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申请/专利权人：佛山仙湖实验室

摘要：本发明公开了一种高响应燃烧‑电感耦合氨改质系统及控制方法，包括：燃烧室、高温燃烧气流道、氨气预热流道、氨裂解管和电加热件，高温燃烧气流道位于燃烧室的外周侧，高温燃烧气流道的进气端与燃烧室连通；氨气预热流道包括依次连通的第一预热段和第二预热段，第一预热段沿燃烧室延伸并紧贴于燃烧室；第二预热段沿高温燃烧气流道延伸并紧贴于高温燃烧气流道；氨裂解管设于高温燃烧气流道，氨裂解管的进口端与第二预热段的出口端连通；电加热件包括缠绕于所述氨裂解管外围的高频电感加热线圈。本发明满足高响应燃烧‑电感耦合氨改质系统的秒级快速冷启动要求、可长期运行要求、高氨裂解率与高能量利用效率需求。

主权项：1.一种高响应燃烧-电感耦合氨改质系统，其特征在于，包括：燃烧室，设有燃烧器；高温燃烧气流道，位于所述燃烧室的外周侧，所述高温燃烧气流道的进气端与所述燃烧室连通；氨气预热流道，设于所述高温燃烧气流道与所述燃烧室之间，所述氨气预热流道包括依次连通的第一预热段和第二预热段，所述第一预热段沿所述燃烧室延伸并紧贴于所述燃烧室；所述第二预热段沿所述高温燃烧气流道延伸并紧贴于所述高温燃烧气流道；氨裂解管，设有至少一根，所述氨裂解管设于所述高温燃烧气流道内，所述氨裂解管的进口端与所述第二预热段的出口端连通，所述氨裂解管的内部装填有氨裂解催化剂；电加热件，用于对所述氨裂解管进行加热，所述电加热件包括缠绕于所述氨裂解管外围的高频电感加热线圈，所述氨裂解管为金属构件，作为高频电感加热线圈的磁芯；所述高响应燃烧-电感耦合氨改质系统设有从内往外依次间隔套合的燃烧壁管、氨气预热壁管、燃烧气壁管，所述燃烧室形成于所述燃烧壁管的内部，所述燃烧器设于所述燃烧壁管的其中一端内，所述燃烧壁管的另一端设有排气口，所述燃烧气壁管靠近所述排气口的一端设有第一封板，所述氨气预热壁管与燃烧壁管靠近所述排气口的一端之间设有第二封板；所述氨气预热壁管的外周壁与所述燃烧气壁管的内周壁之间构成环形的所述高温燃烧气流道，所述燃烧壁管的外周壁与氨气预热壁管的内周壁构成所述氨气预热流道，在所述氨气预热流道内设有氨气折返导流壁管，所述氨气折返导流壁管的内周壁与所述燃烧壁管的外周壁构成环形的所述第一预热段，所述氨气折返导流壁管的外周壁与所述氨气预热壁管的内周壁构成环形的所述第二预热段，所述氨气折返导流壁管靠近所述排气口的一端与所述第二封板之间设有环形的氨气折返回流口，所述第一封板与第二封板之间设有燃烧气折返回流口；多个所述氨裂解管呈环形间隔设置于所述高温燃烧气流道内；所述氨气预热壁管的外周壁沿轴向间隔设有环形的多个第一燃烧气导流板，所述燃烧气壁管的内周壁沿轴向间隔设有环形的多个第二燃烧气导流板，多个第一燃烧气导流板与多个第二燃烧气导流板沿轴向交错间隔排列设置，以形成“蛇”型的高温燃烧气流道；所述第一燃烧气导流板和第二燃烧气导流板均设有若干个孔洞，所述氨裂解管沿轴向依次穿插于所述孔洞；所述氨气预热壁管设有环形的氨气分配腔，所述第二预热段的出口端通过所述氨气分配腔与多个所述氨裂解管的进口端连通，所述氨裂解管与所述氨气分配腔之间连接有膨胀节；所述燃烧气壁管靠近所述排气口一端连接有集气装置，所述集气装置包括锥形的集气套筒，所述集气套筒一端与所述燃烧气壁管连接，所述集气套筒与所述第一封板形成与所述氨裂解管的出口端连通的集气腔；所述氨气预热壁管与燃烧壁管远离所述排气口的一端之间设有环形的氨气进气腔，所述氨气进气腔与所述第一预热段的进口端连通，所述氨气进气腔的外周设有氨进气口，所述氨进气口与氨气进气腔以圆周切线方向连接。

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