[发明专利]一种以甲醇为燃料的氢能增程系统

说明书

本发明公开了一种以甲醇为燃料的氢能增程系统，属于新能源车领域增加行驶里程的系统解决方案，其特征在于：1.充分利用发动机尾气的余热，通过吸收尾气的热量，提供甲醇重整制氢所需要的能量；2.通过催化燃烧甲醇的方式，补充维持甲醇重整制氢所欠缺的能量；3.通过电加热丝加热的方式，实现在‑30℃极寒环境下的甲醇催化燃烧启动。4.氢能增程式发动机是以甲醇重整制氢生成的重整气（富氢燃料）为直接燃料。通过以上方式，能够有效提升燃料的利用效率，同时解决以甲醇为单一燃料的低温冷启动困难的问题以及甲醇冷启动时排放指标不达标的问题。

技术领域

本发明涉及一种新能源汽车增加行驶里程的系统解决方案，特别涉及一种以甲醇为基础燃料的氢能增程系统。

背景技术

甲醇是一种国际公认的高清洁能源，是一种优良的燃料，理论上甲醇燃烧之后只剩下CO2和H2O，用甲醇燃料发动机作为原动机带动发电机发电，将使发动机的排放情况大大好转，特别是原来汽油发动机排放的污染物会大大降低。

但甲醇的汽化潜热是1100MJ/kg，使同样质量甲醇液体汽化吸收的热量是汽油的3.58倍，同时甲醇的闪点是12.2℃，当环境温度降低到15℃时，甲醇发动机从冷车状态启动就变得十分困难。

目前众多的甲醇发动机的启动方案中，应用最广的是汽油、甲醇双燃料发动机。当环境温度低于15℃时，先使用汽油启动热车，再切换到甲醇燃料。

在国家对发动机尾气排放要求越来越高的背景下，即使通过甲醇冷车启动，发动机冷启动时候的排放指标也很难达到国家的排放要求。

发动机燃烧后产生的尾气中含有大量的热能，一般都是直接排放到空气中，这个就产生了大量的能源浪费，造成能源利用效率低下。

发明内容

本发明针对现有技术存在的以上不足，提出一种以甲醇为燃料的氢能增程系统，能够有效解决甲醇燃料发动机低温冷启动困难、甲醇冷车启动排放不达标以及发动机尾气无法维持甲醇重整制氢所需能量等问题，同时又能够通过回收利用发动机尾气的热量以提高燃料的利用效率。

本发明通过以下技术方案实现，包括：氢能增程式发动机、甲醇催化燃烧器、甲醇水溶液加热器、甲醇制氢重整器、甲醇水溶液蒸发器、冷凝器、重整气缓冲罐、空气泵、甲醇水燃料箱。

较佳地，甲醇催化燃烧器内部填装甲醇低温燃烧催化剂，催化剂结构采用蜂窝煤状的多孔结构。

较佳地，甲醇催化燃烧器内部安装电加热丝，用于低温环境下对催化燃烧甲醇的预加热。

较佳地，甲醇水溶液蒸发器采用不锈钢水平盘管并层叠方式的换热器，采用甲醇制氢重整器的出口尾气作为换热源。

较佳地，甲醇制氢重整器采用U型列管结构，在壳程装填甲醇重整制氢催化剂，列管内部走发动机尾气换热。

较佳地，甲醇水溶液加热器采用不锈钢螺旋盘管换热器，采用甲醇催化燃烧器的出口尾气作为换热源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统结构框图。

附图标记：1-氢能增程式发动机、2-甲醇催化燃烧器、3-甲醇水溶液加热器、4-甲醇制氢重整器、5-甲醇水溶液蒸发器、6-冷凝器、7-重整气缓冲罐、8-甲醇水箱、9-空气泵。

具体实施方式