基本信息
- 项目名称：
- 太阳能制造水煤气
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 利用煤与水在高温下瞬间气化，发生化学反应。从而达到产生水煤气的目的。
- 详细介绍：
- 本作品通过巨型太阳灶（径向尺寸在10m以上）和自动追光仪将太阳能汇聚到一点瞬间产生高温，将水和煤瞬间气化，水蒸气和煤蒸汽在700℃～900℃时发生化学反应产生水煤气，经过一系列脱硫、除杂后就可以变成洁环保的能源。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本作品通过巨型太阳灶（径向尺寸在10m以上）和自动追光仪将太阳能汇聚到一点瞬间产生高温，将水和煤瞬间气化，水蒸气和煤蒸汽在700℃～900℃时发生化学反应产生水煤气，经过一系列脱硫、除杂后就可以变成洁环保的能源。 本作品由太阳能支架、反应器、安全阀、干燥装置、太阳能自动追光仪等部分构成，与传统的水煤气发生装置相比较，具有以下创新： 1、功能创新——巧妙地将太阳能和水煤气发生炉进行功能整合，结构紧凑、拆装方便、自动跟踪、绿色环保，同时可增加煤炭的热能与附加燃烧效能。 2、应用创新——焦点温度可达800℃以上，功率相当于1000 W的电炉，只要有阳光，一年四季都可使用，资源取之不尽用之不竭，既可供普通家庭使用，又适用于中小型单位。 3、结构创新——水煤气发生炉内部采用夹层设计，将水汽化器和发生炉结合为一个整体，可提高使用效率，降低能耗。
科学性、先进性
- 当煤块温度达到800℃以上时，水蒸汽和煤块充分反应，产生水煤气，其主要指标有： 1. 水煤气主要成份是CO和H2，燃烧后排放水和二氧化碳，有微量CO、HC和NOX（可进行处理），绿色清洁，减少了对环境的污染。 2、烧烧速率是汽油的7.5倍，抗爆性好，据国外研究和专利的报导：压缩比可达12.5，热效率提高20－40％、功率提高15％、燃耗降低30％。 3. 对其有效成分进行分离处理后可分别得到CO气体和H2气体,而单纯的CO和H2都可用作很好的工业原料。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品获得兰州理工大学2010年科创资金支持。 本作品在第三届全国大学生节能减排大赛中获国家三等奖。
作品所处阶段
- 实验论证、模型模拟阶段。
技术转让方式
- 均可。
作品可展示的形式
- 模型，图片，文字。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 中国《可再生能源法》的颁布和实施，为太阳能利用产业的发展提供了政策保障也给太阳能利用产业带来机遇。本作品是太阳能热利用产品之一，将煤炭的燃烧效率提50%以上，只需一次投资、长期受益、节约能源、又不污染环境，利国利民。我国西北尤其是农村地区，常年光照充足，光热资源丰富，消费群体异常庞大，推广本技术对于缓解我国农村能源的紧张局面和保护生态环境发挥积极作用，特别适宜推广本作品。
同类课题研究水平概述
- 西方对于太阳能的研究由来已久，早在上世纪70年代就有很多关于太阳能利用的专利，ECONOMIC ENERGY SYST NV [NL]于1978年在其专利：A method for controlling the energy balance of a system for catching, accumulating and transferring solar energy and a system therefor（申请号：EP19780200073）中就已寻求一种通过捕获、累积、转化太阳能达到系统能量平衡的方法。 付勤的一种利用太阳能加热的水煤气发生装置(申请号：96204672.8)，采用大量纯机械机构，通过机械式跟踪太阳能装置，使捕获太阳能最佳化，使得操作不够智能，而且操作精度不够。 西安交通大学的郭烈锦等人的专利：聚焦太阳能热驱动的生物质超临界水气化制氢系统与方法（申请号：200910023189.5）提出了一种利用太阳能配合使用聚光系统，将低品质的原生生物质转化为高品质的氢气，成为成功实现太阳能利用的典范。 高永华的专利：一种太阳能制氢/水煤气装置（申请号：200710027205.9），虽然也提出了一种利用太阳能制备水煤气的装置，但是其反应炉上方安装的透光窗是由光学玻璃构成，基本不能保证在反应炉高温高压下不会破损，而且透光窗与反应炉的连接问题值得商榷，增加了使用时的风险负担。 现在许多的大型水煤气发生炉采用其他如电能、燃料热能来为其提供能量，而利用太阳能的几乎很少。基于此，我们设计一种太阳能制造水煤气方法及装置。
