[发明专利]热和氢气生成装置

说明书

本发明提供一种热和氢气生成装置，其能够使朝向燃烧器的供给空气在低温的空气和高温的空气之间切换。热和氢气生成装置具备燃烧器燃烧室(3)、用于在燃烧器燃烧室内实施燃烧器燃烧的燃烧器(7)、被送入燃烧器燃烧气体的重整用催化剂(4)、和用于对向燃烧器供给的空气进行加热的热交换部(13a)。具备切换装置(16、17)，其能够使用于向燃烧器引导外部气体的空气流通路径在高温空气流通路径(13)和低温空气流通路径(14)之间切换，高温空气流通路径将在热交换部内流通且通过热交换部而被加热了的外部气体向燃烧器引导，低温空气流通路径将不在热交换部内流通且与在热交换部中被加热了的外部气体相比温度较低的外部气体向燃烧器引导。

技术领域

本发明涉及一种热和氢气生成装置。

背景技术

公知一种热和氢生成装置，其具备燃烧器燃烧室、具有用于向燃烧器燃烧室内喷射燃料的燃料喷射口的燃烧器、用于向燃烧器燃烧室内供给空气的空气供给装置、以及重整用催化剂，并且被设为，通过将在燃烧器燃烧室内生成的燃烧器燃烧气体向重整用催化剂送入，从而生成热和氢气(例如参照非专利文献1)。在该热和氢气生成装置中，为了产生部分氧化重整反应，而使空气和燃料在将空气和燃料的O₂/C摩尔比维持于0.5的状态下进行反应，由此产生热，并且生成氢气。

在先技术文献

非专利文献

非专利文献1：“Application of a Diesel Fuel Reformer for Tier 2Bin5Emissions”Delphi,2006DEER Conference,August 21,2006Detroit,Michigan

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在使用重整用催化剂来进行燃料的部分氧化重整反应的情况下，部分氧化重整反应处于平衡状态时的重整用催化剂的温度、即反应平衡温度会根据空气和燃料的O₂/C摩尔比而发生变化，例如，当O₂/C摩尔比为0.5时，重整用催化剂的温度、即反应平衡温度成为约830℃。然而，该重整用催化剂的温度是被供给的空气温度为25℃的情况下的值，如果被供给的空气温度升高，则重整用催化剂的温度会随之升高。然而，在上述的热和氢气生成装置中，成为被供给的空气通过从重整用催化剂流出的气体而始终被加热的结构。因此，由于来自重整用催化剂的流出气体的加热作用而使被供给的空气的温度上升时，重整用催化剂的温度会上升。而重整用催化剂的温度升高时，从重整用催化剂流出的气体的温度会升高，被供给的空气的温度会上升，因此，被供给的空气的温度会持续上升。其结果为，会产生重整用催化剂的温度升高、重整用催化剂发生热劣化的问题。

用于解决问题的技术手段

在本发明中，为了解决上述问题，提供了一种热和氢气生成装置，其具备壳体、被形成在壳体内的燃烧器燃烧室、用于在燃烧器燃烧室内实施燃烧器燃烧且具有燃料喷射口和空气供给口的燃烧器、用于向燃料喷射口供给燃料的燃料供给装置、用于向空气供给口供给空气的空气供给装置、以及被配置在壳体内且被送入在燃烧器燃烧室内所生成的燃烧器燃烧气体的重整用催化剂，空气供给装置具备用于通过燃烧器燃烧气体而对向空气供给口供给的空气进行加热的热交换部，热和氢气生成装置通过进行燃烧器燃烧而生成热和氢气，在热和氢气生成装置中，空气供给装置具备切换装置，切换装置能够将用于向空气供给口引导外部气体的空气流通路径在高温空气流通路径和低温空气流通路径之间进行切换，其中，高温空气流通路径为，将在热交换部内流通并通过热交换部而被加热了的外部气体向空气供给口引导的路径，低温空气流通路径为，将由于不在热交换部内流通从而与在热交换部中被加热了的外部气体相比温度较低的外部气体向空气供给口引导的路径。

发明效果