节能减排纳米油制造系统与方法

文档序号:9574950阅读:400来源:国知局
节能减排纳米油制造系统与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能源领域,尤其是涉及一种可反复燃烧、节约化石能源、消除污染物排放的新型的纳米油制造系统与方法。
【背景技术】
[0002]作为人类生存和发展的重要物质基础,煤炭、石油、天然气等化石能源支撑了 19世纪到20世纪近200年来人类文明的进步和经济社会发展。然而,化石能源的不可再生性和人类对其的巨大消耗,使化石能源正在逐渐走向枯竭。
[0003]据美国地质局估计,全世界最终可采石油储量为3万亿桶。由此推算,世界石油产量的顶峰将在2030年出现。由于剩余储量开采难度增大,石油产量会快速下降。世界煤炭总可采储量大约为8475亿吨。长期来看,尽管世界煤炭可采储量相对稳定,但还是出现了下降的趋势。按当前的消费水平,最多也只能维持200年左右的时间。世界天然气储量大约为177万亿立方米。如果年开采量维持在2.3万亿立方米,则天然气将在80年内枯竭。
[0004]就我国而言,化石类能源探明储量约7500亿吨标准煤,总量较大,但人均能源拥有量却远远低于世界平均水平。煤炭、石油、天然气人均剩余可采储量,分别只有世界平均水平的58.6%、7.69%和7.05%。近几年,我国的能源生产一直保持着快速增长势头。2006年,我国能源生产总量为20.6亿吨标准煤。其中,煤炭比重高达76.4%,原油比重下降为12.6%,天然气占3.3%。我国煤炭储量相对丰富,但从中长期来看,仍面临诸如赋存条件、勘探水平、运输条件、安全因素等多方面因素的限制,能被有效开发利用的煤炭资源量明显不足。
[0005]化石能源的利用,也是造成环境变化与污染的关键因素。大量的化石能源消费,引起温室气体排放,使大气中温室气体浓度增加、温室效应增强,导致全球气候变暖。I860年以来,全球平均气温提高了 0.4°C?0.8°C。IPCC(政府间气候变化专门委员会)所做的气候变化预估报告的结论是,C02为温室气体的主要部分,其中约90%以上的人为C02排放是化石能源消费活动产生的。化石能源,特别是煤炭的使用带来大量的二氧化硫和烟尘排放,也是造成我国大气污染的主要来源。尽管应对措施初步遏制了酸雨范围逐步扩大的趋势,但酸雨仍在局部地区加重;机动车尾气污染等问题日益严重,特别是在大城市,煤烟型空气污染已开始转向煤烟与尾气排放的混合型污染。随着化石能源储量的逐步降低,全球能源危机也日益迫近。以化石能源为主的能源结构,具有明显的不可持续性。
[0006]可再生能源,是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的能源资源总称。可再生能源的特点,恰恰是可再生性和环境友好性。按照技术种类,可再生能源可分为太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等。过去30年间,全球可再生能源增长率,超过了一次能源的增长率。增长速度最快的分别是,风电、太阳能和地热。在1971年至2004年间,风电增长了 48.1%,太阳能增长了 28.1%,地热能增长了 7.5%。小水电、生物质发电、地热、风电等可再生能源发电技术,在价格上已经具有了市场竞争力。我国自《可再生能源法》颁布实施以来,可再生能源产业也取得了高速发展。截至2008年底,我国有70多家风电设备整机生产企业,总生产能力已接近1000万千瓦。风电装机容量连续翻番,2008年当年完成装机容量620万千瓦,超过过去20年的总和,累计达到1217万千瓦,居世界第四位。
[0007]科技的进步和各国在勘探领域投入的增加,促使不断有新的煤田和油气田被发现,化石能源预测储量有所增长。例如,自上世纪70年代中期以来,世界天然气预测储量一直处于上升趋势。但是,一个不能忽视的事实是,化石能源具有天然的不可再生性。因此,如果不转变能源利用方式,继续大规模开采化石能源,化石能源的枯竭迟早都要到来。目前,开发利用可再生能源,已成为国际上大多数国家的战略选择。许多国家把发展可再生能源作为缓解能源供应矛盾、应对气候变化的重要措施。
[0008]目前,已经有50多个国家制定了相关法律、法规或行动计划,通过立法的强制性手段保障战略目标的实现。2006年3月欧盟首脑会议指出,到2020年,可再生能源将占整个欧盟25国能源消耗量的20%,生物液体燃料的比例至少要达到10%。2005年,美国提出宏大目标计划,即未来利用风电提供全美国20%的电力供应,2030年生物液体燃料将占美国车用燃料30%以上。我国于2007年9月公布《可再生能源中长期发展规划》,明确提出,到2010年,可再生能源年利用量要达到3亿吨标准煤,占能源消费总量的10%;到2020年,可再生能源年利用量要达到6亿吨标准煤,占能源消费总量的15%。
[0009]但是,上述可再生资源均需受到日照、风力、水利、地理位置等自然条件的限制,而且,上述可再生资源的利用,需要投入巨大的基础设施的建设,造成巨大的环境污染和资金浪费,在很多地方和很多场合很难实施。
[0010]尤其是,上述的传统的可再生资源,其产生的能量往往不能被反复利用,成为可再生资源的利用瓶颈。

【发明内容】

[0011 ] 有鉴于【背景技术】所述,本发明的目的提供一种可反复使用、建造成本低、占地面积小、随处可建,效率高的可再生能源的制造方法和系统。
[0012]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0013]—种节能减排纳米油制造系统,其包括:燃料油仓、水仓、其入口与燃料油仓和水仓的出口连接的用于控制输出的燃料油和水的比例的油水比例定位阀、与所述油水比例定位阀的输出端口连接的用于将油水混合物搅拌均匀的一号处理系统、与该一号处理系统连接的用于将一号处理系统输出的混合物细化处理的二号处理系统、与该二号处理系统的输出端口连接的用于将二号处理系统输出的细化的油水混合物处理为纳米级别、水分子分解成氢气和氧气的纳米油制造处理系统,所述纳米油制造处理系统的输出端口连接输出管道,该管道的端部连接燃烧装置。
[0014]作为优选,所述油水比例定位阀为分别用于调节燃料油的流量和水的流量的双向球阀,该双向球阀输出端的总流量恒定,其输入端用于调节在所述总流量中水和燃料油各自的流量比例。
[0015]作为优选,所述油水比例定位阀还包括锁紧装置,用于锁定所述双向球阀的位置,定位调节好的油水流量比例。
[0016]作为优选,所述纳米油制造处理系统的输出端口的输出管道连通至燃烧室内,并在所述输出管道的端部设有燃料喷头,在该燃烧室内将制成的纳米油燃烧,转化为热能。
[0017]作为优选,所述燃料喷头与一进退调节装置连接,所述进退调节装置与所述输出管道通过齿轮啮合,并通过手柄推动进退调节装置的齿轮的上下,从而调节所述燃料喷头的高度。
[0018]作为优选,所述燃料喷头的端部设有双层活力大小可调喷头,其包括层叠设置的双层调节板,每层所述调节板上设有多个通孔,通过调节所述双层调节板的通孔的相通程度,调节燃料喷射的量,从而调节火力大小。
[0019]作为优选,所述水仓和燃料仓还分别连接有阀门和栗,所述栗和阀门并联连接,其输出端均与所述油水比例定位阀的入口相通。
[0020]作为优选,所述燃烧室的外壳内还套设有耐热隔热材料制成的壳体,所述壳体和所述燃烧室的外壳之间的隔层内注水,燃烧室内产生的热量将所述隔层内的水转化为高温蒸汽,高温蒸汽由所述隔层内喷出做功,做功后剩余蒸汽再回收至所述燃烧室内,由于燃烧室内充满极高温火焰,因此,回收至燃烧室内的水蒸气重复燃烧,产生更大的热量,同时,不断向所述隔层内补充水,形成循环。
[0021]—种节能减排纳米油制造方法,其包括以下步骤:
[0022]将燃料油和水按比例混合加入至一号处理系统内,将油水混合物搅拌均匀;
[0023]将一号处理系统输出的混合物加入至二号处理系统中,将一号处理系统输出的混合物细化处理;
[0024]将二号处理系统的输出的混合物加入至连接的纳米油制造处理系统,用于将二号处理系统输出的细化的油水混合物处理为纳米级别、水分子分解成氢气和氧气。
[0025]作为优选,本方法还包括以下步骤:将所述纳米级别的混合物、氢气、氧气均通过管道输出至燃烧装置内。
[0026]相对于现有技术,本发明的优点包括:
[0027]1、采用任何水和燃料油作为混合原料,可以使得最终生成的混合物为氢气、氧气和纳米级别的混合物,燃料油有助于起火燃烧,氢气和氧气本身可以燃烧成为水分子,而氧气还可以作为燃料油燃烧的助剂,这样,使得制造出来的纳米油能量高、易于燃烧;
[0028]2、采用水作为原料,由于最终产品用于燃烧,因此,可以回收利用大量的工业废水,废水中的杂质或有害物质,在最终产生的纳米油的燃烧过程中,均可被纳米级别的混合物高温燃烧成为无毒物质排放;
[0029]3、综上两条所述,可知本发明制造的纳米油可以循环利用、反复燃烧,大量节约化石能源,消除碳排放;
[0030]4、本发明制备方法和装
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