本實(shí)用新型涉及燃燒器設(shè)備，特別是涉及到一種水介質(zhì)燃燒設(shè)備。

背景技術(shù)：

水是一種含有氫元素最豐富的物質(zhì)，每一個(gè)水分子由二個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子結(jié)合而成，每立方米水中含有111公斤多的氫氣，其質(zhì)量容量大于11.1%，氫氣的發(fā)熱值高，燃燒1公斤氫氣可放出142120kj的熱量，是汽油的三倍。把水開(kāi)發(fā)成一種能源來(lái)應(yīng)用，燃燒時(shí)不產(chǎn)生二氧化碳，生成物只有水，可反復(fù)循環(huán)使用，對(duì)改善大氣酸雨環(huán)境，減少大氣中二氧化碳含量，從而減輕溫室效應(yīng)都有極大的好處。因此，開(kāi)發(fā)水介質(zhì)燃料不但可解決能源緊張的局面，而且環(huán)保效果突出。然而，水分子里的氫原子和氧原子結(jié)合得非常牢固，高溫加熱法需把水分子加熱到3000℃以上進(jìn)行分解，一般的加熱方式難以達(dá)到這么高的溫度；工業(yè)上用電流法分解水分子制氫，分解速度慢、效率低，而且耗能很大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是要克服現(xiàn)有熱解水制氫和電流法分解水分子制氫的缺點(diǎn)，提供一種水介質(zhì)氣化燃燒系統(tǒng)，把水作為一種能源來(lái)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)清潔燃燒，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

本實(shí)用新型的一種水介質(zhì)氣化燃燒系統(tǒng)，包括加壓水泵、氣泵、壓力罐、靜電發(fā)生器、壓力控制器和系統(tǒng)控制器，壓力控制器安裝在壓力罐上，系統(tǒng)控制器分別與加壓水泵、氣泵、壓力控制器進(jìn)行電氣連接，其特征是系統(tǒng)中有燃燒器組件1，燃燒器組件1由催化電極1-4、電極承裝盤(pán)1-1、孔道罩盤(pán)1-2和絕緣底盤(pán)1-9組成，其中，催化電極1-4的上半段呈圓錐體結(jié)構(gòu)，催化電極1-4的下半段體中有導(dǎo)水孔道1-401；孔道罩盤(pán)1-2上有與催化電極1-4相同數(shù)量的孔道1-3；絕緣底盤(pán)1-9中有凹槽；催化電極1-4和孔道罩盤(pán)1-2安裝在電極承裝盤(pán)1-1上，催化電極1-4上半段的圓錐體置于孔道罩盤(pán)1-2的孔道1-3之中；電極承裝盤(pán)1-1安裝在絕緣底盤(pán)1-9上并封閉在凹槽口上，絕緣底盤(pán)1-9的凹槽內(nèi)空間構(gòu)成承壓水室21，催化電極1-4的導(dǎo)水孔道1-401連通到承壓水室21，承壓水室21有進(jìn)水接頭1-8接入；在電極承裝盤(pán)1-1的內(nèi)側(cè)有金屬襯板1-5，金屬襯板1-5連接到催化電極1-4，在金屬襯板1-5上有導(dǎo)電插頭1-6，在絕緣底盤(pán)1-9上有導(dǎo)電插座1-7，金屬襯板1-5上的導(dǎo)電插頭1-6插入到絕緣底盤(pán)1-9上的導(dǎo)電插座1-7中，導(dǎo)電插座1-7通過(guò)導(dǎo)線連接到靜電發(fā)生器的正極接口4-2上；壓力罐15的底部有呼吸接口15-1接入，壓力罐15的下部側(cè)面有測(cè)水電極15-2接出，壓力罐15的上部側(cè)面有補(bǔ)氣接口15-3接入，測(cè)水電極15-2連接到系統(tǒng)控制器的信號(hào)輸入端上，氣泵17的排氣接口連接到壓力罐15的補(bǔ)氣接口15-3，加壓水泵7的出水口通過(guò)止回閥11連接到壓力罐15底部的呼吸接口15-1，承壓水室21的進(jìn)水接頭1-8連接到止回閥11與壓力罐15的呼吸接口15-1之間的管路上。

本實(shí)用新型中，催化電極1-4為金屬粉末燒結(jié)的微孔濾膜結(jié)構(gòu)，催化電極1-4構(gòu)成水分子過(guò)濾和催化元件，具體實(shí)施時(shí)，催化電極1-4為鎢粉末和鎳硫合金粉末混合的材料燒結(jié)成鎢鎳假合金零件，燒制時(shí)，鎢、鎳硫合金既不互相溶解，也不形成金屬間化合物，所形成的假合金組織為鎢顆粒、鎳硫合金顆粒的二相結(jié)構(gòu)，假合金組織中存在微小孔隙，微小孔隙構(gòu)成水分子的過(guò)濾通道，具有過(guò)濾水分子的作用，其中的鎳硫合金對(duì)水分子的分解具有催化作用，使水分子更容易分解；催化電極1-4為一只以上，多只催化電極均勻分布在電極承裝盤(pán)1-1上；孔道罩盤(pán)1-2上的孔道1-3為上小下大的倒喇叭形結(jié)構(gòu)，催化電極1-4與孔道罩盤(pán)1-2上的孔道1-3壁體之間有空間，催化電極1-4與孔道1-3的壁體之間的空間構(gòu)成靜電場(chǎng)；孔道罩盤(pán)1-2與靜電發(fā)生器的負(fù)極接口進(jìn)行電氣連接；在電極承裝盤(pán)1-1上有常閉排氣閥23，常閉排氣閥23連通到承壓水室21；在加壓水泵7接入的管路上有凈水器9。

本實(shí)用新型適合在工業(yè)鍋爐上應(yīng)用，以水介質(zhì)為氣化原料，實(shí)現(xiàn)清潔燃燒，獲取熱能，應(yīng)用時(shí)，加壓水泵、氣泵17、壓力罐、靜電發(fā)生器、系統(tǒng)控制器6和燃燒器組件1安裝各自的機(jī)架上。工作時(shí)，對(duì)催化電極1-4和孔道罩盤(pán)1-2施加1萬(wàn)伏以上的靜電，使催化電極1-4的上半段圓錐體處于孔道1-3之中的靜電場(chǎng)中，以增加催化電極1-4的催化活性，并且對(duì)水分子形成電離作用；采用純凈水作為原料水，原料水經(jīng)加壓水泵7進(jìn)入到燃燒器組件1的承壓水室21中，同時(shí)原料水由壓力罐15底部的呼吸接口15-1進(jìn)入壓力罐內(nèi)，使壓力罐15內(nèi)的上部空氣受到壓縮，形成壓縮空氣，壓力罐15下部的水在壓縮空氣的作用下具有壓力，承壓水室21內(nèi)的水壓與壓力罐15下部的水壓相等。承壓水室21內(nèi)具有壓力的純凈水通過(guò)導(dǎo)水孔道1-401滲入到催化電極1-4的微小孔隙中，催化電極1-4的微小孔隙對(duì)水分子進(jìn)行過(guò)濾，使大分子團(tuán)成為小分子，水分子的活性得到提高，使水分子更容易得到分解，同時(shí)，催化電極1-4的鎳硫合金材料對(duì)水分子進(jìn)行催化分解。水分子在經(jīng)過(guò)壓力滲透，由大分子團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿訄F(tuán)結(jié)構(gòu)，再經(jīng)鎳硫合金材料催化和靜電場(chǎng)電離，分解為氫氣、氧氣以及活性氫原子、活性氧原子、活性氫氧原子團(tuán)的活性化學(xué)物，從催化電極1-4的上半段圓錐體中逸出，成為氣化燃料，進(jìn)入到孔道1-3中，水分子轉(zhuǎn)化的氣化燃料由催化電極1-4與孔道1-3壁體之間的高壓電火花點(diǎn)燃，進(jìn)行逆反應(yīng)燃燒，放出熱能。上述過(guò)程中，壓力罐15內(nèi)的操作壓力由壓力控制器18的信號(hào)輸入到系統(tǒng)控制器6以及測(cè)水電極15-2的信號(hào)輸入到系統(tǒng)控制器6，由系統(tǒng)控制器6進(jìn)行控制，壓力罐15內(nèi)的水被消耗時(shí)，壓力罐15內(nèi)的壓力會(huì)隨之降低，當(dāng)壓力罐15內(nèi)的壓力低于壓力控制器18設(shè)定的下限壓力且壓力罐15內(nèi)的水位低于測(cè)水電極15-2時(shí)，系統(tǒng)控制器6接通加壓水泵7的電源，使加壓水泵7運(yùn)行，向壓力罐15進(jìn)行補(bǔ)水，使壓力罐15內(nèi)的空氣壓縮而使罐內(nèi)壓力升高；當(dāng)壓力罐15內(nèi)的壓力低于壓力控制器18設(shè)定的下限壓力且壓力罐15內(nèi)的水位高于測(cè)水電極15-2時(shí)，系統(tǒng)控制器6接通氣泵17的電源，使氣泵17運(yùn)行，對(duì)壓力罐15內(nèi)輸入壓縮空氣，使壓力罐15內(nèi)的壓力升高；當(dāng)壓力罐15內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定的上限壓力時(shí)，系統(tǒng)控制器6斷開(kāi)加壓水泵7或氣泵17的電源，使加壓水泵7或氣泵17停止，通過(guò)系統(tǒng)控制器6的控制，使壓力罐15內(nèi)保持壓力和水位在設(shè)定的范圍內(nèi)恒定。本實(shí)用新型的承壓水室21中的水和滲入催化電極1-4的水對(duì)催化電極1-4產(chǎn)生冷卻作用，保護(hù)催化電極1-4不被燒壞。本實(shí)用新型采用靜電來(lái)提高催化電極1-4的催化活性和利用靜電場(chǎng)來(lái)電離水分子，降低了熱解水分子的溫度要求，所耗電能極少，水分子的分解效率高。

本實(shí)用新型在電極承裝盤(pán)1-1上有常閉排氣閥23，初次使用時(shí)，開(kāi)啟常閉排氣閥23，承壓水室21中的空氣隨進(jìn)水而排出，使進(jìn)水容易。

本實(shí)用新型的有益效果是：提供的一種水介質(zhì)氣化燃燒系統(tǒng)，適合在工業(yè)鍋爐上應(yīng)用，以水介質(zhì)為氣化原料，把水分子通過(guò)壓力滲透，由大分子團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿訄F(tuán)結(jié)構(gòu)，再經(jīng)鎳硫合金材料催化和靜電場(chǎng)電離，分解為氫氧的氣化燃料進(jìn)行燃燒，把水作為一種能源來(lái)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)清潔燃燒，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的一種水介質(zhì)氣化燃燒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本實(shí)用新型的燃燒器組件附視圖。

圖3是本實(shí)用新型的催化電極的放大圖。

圖中：1.燃燒器組件，1-1.電極承裝盤(pán)，1-2.孔道罩盤(pán)，1-3.孔道，1-4.催化電極，1-401.導(dǎo)水孔道，1-402.外六角體，1-403.外螺紋，1-404.微孔圓錐體，1-5.金屬襯板，1-6.導(dǎo)電插頭，1-7.導(dǎo)電插座，1-8.進(jìn)水接頭，1-9.絕緣底盤(pán)，2.緊固螺栓，3.導(dǎo)線，4.靜電發(fā)生器，4-1.負(fù)極接口，4-2.正極接口，5.壓力水管，6.系統(tǒng)控制器，7.加壓水泵，8.連通管，9.凈水器，10.供水管，11.止回閥，12.三通，13.機(jī)架，14.壓力純凈水，15.壓力罐，15-1.呼吸接口，15-2.測(cè)水電極，15-3.補(bǔ)氣接口，15-4.輔助接口，16.壓縮空氣，17.氣泵，18.壓力控制器，19.三通，20.檢修排空閥，21.承壓水室，22.密封墊，23.常閉排氣閥。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 圖1所示的實(shí)施方式中，一種水介質(zhì)氣化燃燒系統(tǒng)主要由燃燒器組件1、加壓水泵7、氣泵17、壓力罐15、靜電發(fā)生器4、壓力控制器18和系統(tǒng)控制器6組成，壓力控制器18安裝在壓力罐15上，系統(tǒng)控制器6分別與加壓水泵7、氣泵17、壓力控制器18進(jìn)行電氣連接，燃燒器組件1由催化電極1-4、電極承裝盤(pán)1-1、孔道罩盤(pán)1-2和絕緣底盤(pán)1-9組成，其中，催化電極1-4的上半段呈圓錐體結(jié)構(gòu)，催化電極1-4的下半段體中有導(dǎo)水孔道1-401；孔道罩盤(pán)1-2上有與催化電極1-4相同數(shù)量的孔道1-3，孔道1-3為上小下大的倒喇叭形結(jié)構(gòu)；絕緣底盤(pán)1-9中有凹槽；催化電極1-4和孔道罩盤(pán)1-2安裝在電極承裝盤(pán)1-1上，催化電極1-4為一只以上，多只催化電極均勻分布在電極承裝盤(pán)1-1上，催化電極1-4上半段的圓錐體置于孔道罩盤(pán)1-2的孔道1-3之中，催化電極1-4與孔道罩盤(pán)1-2上的孔道1-3壁體之間有空間，催化電極1-4與孔道1-3的壁體之間的空間構(gòu)成靜電場(chǎng)；電極承裝盤(pán)1-1安裝在絕緣底盤(pán)1-9上并封閉在凹槽口上，絕緣底盤(pán)1-9的凹槽內(nèi)空間構(gòu)成承壓水室21，催化電極1-4的導(dǎo)水孔道1-401連通到承壓水室21，承壓水室21有進(jìn)水接頭1-8接入；在電極承裝盤(pán)1-1的內(nèi)側(cè)有金屬襯板1-5，金屬襯板1-5連接到催化電極1-4，在金屬襯板1-5上有導(dǎo)電插頭1-6，在絕緣底盤(pán)1-9上有導(dǎo)電插座1-7，金屬襯板1-5上的導(dǎo)電插頭1-6插入到絕緣底盤(pán)1-9上的導(dǎo)電插座1-7中，導(dǎo)電插座1-7通過(guò)導(dǎo)線連接到靜電發(fā)生器的正極接口4-2上，孔道罩盤(pán)1-2與靜電發(fā)生器的負(fù)極接口進(jìn)行電氣連接；壓力罐15的底部有呼吸接口15-1接入，壓力罐15的下部側(cè)面有測(cè)水電極15-2接出，壓力罐15的上部側(cè)面有補(bǔ)氣接口15-3接入，測(cè)水電極15-2連接到系統(tǒng)控制器的信號(hào)輸入端上，氣泵17的排氣接口連接到壓力罐15的補(bǔ)氣接口15-3，加壓水泵7的出水口通過(guò)止回閥11連接到壓力罐15底部的呼吸接口15-1，承壓水室21的進(jìn)水接頭1-8連接到止回閥11與壓力罐15的呼吸接口15-1之間的管路上。本實(shí)施例中，在電極承裝盤(pán)1-1上有常閉排氣閥23，常閉排氣閥23連通到承壓水室21；在加壓水泵7接入的管路上有凈水器9；催化電極1-4為金屬粉末燒結(jié)的微孔濾膜結(jié)構(gòu)，催化電極1-4構(gòu)成水分子過(guò)濾和催化元件，催化電極1-4為鎢粉末和鎳硫合金粉末混合的材料燒結(jié)成鎢鎳假合金零件，燒制時(shí)，鎢、鎳硫合金既不互相溶解，也不形成金屬間化合物，所形成的假合金組織為鎢顆粒、鎳硫合金顆粒的二相結(jié)構(gòu)，假合金組織中存在微小孔隙，微小孔隙構(gòu)成水分子的過(guò)濾通道，具有過(guò)濾水分子的作用，其中的鎳硫合金對(duì)水分子的分解具有催化作用，使水分子更容易分解；電極承裝盤(pán)1-1和絕緣底盤(pán)1-9選用氧化鋁陶瓷材料或氧化鋯陶瓷材料制作，孔道罩盤(pán)1-2選用不銹鋼材料制作。

本實(shí)施例在工業(yè)鍋爐中使用，燃燒器組件1設(shè)置在工業(yè)鍋爐的爐膛中，對(duì)孔道罩盤(pán)1-2進(jìn)行接地保護(hù)處理，加壓水泵7、氣泵17、壓力罐15、靜電發(fā)生器4、壓力控制器18和系統(tǒng)控制器6設(shè)置在工業(yè)鍋爐的外圍。工作時(shí)，對(duì)催化電極1-4和孔道罩盤(pán)1-2施加1萬(wàn)伏以上的靜電，使催化電極1-4的上半段圓錐體處于孔道1-3之中的靜電場(chǎng)中，以增加催化電極1-4的催化活性，并且對(duì)水分子形成電離作用；采用純凈水作為原料水，原料水經(jīng)加壓水泵7進(jìn)入到燃燒器組件1的承壓水室21中，同時(shí)原料水由壓力罐15底部的呼吸接口15-1進(jìn)入壓力罐內(nèi)，使壓力罐15內(nèi)的上部空氣受到壓縮，形成壓縮空氣，壓力罐15下部的水在壓縮空氣的作用下具有壓力，承壓水室21內(nèi)的水壓與壓力罐15下部的水壓相等。承壓水室21內(nèi)具有壓力的純凈水通過(guò)導(dǎo)水孔道1-401滲入到催化電極1-4的微小孔隙中，催化電極1-4的微小孔隙對(duì)水分子進(jìn)行過(guò)濾，使大分子團(tuán)成為小分子，水分子的活性得到提高，使水分子更容易得到分解，同時(shí)，催化電極1-4的鎳硫合金材料對(duì)水分子進(jìn)行催化分解。水分子在經(jīng)過(guò)壓力滲透，由大分子團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿訄F(tuán)結(jié)構(gòu)，再經(jīng)鎳硫合金材料催化和靜電場(chǎng)電離，分解為氫氣、氧氣以及活性氫原子、活性氧原子、活性氫氧原子團(tuán)的活性化學(xué)物，從催化電極1-4的上半段圓錐體中逸出，成為氣化燃料，進(jìn)入到孔道1-3中，水分子轉(zhuǎn)化的氣化燃料由催化電極1-4與孔道1-3壁體之間的高壓電火花點(diǎn)燃，進(jìn)行逆反應(yīng)燃燒，放出熱能。上述過(guò)程中，壓力罐15內(nèi)的操作壓力由壓力控制器18的信號(hào)輸入到系統(tǒng)控制器6以及測(cè)水電極15-2的信號(hào)輸入到系統(tǒng)控制器6，由系統(tǒng)控制器6進(jìn)行控制，壓力罐15內(nèi)的水被消耗時(shí)，壓力罐15內(nèi)的壓力會(huì)隨之降低，當(dāng)壓力罐15內(nèi)的壓力低于壓力控制器18設(shè)定的下限壓力且壓力罐15內(nèi)的水位低于測(cè)水電極15-2時(shí)，系統(tǒng)控制器6接通加壓水泵7的電源，使加壓水泵7運(yùn)行，向壓力罐15進(jìn)行補(bǔ)水，使壓力罐15內(nèi)的空氣壓縮而使罐內(nèi)壓力升高；當(dāng)壓力罐15內(nèi)的壓力低于壓力控制器18設(shè)定的下限壓力且壓力罐15內(nèi)的水位高于測(cè)水電極15-2時(shí)，系統(tǒng)控制器6接通氣泵17的電源，使氣泵17運(yùn)行，對(duì)壓力罐15內(nèi)輸入壓縮空氣，使壓力罐15內(nèi)的壓力升高；當(dāng)壓力罐15內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定的上限壓力時(shí)，系統(tǒng)控制器6斷開(kāi)加壓水泵7或氣泵17的電源，使加壓水泵7或氣泵17停止，通過(guò)系統(tǒng)控制器6的控制，使壓力罐15內(nèi)保持壓力和水位在設(shè)定的范圍內(nèi)恒定。本實(shí)施例在初次使用時(shí)，開(kāi)啟常閉排氣閥23，承壓水室21中的空氣隨進(jìn)水而排出，使進(jìn)水容易。