[发明专利]一种金属空气电池用燃烧消氢系统

说明书

本发明的目的是提供一种金属空气电池用燃烧消氢系统，通过控制氢气浓度，实现系统安全，包括除湿除碱设备、空气源、气体混合室、燃烧回路，所述除湿除碱设备的进气端与电解液箱的排气端连通，所述除湿除碱设备的排气端通过第一电磁阀与气体混合室连通，所述气体混合室内部设置有第一氢气浓度监测仪，所述空气源依次通过第一调速气泵、第二电磁阀与气体混合室的连通；所述燃烧回路包括依次设置的第三电磁阀、喷嘴、点火装置，所述第三电磁阀的进气端与气体混合室的排气端连通，还包括燃烧室，所述点火装置设置在燃烧室内部；通过控制氢气与空气浓度、设计防回火防吹扫、冗余备份、实时监测、紧急停机等措施，实现系统高安全特性。

技术领域

本发明属于金属空气电池消氢技术领域，具体涉及一种金属空气电池用燃烧消氢系统。

背景技术

金属空气电池在工作时不可避免地会产生氢气，当所处环境为密封空间时，氢气将产生重大安全隐患，因此如何消除氢气尤为重要。

当前，常用消除氢气方法是利用消氢催化剂消除氢气。消氢催化剂具有催化性能，可将氢气和氧气混合气体进行催化反应生成水，从而消除氢气。这种方法貌似安全，其实存在诸多隐患：

1.消氢催化剂设在路径末端，在前端路径上氢气和氧气的混合气体由于受温度影响随时可能失控；

2.消氢路径过长，由于管路上密封结构、安装工艺、存储时间等原因，路径上存在氢气泄露风险；

3.经消氢催化剂催化后的气体中仍不可避免含有氢气，且氢气浓度无法控制，即仍不能排除氢气失控风险。由于消氢效果受温度、湿度、气体成分、气体比例、风速、消氢装置直径、催化剂性能影响，同时催化剂性能又受温度、湿度、污染气体、存放时间、生产工艺、配方等多因素影响，消氢效果是一个多因素耦合问题，因此无法确定经消氢催化剂催化后的氢气浓度。

一般情况下，金属空气电池电解液循环管路是密封设计，电池反应过程中会产生水汽和氢气，水汽和氢气随着电解液在管路内部循环，通过在电解箱上部开通气孔，将反应过程中的水汽和氢气引出电解液循环管路，如何处理引出的水汽和氢气是技术难题。

基于此，需提供一种金属空气电池用燃烧消氢系统，实现系统高安全特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属空气电池用燃烧消氢系统，通过控制氢气浓度，实现系统安全。

本发明解决其技术问题的技术方案为：一种金属空气电池用燃烧消氢系统，包括除湿除碱设备、空气源、气体混合室、燃烧回路，所述除湿除碱设备的进气端与电解液箱的排气端连通，所述除湿除碱设备的排气端通过第一电磁阀与气体混合室连通，所述气体混合室内部设置有第一氢气浓度监测仪，所述空气源依次通过第一调速气泵、第二电磁阀与气体混合室的连通；所述燃烧回路包括依次设置的第三电磁阀、喷嘴、点火装置，所述第三电磁阀的进气端与气体混合室的排气端连通，还包括燃烧室，所述点火装置设置在燃烧室内部；还包括PLC，所述第一氢气浓度监测仪的信号输出端与PLC的信号输入端连接，所述PLC用于控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的开闭以及第一调速气泵的调速值。

所述燃烧回路还包括第二调速气泵、第四电磁阀、光电管，所述第二调速气泵的进气端与第三电磁阀的排气端连通，所述第二调速器泵的排气端与第四电磁阀的进气端连通，所述第四电磁阀的排气端与喷嘴的进气端连通，所述光电管设置在燃烧室内部，所述光电管用于检测点火装置的火焰大小，所述光电管的信号输出端与PLC的信号输入端连接，所述PLC用于控制第四电磁阀的开闭以及第二调速气泵的调速值。

所述燃烧回路还包括防回火装置，所述防回火装置设置在第三电磁阀与喷嘴之间。

还包括空气回路，所述空气回路包括依次设置的第三调速气泵、第五电磁阀，所述第三调速气泵的进气端与空气源连通，所述第五电磁阀的排气端与燃烧室连通，还包括第二氢气浓度监测仪，所述第二氢气浓度监测仪的信号输出端与PLC的信号输入端连接，所述PLC用于控制第五电磁阀开闭以及第三调速气泵的调速值。