本發(fā)明涉及熱能工程與催化反應(yīng),特別是涉及一種熔鹽催化氫氣無核反應(yīng)蒸汽發(fā)生器。
背景技術(shù):
1、傳統(tǒng)工業(yè)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)依賴持續(xù)外部能源輸入(如燃煤、燃?xì)饣螂娂訜幔嬖谀芎母?、碳排放量大、余熱利用率低等問題。熔鹽儲熱技術(shù)雖能暫存熱量,但無法實(shí)現(xiàn)熱能的自持循環(huán)?,F(xiàn)有催化反應(yīng)系統(tǒng)多需額外能量維持催化溫度,導(dǎo)致整體效率低下。
2、因此,目前亟需一種能通過催化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)熱能自循環(huán)的蒸汽發(fā)生系統(tǒng),以降低能耗并提升可持續(xù)性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于此,本發(fā)明為了解決技術(shù)背景中存在的問題,提出了一種熔鹽催化氫氣無核反應(yīng)蒸汽發(fā)生器,熔鹽混合物在高溫發(fā)生器的高溫及催化作用下產(chǎn)生高能熱量,熱量進(jìn)入蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽用于工業(yè)用途,剩余熱能返回至多級催化爐維持高溫催化,啟動(dòng)加熱不再進(jìn)行,由返回?zé)崮芫S持高能發(fā)生器內(nèi)所需催化能量,進(jìn)行自循環(huán)。具體技術(shù)方案如下:
2、一種熔鹽催化氫氣無核反應(yīng)蒸汽發(fā)生器,包括高能發(fā)生器、蒸汽發(fā)生器與催化爐,所述高能發(fā)生器通過管道連接于蒸汽發(fā)生器,所述高能發(fā)生器將熔鹽混合物在高溫發(fā)生器的高溫及催化作用下產(chǎn)生高能熱量通過管道傳輸至蒸汽發(fā)生器中,所述蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽將蒸汽一部分用于工業(yè)用途,另外一部分剩余熱能通過管道傳輸至催化爐中。
3、進(jìn)一步的,所述剩余熱能通過管道傳輸至催化爐中維持高溫催化,從而觸發(fā)高能發(fā)生器不再啟動(dòng)加熱,通過剩余熱能維持高能發(fā)生器內(nèi)所需催化能量,進(jìn)行自循環(huán)。
4、進(jìn)一步的,所述高能發(fā)生器內(nèi)置熔鹽混合物,在600-800℃高溫及金屬氧化物催化劑作用下發(fā)生放熱反應(yīng),生成高能熱量。
5、進(jìn)一步的,所述蒸汽發(fā)生器通過高溫管道接收高能發(fā)生器熱量,將水轉(zhuǎn)化為高壓蒸汽(壓力1.5-3mpa),蒸汽分兩路輸出,主路供工業(yè)使用,支路余熱通過回流管道輸送至催化爐。
6、進(jìn)一步的,所述多級催化爐利用余熱維持爐內(nèi)溫度(≥500℃),為高能發(fā)生器提供持續(xù)催化能量,內(nèi)置梯度溫控層,確保熱量高效傳遞至反應(yīng)區(qū)。
7、采用上述技術(shù)方案,具有如下有益效果:
8、本發(fā)明通過熔鹽催化反應(yīng)與余熱反饋的閉環(huán)設(shè)計(jì),提高能源效率,利用熔鹽混合物在催化作用下持續(xù)放熱,通過蒸汽發(fā)生器將熱能高效轉(zhuǎn)化為工業(yè)用蒸汽,同時(shí)將剩余熱能反饋至催化爐維持反應(yīng)溫度,使系統(tǒng)在啟動(dòng)后無需外部供能即可自循環(huán)運(yùn)行,多級催化爐的梯度溫控設(shè)計(jì)進(jìn)一步提升了熱穩(wěn)定性,確保連續(xù)產(chǎn)汽;本發(fā)明在自循環(huán)階段完全脫離化石燃料依賴,實(shí)現(xiàn)零碳排運(yùn)行,兼具高效性、可持續(xù)性和低運(yùn)營成本的特點(diǎn),適用于化工、供熱等高能耗領(lǐng)域。
1.一種熔鹽催化氫氣無核反應(yīng)蒸汽發(fā)生器,其特征在于,包括高能發(fā)生器、蒸汽發(fā)生器與催化爐,所述高能發(fā)生器通過管道連接于蒸汽發(fā)生器,所述高能發(fā)生器將熔鹽混合物在高溫發(fā)生器的高溫及催化作用下產(chǎn)生高能熱量通過管道傳輸至蒸汽發(fā)生器中,所述蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽將蒸汽一部分用于工業(yè)用途,另外一部分剩余熱能通過管道傳輸至催化爐中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔鹽催化氫氣無核反應(yīng)蒸汽發(fā)生器,其特征在于,所述剩余熱能通過管道傳輸至催化爐中維持高溫催化,從而觸發(fā)高能發(fā)生器不再啟動(dòng)加熱,通過剩余熱能維持高能發(fā)生器內(nèi)所需催化能量,進(jìn)行自循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔鹽催化氫氣無核反應(yīng)蒸汽發(fā)生器,其特征在于,所述高能發(fā)生器內(nèi)置熔鹽混合物,在600-800℃高溫及金屬氧化物催化劑作用下發(fā)生放熱反應(yīng),生成高能熱量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔鹽催化氫氣無核反應(yīng)蒸汽發(fā)生器,其特征在于,所述蒸汽發(fā)生器通過高溫管道接收高能發(fā)生器熱量,將水轉(zhuǎn)化為高壓蒸汽,蒸汽分兩路輸出,主路供工業(yè)使用,支路余熱通過回流管道輸送至催化爐。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熔鹽催化氫氣無核反應(yīng)蒸汽發(fā)生器,其特征在于,所述高壓蒸汽的壓力為1.5-3mpa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔鹽催化氫氣無核反應(yīng)蒸汽發(fā)生器,其特征在于,所述多級催化爐利用余熱維持爐內(nèi)溫度,為高能發(fā)生器提供持續(xù)催化能量,內(nèi)置梯度溫控層,確保熱量高效傳遞至反應(yīng)區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種熔鹽催化氫氣無核反應(yīng)蒸汽發(fā)生器,其特征在于,所述爐內(nèi)溫度≥500℃。