的液体中的一部分转化为水蒸气，并输送至燃料重整装置，燃料重整装置内的水蒸气和燃料发生反应，并吸收流经燃料重整装置内尾气的热量，以形成可燃混合气体。上述通过对水蒸气和燃料进行催化重整，在重整过程中吸收流经燃料重整装置内尾气的热量，以形成高温的可燃混合气体，然后重新将该可燃混合气体注入燃烧室内以供燃烧，如此能够大幅度提高斯特林发动机的系统效率。

进一步优选地，所述燃料输送装置包括燃料泵和连通于所述燃料泵的燃料分配阀；其中，所述燃料分配阀连通于所述燃烧室和所述燃料重整装置，用于对所述燃料泵输送至所述燃烧室和所述燃料重整装置的燃料进行控制。

本专利中，通过增设燃料分配阀能够对燃料流入燃烧室和流入燃料重整装置的进行切换。