本发明涉及氨分解制氢领域，具体涉及一种含有多种氨分解反应器的节能型氨分解制氢系统。
背景技术：
1、随着全球能源危机和环境保护意识的增强，寻找清洁、高效的能源转换方式已成为科研和工业领域的热点。氢气作为一种清洁的能源载体，具有燃烧后无碳排放、能量密度高等优点，被广泛应用于燃料电池、化工等领域。然而，传统的制氢方法如电解水、天然气重整等存在能耗高、成本大、碳排放量大等缺点，限制了氢能的广泛应用。氨作为一种常见的化工原料，其分解产物为氢气和氮气，具有制氢潜力大、来源广泛、储存运输方便等优点。近年来，基于氨分解制氢的发电系统引起了广泛关注。然而，传统的氨分解制氢发电系统存在能源利用率低、环境污染等问题，亟待进行技术创新和改进。现有的氨分解制氢发电系统通常采用直接加热分解氨气的方法，这种方法虽然简单直接，但存在能耗高、安全性差等问题。此外，由于氨分解过程中需要进行吸热，且现有的氨分解反应器分解过程中热量损失较大，整个氨分解系统能量消耗较大，还存在着氨气分解不充分的问题，对氨分解催化剂的依赖性较大。
技术实现思路
1、针对现有技术中氨分解过程中能耗高、安全性差且氨气分解不充分的问题，提供一种氨气加热充分且热量消耗小，氨气分解充分且完整，系统能量消耗低的节能型氨分解制氢系统。
2、本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种节能型氨分解制氢系统，包括储氨装置、蒸发器、第一反应器、第二反应器、燃烧装置和燃料电池；储氨装置与蒸发器的液氨支路连通，储氨装置用于向系统中引入液氨；蒸发器的液氨支路出口分别与第一反应器的第一氨气进口和第二反应器的第二氨气进口连通，第一反应器包括烟气管道和第一氨分解管道，烟气管道套设在第一氨分解管道外部，第一氨分解管道的一端为第一氨气进口，第一氨分解管道的另一端为第一分解气出口，第一氨气进口和第一分解气出口之间通过多个弯曲的第一分解支路连通，多个弯曲的第一分解支路共同组成网状结构；第一分解气出口与燃料电池连通，烟气管道与蒸发器的烟气支路连通；第二反应器中设置有电加热装置和第二氨分解管道，第二反应器的第二分解气出口与燃烧装置的燃烧入口连通，燃烧装置的燃烧出口与第一反应器的烟气管道连通。
3、进一步的，储氨装置和蒸发器的液氨支路的入口之间设置有液氨泵，液氨泵与储氨装置之间通过管路连接，液氨泵和蒸发器之间通过管路连接；液氨泵和储氨装置之间的管路上，以及液氨泵和蒸发器之间的管路上均设置有液氨控制阀门。
4、进一步的，蒸发器的液氨支路与第一反应器和第二反应器相连通的管道上设置有安全阀，液氨支路和安全阀之间设置有排气通道，排气通道上设置有泄压阀，安全阀与第一反应器的第一氨气进口和第二反应器的第二氨气进口之间设置有氨气控制阀门，安全阀与泄压阀以及氨气控制阀门之间电连通。
5、进一步的，第一反应器包括烟气管道和多个第一氨分解管道，烟气管道套设在第一氨分解管道外部，烟气管道的内壁和第一氨分解管道之间存在间距，烟气管道两端分别固定有盖板，第一氨气管道的第一氨气进口穿过位于烟气管道其中一端的盖板，第一分解气出口穿过位于烟气管道另外一端的盖板；烟气管道两端的盖板上均开设有多个烟气口。
6、进一步的，第一氨分解管道包括多个弯曲形状的第一分解支路，第一分解支路包括两个弯折设置的第一引导支路和多个具有多边形结构的第一流通支路；其中一个第一引导支路的一端与第一氨气进口连通，另外一个第一引导支路的一端与第一分解气出口连通，第一流动支路其中一条对角线上的两个端点分别为第一气体入口和第一气体出口，第一流动支路的第一气体入口和第一气体出口之间通过多段弯折的支路连通，与第一氨气进口连通的第一引导支路的另一端与其中一个具有多边形结构的第一流动支路的第一气体入口连通，第一流通支路的第一气体出口与相邻的第一流通支路的第一气体入口串联连通，多个具有多边形结构的第一流通支路串联组成交叉网状结构；其中一个第一流动支路的第一气体出口与同第一分解气出口连通的第一引导管路连通。
7、进一步的，多个第一分解支路环绕着第一氨气进口设置，多个第一分解支路均与第一氨气进口连通，多个第一分解支路均与第一分解气出口连通，相邻设置的两个第一分解支路的第一流动支路彼此之间对应连通。
8、进一步的，第二反应器包括本体、盘旋设置的电加热装置和第二氨分解管道，本体为空心的圆柱形结构，本体套置在第二氨分解管道外部，本体的两端分别设置有挡板，第二氨气分解管道的第二氨气进口穿过本体其中一端的挡板，第二氨气分解管道的第二分解气出口穿过本体相对的另外一端的挡板，本体和第二氨分解管道之间存在空隙，本体的内壁上固定有盘旋设置的电加热装置，第二氨分解管道的结构与第一氨分解管道的结构相同。
9、进一步的，第一氨分解管道和第二氨分解管道中均填充有氨分解催化剂，氨分解催化剂为钌基催化剂或者镍基催化剂。
10、进一步的，燃烧装置的燃烧入口与风机连通，风机和所述燃烧装置之间设置有换热器，第一反应器的第一分解气出口与换热器连通；第二反应器的第二分解气出口与燃料电池连通。
11、进一步的，还包括吹扫装置，吹扫装置位于蒸发器和第一反应器之间，吹扫装置与蒸发器之间通过管路连通，吹扫装置和第一反应器之间通过管路连通，吹扫装置与蒸发器连通的管路上设置有吹扫阀门。
12、本发明所述的一种节能型氨分解制氢系统通过采用具有交叉网状结构的分解支路的氨分解管道，以烟气和电加热装置分别对氨气进行辐射加热；在增加了氨气与换热介质换热面积的同时又增加了气体的扰流程度，改善了气体在管内的流动型式，从层流转变为湍流，有利于反应温差平衡，使得反应器的换热能力得到最大提升，在同体积下，具有换热面积大，气体间不平衡温度势差小等优点，从而有效提高了氨气的分解效果和分解效率，使得氨气能够最大程度上均匀且完整的发生分解反应生成氢气和氮气；并且该系统通过采用多个不同加热类型反应器，且均上述交叉网状结构的分解支路的氨分解管道，使得氨气能够最大程度且高效的发生分解反应，提高了反应器内部的温度平衡同时也减少了能量消耗和催化剂的使用，并且将不同反应器产出的分解气燃烧后与氨分解和液氨蒸发中的氨气进行换热，有效提高了整个系统的能量利用率，减少了系统的能量消耗，同时也提高了氨气的分解效果和运行过程中的安全性。
1.一种节能型氨分解制氢系统，包括储氨装置、蒸发器、第一反应器、第二反应器、燃烧装置和燃料电池，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种节能型氨分解制氢系统，其特征在于：所述储氨装置和所述蒸发器的液氨支路的入口之间设置有液氨泵，所述液氨泵与所述储氨装置之间通过管路连接，所述液氨泵和所述蒸发器之间通过管路连接；所述液氨泵和所述储氨装置之间的管路上，以及所述液氨泵和所述蒸发器之间的管路上均设置有液氨控制阀门。
3.根据权利要求1所述的一种节能型氨分解制氢系统，其特征在于：所述蒸发器的液氨支路与所述第一反应器和所述第二反应器相连通的管道上设置有安全阀，所述液氨支路和所述安全阀之间设置有排气通道，所述排气通道上设置有泄压阀，所述安全阀与所述第一反应器的第一氨气进口和所述第二反应器的第二氨气进口之间设置有氨气控制阀门，所述安全阀与所述泄压阀以及所述氨气控制阀门之间电连通。
4.根据权利要求1所述的一种节能型氨分解制氢系统，其特征在于：所述第一反应器包括烟气管道和多个第一氨分解管道，所述烟气管道套设在所述第一氨分解管道外部，所述烟气管道的内壁和所述第一氨分解管道之间存在间距，所述烟气管道两端分别固定有盖板，所述第一氨气管道的第一氨气进口穿过位于所述烟气管道其中一端的盖板，所述第一分解气出口穿过位于所述烟气管道另外一端的盖板；所述烟气管道两端的盖板上均开设有多个烟气口。
5.根据权利要求4所述的一种节能型氨分解制氢系统，其特征在于：所述第一氨分解管道包括多个弯曲形状的第一分解支路，所述第一分解支路包括两个弯折设置的第一引导支路和多个具有多边形结构的第一流通支路；其中一个所述第一引导支路的一端与所述第一氨气进口连通，另外一个所述第一引导支路的一端与所述第一分解气出口连通，所述第一流动支路其中一条对角线上的两个端点分别为第一气体入口和第一气体出口，所述第一流动支路的第一气体入口和第一气体出口之间通过多段弯折的支路连通，与所述第一氨气进口连通的第一引导支路的另一端与其中一个具有多边形结构的第一流动支路的所述第一气体入口连通，所述第一流通支路的第一气体出口与相邻的第一流通支路的第一气体入口串联连通，多个具有多边形结构的第一流通支路串联组成交叉网状结构；其中一个所述第一流动支路的所述第一气体出口与同所述第一分解气出口连通的第一引导管路连通。
6.根据权利要求5所述的一种节能型氨分解制氢系统，其特征在于：多个所述第一分解支路环绕着所述第一氨气进口设置，多个所述第一分解支路均与所述第一氨气进口连通，多个所述第一分解支路均与所述第一分解气出口连通，相邻设置的两个所述第一分解支路的第一流动支路彼此之间对应连通。
7.根据权利要求1所述的一种节能型氨分解制氢系统，其特征在于：所述第二反应器包括本体、盘旋设置的电加热装置和第二氨分解管道，所述本体为空心的圆柱形结构，所述本体套置在所述第二氨分解管道外部，所述本体的两端分别设置有挡板，所述第二氨气分解管道的第二氨气进口穿过所述本体其中一端的挡板，所述第二氨气分解管道的第二分解气出口穿过所述本体相对的另外一端的挡板，所述本体和所述第二氨分解管道之间存在空隙，所述本体的内壁上固定有盘旋设置的电加热装置，所述第二氨分解管道的结构与所述第一氨分解管道的结构相同。
8.根据权利要求1所述的一种节能型氨分解制氢系统，其特征在于：所述第一氨分解管道和所述第二氨分解管道中均填充有氨分解催化剂，所述氨分解催化剂为钌基催化剂或者镍基催化剂。
9.根据权利要求1所述的一种节能型氨分解制氢系统，其特征在于：所述燃烧装置的燃烧入口与风机连通，所述风机和所述燃烧装置之间设置有换热器，所述第一反应器的第一分解气出口与所述换热器连通；所述第二反应器的第二分解气出口与所述燃料电池连通。
10.根据权利要求1所述的一种节能型氨分解制氢系统，其特征在于：还包括吹扫装置，所述吹扫装置位于所述蒸发器和所述第一反应器之间，所述吹扫装置与所述蒸发器之间通过管路连通，所述吹扫装置和所述第一反应器之间通过管路连通，所述吹扫装置与所述蒸发器连通的管路上设置有吹扫阀门。
