[实用新型]碳氢燃料自热重整装置

说明书

本实用新型属于燃料重整技术领域，公开了碳氢燃料自热重整装置，该碳氢燃料自热重整装置包括底座、供给组件、壳体以及蒸发器，供给组件设置于底座，供给组件用于供给气态燃料和空气，蒸发器包括箱体和连接管，箱体连接于壳体，箱体的侧壁开设有进水端和出气端，进水端连通外接水源，出气端连通壳体的内腔，连接管设置于箱体内，在壳体内进行混合燃烧，其燃烧产生的高温尾气从连接管穿过，液态水从蒸发器的进水端进入，高温尾气对箱体内的液态水进行高温加热，受到高温蒸发而产生气态水，最后进入到壳体内，完成后续碳氢燃料的重整制氢反应，该装置能够同时实现燃烧、水蒸发和重整的过程，结构紧凑，高效节能。

技术领域

本实用新型涉及燃料重整技术领域，尤其涉及碳氢燃料自热重整装置。

背景技术

目前，碳氢化合物重整反应可分为三种：水蒸气重整、部分氧化重整以及自热重整。其中，水蒸气重整法能够得到较高纯度的气体，但是该反应为吸热反应，需要外部热源且热效率低；部分氧化重整法是放热反应，能够在较低温度进行反应，但气体的纯度相对较低；自热重整法是把水蒸气重整和部分氧化重整结合在一起，可以实现反应启动后不需要外部供热即可获得较高纯度的气体，因此自热重整反应是研究重点。

现有的气态碳氢燃料在加热条件下采用催化反应进行重整，催化反应是一种表面反应，需要较大的体积，且需要额外加热，同时，催化反应又需要维持一定的温度，温度过高则容易积碳，催化剂也容易失效；温度过低，则催化反应速率太慢，或根本不发生反应。

为了解决这个问题，现有的重整装置中壳体内设置有若干反应管，燃料气体输送管和空气输送管分别与壳体相连通，从而分别将用作燃料的气体和用于助燃的气体输送至重整反应器的壳体内安装有点火装置的一端燃烧供热，水蒸气输入管和物料输送管分别与壳体内的各反应管相连通，从而分别将参与反应的水蒸气和物料输送至壳体内的各反应管中。但是，由烟气输入管输入的用于为反应管供热的高温烟气是需要外接燃烧装置才能实现，结构复杂，低效耗能。

因此，亟需碳氢燃料自热重整装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供碳氢燃料自热重整装置，能够同时实现燃烧、水蒸发和重整的过程，结构紧凑，高度集成，并且无需连接额外的燃烧设备即可提供高温气体，自行加热，高效节能。

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

碳氢燃料自热重整装置，包括：

底座；

供给组件，设置于所述底座，所述供给组件用于供给气态燃料和空气；

壳体，设置于所述底座上，所述壳体具有能够提供气态燃料和空气混合燃烧的内腔；

蒸发器，包括箱体和连接管，所述箱体连接于所述壳体，所述箱体的侧壁开设有进水端和出气端，所述进水端连通外接水源，所述出气端连通于所述壳体的内腔，所述连接管设置于所述箱体内，所述壳体的内腔燃烧产生的高温气体能够流经所述连接管，以使所述箱体内的液态水加热成水蒸气。

优选地，所述壳体包括外壳体和内壳体，所述内壳体设置于所述外壳体内，所述外壳体与所述内壳体之间设置有蒸气通道，所述蒸气通道与所述箱体的出气端连通设置，所述内壳体开设有蒸气孔组，所述蒸气孔组连通所述蒸气通道和所述内壳体的内腔。

优选地，所述碳氢燃料自热重整装置还包括导流板，所述导流板设置于所述内壳体的内腔，沿所述外壳体的圆周方向，所述导流板与所述内壳体间隔设置，所述蒸气孔组包括第一蒸气孔，所述第一蒸气孔与所述导流板正对设置，以使所述导流板与所述内壳体之间形成水蒸气膜。

优选地，所述第一蒸气孔的数量有多个，多个所述第一蒸气孔沿所述内壳体的圆周方向间隔设置。