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基本信息

項(xiàng)目名稱:
太陽能制造水煤氣
小類:
能源化工
簡(jiǎn)介:
利用煤與水在高溫下瞬間氣化,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。從而達(dá)到產(chǎn)生水煤氣的目的。
詳細(xì)介紹:
本作品通過巨型太陽灶(徑向尺寸在10m以上)和自動(dòng)追光儀將太陽能匯聚到一點(diǎn)瞬間產(chǎn)生高溫,將水和煤瞬間氣化,水蒸氣和煤蒸汽在700℃~900℃時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生水煤氣,經(jīng)過一系列脫硫、除雜后就可以變成潔環(huán)保的能源。

作品圖片

  • 太陽能制造水煤氣
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作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

本作品通過巨型太陽灶(徑向尺寸在10m以上)和自動(dòng)追光儀將太陽能匯聚到一點(diǎn)瞬間產(chǎn)生高溫,將水和煤瞬間氣化,水蒸氣和煤蒸汽在700℃~900℃時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生水煤氣,經(jīng)過一系列脫硫、除雜后就可以變成潔環(huán)保的能源。 本作品由太陽能支架、反應(yīng)器、安全閥、干燥裝置、太陽能自動(dòng)追光儀等部分構(gòu)成,與傳統(tǒng)的水煤氣發(fā)生裝置相比較,具有以下創(chuàng)新: 1、功能創(chuàng)新——巧妙地將太陽能和水煤氣發(fā)生爐進(jìn)行功能整合,結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝方便、自動(dòng)跟蹤、綠色環(huán)保,同時(shí)可增加煤炭的熱能與附加燃燒效能。 2、應(yīng)用創(chuàng)新——焦點(diǎn)溫度可達(dá)800℃以上,功率相當(dāng)于1000 W的電爐,只要有陽光,一年四季都可使用,資源取之不盡用之不竭,既可供普通家庭使用,又適用于中小型單位。 3、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新——水煤氣發(fā)生爐內(nèi)部采用夾層設(shè)計(jì),將水汽化器和發(fā)生爐結(jié)合為一個(gè)整體,可提高使用效率,降低能耗。

科學(xué)性、先進(jìn)性

當(dāng)煤塊溫度達(dá)到800℃以上時(shí),水蒸汽和煤塊充分反應(yīng),產(chǎn)生水煤氣,其主要指標(biāo)有: 1. 水煤氣主要成份是CO和H2,燃燒后排放水和二氧化碳,有微量CO、HC和NOX(可進(jìn)行處理),綠色清潔,減少了對(duì)環(huán)境的污染。 2、燒燒速率是汽油的7.5倍,抗爆性好,據(jù)國(guó)外研究和專利的報(bào)導(dǎo):壓縮比可達(dá)12.5,熱效率提高20-40%、功率提高15%、燃耗降低30%。 3. 對(duì)其有效成分進(jìn)行分離處理后可分別得到CO氣體和H2氣體,而單純的CO和H2都可用作很好的工業(yè)原料。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

本作品獲得蘭州理工大學(xué)2010年科創(chuàng)資金支持。 本作品在第三屆全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排大賽中獲國(guó)家三等獎(jiǎng)。

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)論證、模型模擬階段。

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

均可。

作品可展示的形式

模型,圖片,文字。

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

中國(guó)《可再生能源法》的頒布和實(shí)施,為太陽能利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了政策保障也給太陽能利用產(chǎn)業(yè)帶來機(jī)遇。本作品是太陽能熱利用產(chǎn)品之一,將煤炭的燃燒效率提50%以上,只需一次投資、長(zhǎng)期受益、節(jié)約能源、又不污染環(huán)境,利國(guó)利民。我國(guó)西北尤其是農(nóng)村地區(qū),常年光照充足,光熱資源豐富,消費(fèi)群體異常龐大,推廣本技術(shù)對(duì)于緩解我國(guó)農(nóng)村能源的緊張局面和保護(hù)生態(tài)環(huán)境發(fā)揮積極作用,特別適宜推廣本作品。

同類課題研究水平概述

西方對(duì)于太陽能的研究由來已久,早在上世紀(jì)70年代就有很多關(guān)于太陽能利用的專利,ECONOMIC ENERGY SYST NV [NL]于1978年在其專利:A method for controlling the energy balance of a system for catching, accumulating and transferring solar energy and a system therefor(申請(qǐng)?zhí)枺篍P19780200073)中就已尋求一種通過捕獲、累積、轉(zhuǎn)化太陽能達(dá)到系統(tǒng)能量平衡的方法。 付勤的一種利用太陽能加熱的水煤氣發(fā)生裝置(申請(qǐng)?zhí)枺?6204672.8),采用大量純機(jī)械機(jī)構(gòu),通過機(jī)械式跟蹤太陽能裝置,使捕獲太陽能最佳化,使得操作不夠智能,而且操作精度不夠。 西安交通大學(xué)的郭烈錦等人的專利:聚焦太陽能熱驅(qū)動(dòng)的生物質(zhì)超臨界水氣化制氫系統(tǒng)與方法(申請(qǐng)?zhí)枺?00910023189.5)提出了一種利用太陽能配合使用聚光系統(tǒng),將低品質(zhì)的原生生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的氫氣,成為成功實(shí)現(xiàn)太陽能利用的典范。 高永華的專利:一種太陽能制氫/水煤氣裝置(申請(qǐng)?zhí)枺?00710027205.9),雖然也提出了一種利用太陽能制備水煤氣的裝置,但是其反應(yīng)爐上方安裝的透光窗是由光學(xué)玻璃構(gòu)成,基本不能保證在反應(yīng)爐高溫高壓下不會(huì)破損,而且透光窗與反應(yīng)爐的連接問題值得商榷,增加了使用時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)負(fù)擔(dān)。 現(xiàn)在許多的大型水煤氣發(fā)生爐采用其他如電能、燃料熱能來為其提供能量,而利用太陽能的幾乎很少?;诖耍覀?cè)O(shè)計(jì)一種太陽能制造水煤氣方法及裝置。
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