[发明专利]利用太阳能电解水发生氢氧并控制燃烧的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用氢气和氧气控制燃烧的装置，特别是涉及一种利用太阳能电解水发生氢气和氧气并控制到发电厂的燃煤或燃油的燃烧室中，促使发电厂节能减碳的装置。

背景技术

火力发电已有一百多年历史，是利用煤、石油、天然气等燃料燃烧时产生的热能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。现有的火力发电系统包括燃烧系统、汽水系统、发电系统以及控制系统。燃烧系统主要包括锅炉的燃烧室、送风装置，送料(煤粉、油、天然气)装置以及灰渣排放装置；主要是完成燃料的燃烧过程，将燃料所含能量以热能形式释放出来，用于加热锅炉里的水。汽水系统是控制水及蒸汽的循环。发电系统是利用高温高压蒸汽驱动发电机产生电及控制电的输送。控制系统是对前述三个系统进行自动化的调节、控制以及协调。火力发电系统投资相对较少。

但现有的火力发电对环境的污染严重，并且火力发电的燃烧室对燃料特别是燃煤的质量要求较高。

另外，目前关于太阳能源的应用技术，是将太阳能经太阳能电池转化成直流电，供加热水，或将太阳能源转化成太阳能电池用蓄电池储存电。也有由太阳能直接发电，但目前尚未达到应用型技术。

现今世界各国，尚未有整合太阳能源产生氢气及氧气，并分别控制到发电厂燃煤或燃油的燃烧室上。因此由太阳能促使发电厂节能减碳的整合装置，尚未有此整合控制技术与设施。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的燃烧室存在的缺陷，而提供一种新型的利用太阳能电解水发生氢氧并控制燃烧的装置及方法，所要解决的技术问题是使其利用氢气及氧气，提高燃烧室的燃烧率，达到节能减排功效。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种利用太阳能电解水发生氢氧并控制燃烧的装置，包括电解水产生氢气及氧气的氢氧发生器，其中，该氢氧发生器的电源是太阳能电池；该氢气及氧气分别通过管道与燃煤或燃油的燃烧室连通。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的利用氢气和氧气控制燃烧的装置，其中所述的该氢气通过管道连通至该燃烧室的燃烧火焰扩散位置，该氧气通过管道连通至该燃烧室的扰流燃烧火焰区域。

前述的利用氢气和氧气控制燃烧的装置，其中所述的太阳能电池提供4伏以上的直流电。

前述的利用氢气和氧气控制燃烧的装置，其中所述的太阳能电池是单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池或至薄层太阳能电池。

前述的利用氢气和氧气控制燃烧的装置，其还包括气体储存装置，设置在该氢氧发生器与该燃烧室之间的管道上，该气体储存装置包括：压缩储存该氢气的氢气储存装置；及压缩储存该氧气的氧气储存装置。

前述的利用氢气和氧气控制燃烧的装置，其中具有多组氢氧发生器。

前述的利用氢气和氧气控制燃烧的装置，其中所述的燃烧室是用于火力发电的燃烧室。

前述的利用氢气和氧气控制燃烧的装置，其还包括有燃烧控制装置，分别与设置在该管道上的流量阀、设置在该燃烧室的废气排出口处的感测器电性藕接，该感测器量测二氧化碳、一氧化碳、挥发性有机化合物及氧化氮的浓度值并反馈信号，该燃烧控制装置根据反馈信号控制该流量阀调整该氢气及该氧气的流量。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种利用太阳能电解水发生氢氧并控制燃烧的方法，其包括以下步骤：步骤S1，利用太阳能电池电解水发生氧气及氢气；以及步骤S2，控制该氢气至该燃烧室的燃烧火焰扩散位置中燃烧，控制该氧气至该燃烧室的扰流燃烧火焰区域助燃。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的利用太阳能电解水发生氢氧并控制燃烧的方法，其还包括，步骤S 3：量测该燃烧室排出的废气的气体浓度值，并调整供应至燃烧室的该氢气及该氧气的流量。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明利用太阳能电解水发生氢氧并控制燃烧的装置及方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

一、本发明的利用太阳能电解水发生氢氧并控制燃烧的装置及方法，提供氢气及氧气，可以清净燃烧室内壁，达到不聚碳的功效。由于氢气的燃烧效率近100％，故可以提高涡炉效率与使用寿命。