阅读说明：本技术 一种基于太阳能光热的化学链连续制氧系统及方法 (Chemical chain continuous oxygen generation system and method based on solar photo-thermal ) 是由 于庆波 张存超 秦勤 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：一种基于太阳能光热的化学链连续制氧系统,属于太阳能储热蓄热的化学链制氧技术领域,包括菲涅尔透镜场、储热装置、侧钢板、端部钢板、柱状玻璃体、升降闸门、预混器、风机、空气预热器、再热器、冷凝器、过热器、蒸发器、制氧装置。本申请通过使化学链制氧系统与太阳能光热蓄热系统相耦合,热空气吸收太阳能光热后先产生蒸汽和进行吸放氧反应,然后反应产生的高温贫氧空气对冷空气进行预热。释氧反应后得到的过热蒸汽和氧气混合气在对空气二次加热后进行冷凝处理得到纯氧,被预热的空气进入储热装置对流换热成高温空气继续参加上述循环。整个系统实现了能量梯级利用,达到低能耗制氧的目的,符合现代“节能减排”的主题。(The utility model provides a chemical chain system oxygen system in succession based on solar photothermal, belongs to the chemical chain system oxygen technical field of solar energy heat-retaining heat accumulation, including fresnel lens field, heat-retaining device, side steel sheet, tip steel sheet, the cylindrical vitreous body, lift gate, premixer, fan, air heater, re-heater, condenser, over heater, evaporimeter, oxygenerator. This application is through making chemical chain oxygen generation system and solar photothermal heat storage system looks coupling, and the hot-air absorbs the solar photothermal back and produces steam earlier and inhale the oxygen release reaction, and then the high temperature lean oxygen air that the reaction produced preheats the cold air. After the superheated steam and oxygen mixed gas obtained after the oxygen release reaction secondarily heats the air, condensation treatment is carried out to obtain pure oxygen, and the preheated air enters the heat storage device to be subjected to convection heat exchange to form high-temperature air to continuously participate in the circulation. The whole system realizes the cascade utilization of energy, achieves the aim of low-energy-consumption oxygen generation, and accords with the modern theme of energy conservation and emission reduction.)

一种基于太阳能光热的化学链连续制氧系统及方法

技术领域

本发明属于基于太阳能储热蓄热的化学链制氧技术领域，具体涉及一种基于太阳能光热的化学链连续制氧系统及方法，利用太阳能光热进行化学链制氧及利用化学链制氧产生的贫氧热空气及过热蒸汽和氧气混合气的热量进行预热空气的系统与方法。

背景技术

通过发展可再生能源高效利用技术，不断提高可再生能源在我国能源消费结构中的比重已成为解决我国能源资源短缺和环境污染问题的重要途径之一。与地热能、生物质能、风能等可再生能源相比，太阳能具有成本低、无地域限制、清洁无污染等特点，被公认为是最具潜力的替代性能源之一。在全球环境污染日益严重与资源枯竭问题日趋严峻的今天，开发和利用太阳能也是保证能源安全、促进可用能源多元化、实现可持续发展的重要途径之一。

目前常用的制氧方法主要包括深冷法(低温精馏法)、变压吸附法、膜分离法。深冷法制氧设备复杂，投资巨大，基建费用和运行成本高，运营中耗电量大。膜分离法制氧产氧浓度低，一般在27％-45％。变压吸附法需要以洁净的空气作为气源，在污染环境中使用时要对进入的空气进行净化。化学链制氧技术与现有的深冷法制氧、变压吸附法制氧、膜分离法制氧三种制氧技术相比，具有氧气浓度高、启动时间快、能耗低、成本低、操作便捷等优点。其工作原理是在一定温度下利用金属氧化物载氧体在氧化反应器中吸收空气中的氧形成高价态的金属氧化物；吸氧后的载氧体在以水蒸气为载气的释氧反应器中发生氧脱耦反应生成氧气，把水蒸气氧气混合物进行冷凝，便得到纯氧，以此循环往复形成一个化学反应链，以到达连续释氧的过程。

目前化学链制氧是利用电炉或者工业炉产生的热量进行的，利用工业炉制氧需要燃料燃烧来产生热量，浪费燃料，且燃料燃烧又会产生大量的CO₂温室气体和NO_X等对环境有害的气体，需要花费大量的资金与精力去捕集CO₂和烟气脱硝，会给企业增加额外成本，与工业生产中低能耗低成本相悖。

为此，提出一种基于太阳能光热的化学链连续制氧系统及方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明针对利用电炉或者工业炉的化学链制氧过程中能耗较高的问题，提出一种基于太阳能光热的化学链制氧系统及方法，首先设计出可以实现高效率吸放氧的化学链制氧系统，然后与太阳能储热蓄热系统相结合，实现能量梯级利用，达到更低能耗连续制氧的目的。

一种基于太阳能光热的化学链连续制氧系统，包括菲涅尔透镜场、储热装置、预混器、风机、空气预热器、再热器、冷凝器、过热器、蒸发器及制氧装置，所述菲涅尔透镜场将阳光聚焦到储热装置上，储热装置的出口分别与预混器的高温空气入口及过热器的空气入口连接，预混器的常温空气入口与风机第一出口连接，风机第二出口与空气预热器的空气入口连接，所述过热器的空气出口与蒸发器的空气入口相连，所述蒸发器的蒸汽出口与过热器的蒸汽入口相连，所述过热器的蒸汽出口及预混器的空气出口分别与制氧装置的两个入口连接，制氧装置的两个出口分别与空气预热器的贫氧空气入口及再热器的热源入口连接，空气预热器的热源出口与大气连接，再热器空气入口与空气预热器空气出口连接，再热器的空气出口与储热装置的入口连接，再热器的热源出口与冷凝器入口连接。

所述菲涅尔透镜场包括若干聚焦方式为线聚焦的菲涅尔透镜组成，菲涅尔透镜通过菲涅尔支架上相配合的两个框架将菲涅尔透镜固定在菲涅尔透镜上，菲涅尔透镜的一侧有等距的齿纹，通过齿纹的设置对指定光谱范围的阳光进行反射或者折射，阳光通过菲涅尔透镜场聚焦在储热装置上。通过调整菲涅尔透镜的高度及角度对不同方向的入射光都能吸收，也能吸收散射光；通过对菲尼尔透镜角度及高度的调节控制照射温度在1200℃以下，具体的聚焦温度根据实际的载氧体进行调节。

所述储热装置包括由多块侧钢板、两块端部钢板、超高温玻璃制成的柱状玻璃体、升降闸门及蓄热体，所述侧钢板、端部钢板及升降闸门组成储热装置外壳，储热装置外壳上位于下方的端部钢板中心处通过轴承安装有转轴，且在位于下方的端部钢板下表面安装有轴承端板，转轴位于储热装置壳体内部分安装有齿轮一，齿轮一上端面设置有柱状玻璃体，齿轮一与齿轮二啮合设置，且齿轮一与齿轮二呈90度设置，齿轮二安装于固定在侧钢板外表面处的电机输出轴上，所述柱状玻璃体内部填充有蓄热体，蓄热体为储热球、陶瓷蜂窝体或砂石，升降闸门用于遮挡超高温玻璃，超高温玻璃透光性好，耐热度高，最高可耐1500℃高温，侧钢板、端部钢板及升降闸门内表面均设置有保温层；当有阳光时，打开升降阀门，阳光透过超高温玻璃制成的柱状玻璃体聚焦到蓄热体上进行蓄热，当没有阳光时，关闭升降阀门对蓄热体保温；将热能存储起来，以保证即使在夜晚、阴天或多云等没有阳光的条件下，储热装置里储能体依然可以放出热量，加热工质以确保系统可以连续稳定运行。

所述制氧装置包含若干释氧反应器和若干吸氧反应器、上阀门及下阀门，所述上阀门的两个入口分别与过热器的蒸汽出口及预混器的空气出口连接，上阀门的出口分别与释氧反应器及吸氧反应器入口连接，吸氧反应器及释氧反应器内部均设有载氧体，所述吸氧反应器和释氧反应器出口分别与下阀门的入口连接，下阀门的两个出口分别与空气预热器的贫氧空气入口及再热器的热源入口连接；上阀门和下阀门用于切换与释氧反应器和吸氧反应器连接的通路，当释氧反应器内通入高温蒸汽时，释氧反应器内的载氧体发生还原反应释放氧气，由于释氧反应为吸热反应，因此反应后的载氧体温度降低；吸氧反应器内通入热空气，由于吸氧反应是放热反应，因此吸氧反应后载氧体温度升高。

一种基于太阳能光热的化学链连续制氧系统的制氧方法，包括以下步骤：

步骤1：打开储热装置的升降闸门，通过调整菲涅尔透镜的高度及角度使阳光通过菲涅尔透镜线聚焦到储热装置的超高温玻璃制成的柱状玻璃体上，对储热装置内的蓄热体进行加热；将载氧体放入制氧装置中；蓄热体加热一段时间后，打开风机；空气经过空气预热器的空气入口进入空气预热器内，然后经过空气预热器的空气出口通过再热器的空气入口进入再热器内，经过再热器空气出口进入储热装置内，通过储热装置内的蓄热体对进入储热装置内的空气进行加热，加热后的部分高温空气分别经过预混器的第一入口及过热器的空气入口进入预混器和过热器内，循环开始；

步骤2：调整上阀门使预混器的空气出口通过上阀门分别与吸氧反应器入口连通，预混器中的高温空气进入若干吸氧反应器中，吸氧反应器内的载氧体在高温空气作为载气进行氧化反应，同时使过热器的蒸汽出口通过上阀门与其中一个释氧反应器入口连通，过热器中的高温蒸汽进入释氧反应器中，释氧反应器内的载氧体在高温水蒸气作为载气进行释氧反应释放氧气，此时其余释氧反应器为闭合状态；同时调整下阀门使若干吸氧反应器出口与空气预热器贫氧空气入口连通，完成吸氧反应后的高温贫氧空气对空气预热器内的冷空气进行预热；同时使步骤2中的释氧反应器出口与再热器的热源入口连通，完成释氧反应后的氧气和水蒸气的混合气在再热器中与空气进行二次换热后通过再热器的热源出口进入冷凝器内产生纯氧，产生的纯氧经加压后通入氧气罐以备使用；

步骤3，待步骤2释氧反应器反应结束后，调整上阀门及下阀门，使步骤2释氧反应器的入口及出口处于闭合状态，将新的释氧反应器入口与过热器高温蒸汽出口连通，过热器中的高温蒸汽进入新的释氧反应器中，新的释氧反应器内的载氧体在高温水蒸气作为载气进行释氧反应释放氧气；使新的释氧反应器出口与再热器的热源入口连通，完成释氧反应后的氧气和水蒸气的混合气在再热器中与空气进行二次换热后通过再热器的热源出口进入冷凝器内产生纯氧，产生的纯氧经加压后通入氧气罐以备使用，重复本步骤至全部释氧反应器的载氧体释氧完成；

步骤4：待全部释氧反应器中载氧体完全释氧后，若干吸氧反应器中载氧体完全氧化；切换上阀门，使预混器中的空气出口通过上阀门分别与若干原释氧反应器入口连通，在高温空气的作用下使发生释氧反应后的载氧体进行氧化再生，此时的原释氧反应器进行吸氧反应；同时使过热器使高温蒸汽出口与其中一个原吸氧反应器入口连通，在高温蒸汽的作用下使氧化后的载氧体发生释氧反应，其余原吸氧反应器处于关闭状态，此时的原吸氧反应器进行释氧反应；调整下阀门使若干原释氧反应器出口通过下阀门与空气预热器贫氧空气入口连通，完成释氧反应后的高温贫氧空气对空气预热器内的冷空气进行预热；同时调整下阀门使原吸氧反应器出口与再热器热源入口连通，使得到的氧气和水蒸气混合气在再热器中与空气进行二次换热后通过冷凝器产生纯氧，产生的纯氧经加压后通入氧气罐以备使用；

步骤5，待步骤4中原吸氧反应器反应结束后，调整上阀门及下阀门，使原吸氧反应器的入口及出口处于闭合状态，同时使新的原吸氧反应器入口与过热器高温蒸汽出口连通，过热器中的高温蒸汽进入新的原吸氧反应器中，新的原吸氧反应器内的载氧体在高温水蒸气作为载气进行释氧反应释放氧气；使新的原吸氧反应器出口与再热器的热源入口连通，完成释氧反应后的氧气和水蒸气的混合气在再热器中与空气进行二次换热后通过再热器的热源出口进入冷凝器内产生纯氧，产生的纯氧经加压后通入氧气罐以备使用，不断重复本步骤至全部吸氧反应器释氧完成；

步骤6：待全部吸氧反应器释放氧气结束后，不断重复步骤2-步骤5，使化学链制氧系统实现连续制氧。

步骤1所述的载氧体为蜂窝状结构，这种结构的载氧体比表面积大，采用浸渍法把粉末型载氧体浸渍在蜂窝体上。

本发明的有益效果为：

1、化学链制氧系统本身单位制氧能耗只有深冷法制氧的26％，且设备成本远低于深冷法制氧，极大限度地达到了节能的目的，但由于载氧体需要在特定温度下才能进行吸放氧过程，所以制氧过程本身还是会有电炉或工业炉的能耗。本申请通过使化学链制氧系统与太阳能光热蓄热系统相耦合，热空气吸收太阳能光热后先产生蒸汽和进行吸放氧反应，然后反应产生的高温贫氧空气对冷空气进行预热。释氧反应后得到的过热蒸汽和氧气混合气在对空气二次加热后进行冷凝处理得到纯氧，被预热的空气进入储热装置对流换热成高温空气继续参加上述循环。利用太阳的能量去进行制氧，既不会产生较大的电耗，也不会需要燃烧燃料产生热量，进而不会产生任何对环境有害的气体；整个系统实现了能量梯级利用，达到低能耗制氧的目的，符合现代“节能减排”的主题。

2、通过发展可再生能源高效利用技术，不断提高可再生能源在我国能源消费结构中的比重已成为解决我国能源资源短缺和环境污染问题的重要途径之一。与地热能、生物质能、风能等可再生能源相比，太阳能具有成本低、无地域限制、清洁无污染等特点，被公认为是最具潜力的替代性能源之一。

3、本发明制氧系统根据不同载氧体的吸放氧时间不同，通过吸放氧时间比值确定释氧反应器和吸氧反应器的数量，实现连续不断的制氧，由于一般载氧体吸氧速率比释氧速率慢得多，故为采用释氧反应器逐一进行释氧的方法与多个吸氧反应器同时进行吸氧的方式进行匹配。

附图说明

图1是本发明实施例基于太阳能光热的化学链连续制氧系统示意图；

图2是本发明实施例基于太阳能光热的化学链连续制氧系统的储热装置示意图；

1-菲涅尔透镜场、2-储热装置、201-侧钢板、202-端部钢板、203-柱状玻璃体、204-升降闸门、205-齿轮一、206-齿轮二、207-支腿、208-电机、3-预混器、4-风机、5-空气预热器、6-再热器、7-冷凝器、8-过热器、9-蒸发器、10-第一吸氧反应器、11-第二吸氧反应器、12-第一释氧反应器、13-第二释氧反应器、14-上六通阀、15-下六通阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，一种基于太阳能光热的化学链连续制氧系统，包括菲涅尔透镜场1、储热装置2、预混器3、风机4、空气预热器5、再热器6、冷凝器7、过热器8、蒸发器9及制氧装置，所述菲涅尔透镜场1将阳光聚焦到储热装置2上，储热装置2的出口分别与预混器3的高温空气入口及过热器8的空气入口连接，预混器3的常温空气入口与风机4第一出口连接，风机4第二出口与空气预热器5的空气入口连接，所述过热器8的空气出口与蒸发器9的空气入口相连，蒸发器9空气出口与大气连通，所述蒸发器9的蒸汽出口与过热器8的蒸汽入口相连，蒸发器9的进水口与水泵连接，所述过热器8的蒸汽出口及预混器3的空气出口分别与制氧装置的两个入口连接，制氧装置的两个出口分别与空气预热器5的贫氧空气入口及再热器6的热源入口连接，空气预热器5的热源出口与大气连接，再热器6空气入口与空气预热器5空气出口连接，再热器6的空气出口与储热装置2的入口连接，再热器6的热源出口与冷凝器7入口连接。

所述菲涅尔透镜场1包括若干聚焦方式为线聚焦的菲涅尔透镜组成，菲涅尔透镜通过菲涅尔支架上相配合的两个框架将菲涅尔透镜固定在菲涅尔透镜上，菲涅尔透镜的一侧有等距的齿纹，通过齿纹的设置对指定光谱范围的阳光进行反射或者折射，阳光通过菲涅尔透镜场1聚焦在储热装置2上。通过调整菲涅尔透镜的高度及角度对不同方向的入射光都能吸收，也能吸收散射光；通过对菲尼尔透镜角度及高度的调节控制照射温度在1200℃以下，具体的聚焦温度根据实际的载氧体进行调节。

所述储热装置2包括由多块侧钢板201、两块端部钢板202、超高温玻璃制成的柱状玻璃体203、升降闸门204及蓄热体，侧钢板201、端部钢板202及升降闸门204组成储热装置外壳，储热装置外壳上位于下方的端部钢板202中心处通过轴承安装有转轴，且在位于下方的端部钢板202下表面安装有轴承端板，转轴位于储热装置壳体内部分安装有齿轮一205，齿轮一205上端面设置有柱状玻璃体203，其具体为圆柱状，齿轮一205与齿轮二206啮合设置，且齿轮一205与齿轮二206呈90度设置，齿轮二206安装于固定在侧钢板201外表面处的电机208输出轴上，所述位于下方的端部钢202四角处安装有支腿207，所述柱状玻璃体203内部填充有蓄热体，蓄热体为储热球、陶瓷蜂窝体或砂石，升降闸门204用于遮挡超高温玻璃，超高温玻璃透光性好，耐热度高，最高可耐1500℃高温，侧钢板201、端部钢板202及升降闸门204内表面均设置有保温层；当有阳光时，打开升降阀门204，阳光透过超高温玻璃制成的柱状玻璃体203聚焦到蓄热体上进行蓄热，当没有阳光时，关闭升降阀门204对蓄热体保温；将热能存储起来，以保证即使在夜晚、阴天或多云等没有阳光的条件下，储热装置2里储能体依然可以放出热量，加热工质以确保系统可以连续稳定运行。

所述制氧装置包括第一吸氧反应器10、第二吸氧反应器11，第一释氧反应器12、第二释氧反应器13、上六通阀14及下六通阀15，所述上六通阀14的两个入口分别与预混器3的空气出口及过热器8的蒸汽出口连接，上六通阀14的四个出口分别与第一释氧反应器12、第二释氧反应器13、第一吸氧反应器10及第二吸氧反应器11入口连接，第一释氧反应器12、第二释氧反应器13、第一吸氧反应器10及第二吸氧反应器11出口分别与下六通阀15的四个入口连接，下六通阀15的两个出口分别与与空气预热器5的贫氧空气入口及再热器6的热源入口连接。上六通阀14和下六通阀15用于切换与第一释氧反应器12、第二释氧反应器13和第一吸氧反应器10及第二吸氧反应器11连接的通路，当第一释氧反应器12和第二释氧反应器13内通入高温蒸汽时，第一释氧反应器12和第二释氧反应器13内的载氧体发生还原反应释放氧气，由于释氧反应为吸热反应，因此反应后的载氧体温度降低；第一吸氧反应器10和第二吸氧反应器11内通入热空气，由于吸氧反应是放热反应，因此吸氧反应后载氧体温度升高。

一种基于太阳能光热的化学链连续制氧系统的制氧方法，以铜锰基复合载氧体为例，吸氧时间为10min，释氧时间为5min；铜锰基复合载氧体吸氧温度为600-700℃，吸氧完成后贫氧空气温度为600-700℃，释氧温度为800-900℃，热蒸汽和氧气混合气温度为800-900℃，包括以下步骤：

步骤1：打开储热装置2的升降闸门，通过调整菲涅尔透镜的高度及角度使阳光通过菲涅尔透镜线聚焦到储热装置2的超高温玻璃制成的柱状玻璃体203上，通过电机208带动柱状玻璃体203的旋转对柱状玻璃体203内的蓄热体进行加热；将铜锰基复合载氧体分别放入第一吸氧反应器10、第二吸氧反应器11和第一释氧反应器12及第二释氧反应器13中；蓄热体加热后，打开风机4；空气经过空气预热器5的空气入口进入空气预热器5内，然后经过空气预热器5的空气出口通过再热器6的空气入口进入再热器6内，经过再热器6空气出口进入储热装置2内，通过储热装置2内的蓄热体对进入储热装置2内的空气进行加热，加热后的温度为1000℃的部分高温空气分别经过预混器3的第一入口及过热器8的空气入口进入预混器3和过热器8内，循环开始；

步骤2：调整上六通阀14使预混器3的空气出口与第一吸氧反应器10和第二吸氧反应器11入口连通，预混器3中的温度为500℃的高温空气进入第一吸氧反应器10和第二吸氧反应器11中，第一吸氧反应器10和第二吸氧反应器11内的载氧体在高温空气作为载气进行氧化反应，同时使过热器8的蒸汽出口与第一释氧反应器12入口连通，过热器8中的温度为900℃的高温蒸汽进入第一释氧反应器12中，第一释氧反应器12内的载氧体在高温水蒸气作为载气进行释氧反应释放氧气，此时第二释氧反应器12入口为闭合状态；同时调整下六通阀15使第一吸氧反应器10和第二吸氧反应器11的出口与空气预热器5贫氧空气入口连通，完成吸氧反应后的高温贫氧空气对空气预热器5内的冷空气进行预热，通过空气预热器5排出的贫氧空气温度为120℃；同时使第一释氧反应器12出口与再热器6的热源入口连通，完成释氧反应后的氧气和水蒸气的混合气在再热器6中与加热后温度为210℃空气进行二次换热后通过再热器6的热源出口进入冷凝器7内产生纯氧，产生的纯氧经加压后通入氧气罐以备使用，换热后温度为500℃的空气经过再热器6的空气出口进入储热装置2内；

步骤3，第一释氧反应器12反应5min后，调整上六通阀14及下六通阀15，使第一释氧反应器12的入口及出口处于闭合状态，使第二释氧反应器13入口与过热器8高温蒸汽出口连通，过热器8中的高温蒸汽进入第二释氧反应器13中，第二释氧反应器13内的载氧体在高温水蒸气作为载气进行释氧反应释放氧气；使第二释氧反应器13出口与再热器6的热源入口连通，完成释氧反应后的氧气和水蒸气的混合气在再热器6中与空气进行二次换热后通过再热器6的热源出口进入冷凝器7内产生纯氧，产生的纯氧经加压后通入氧气罐以备使用；

步骤4：5min后第二释氧反应器13中载氧体完全释氧，第一吸氧反应器10和第二吸氧反应器11中载氧体完全氧化；切换上六通阀14，使预混器3中的空气出口与第一释氧反应器12和第二释氧反应器13入口连通，在高温空气的作用下使发生释氧反应后的载氧体进行氧化再生；同时使过热器8使高温蒸汽出口与第一吸氧反应器10入口连通，在高温蒸汽的作用下使氧化后的载氧体发生释氧反应；调整下六通阀15使第一释氧反应器12和第二释氧反应器13出口与空气预热器5贫氧空气入口连通，完成释氧反应后的高温贫氧空气对空气预热器5内的冷空气进行预热；同时调整下六通阀15使第一吸氧反应器10出口与再热器6热源入口连通，使得到的氧气和水蒸气混合气在再热器6中与空气进行二次换热后通过冷凝器7产生纯氧，产生的纯氧经加压后通入氧气罐以备使用；

步骤5，第一吸氧反应器10反应5min后，调整上六通阀14及下六通阀15，使第一吸氧反应器10的入口及出口处于闭合状态，使第二吸氧反应器11入口与过热器8高温蒸汽出口连通，过热器8中的高温蒸汽进入第二吸氧反应器11中，第二吸氧反应器11内的载氧体在高温水蒸气作为载气进行释氧反应释放氧气；使第二吸氧反应器11出口与再热器6的热源入口连通，完成释氧反应后的氧气和水蒸气的混合气在再热器6中与空气进行二次换热后通过再热器6的热源出口进入冷凝器7内产生纯氧，产生的纯氧经加压后通入氧气罐以备使用；

步骤6：5min后第二吸氧反应器11中载氧体完全释氧，不断重复步骤2-步骤5，使化学链制氧系统实现连续制氧。

上述系统与方法仅用于说明本系统的技术方案和原理而非限制。对本领域的技术人员来说，依然可以对上述的系统和方案上进行修改，或者对其中一部分技术特征进行同等替换，比如增加或减少释氧反应器的数量。但凡在本发明的原则和精神之内，所做的任何改进、替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。