一种MW级固体氧化物燃料电池发电系统的热区结构及其运行方法

    公开(公告)号:CN113903949A

    公开(公告)日:2022-01-07

    申请号:CN202111198364.1

    申请日:2021-10-14

    摘要: 本发明涉及一种MW级固体氧化物燃料电池发电系统的热区结构,包括隔热壳体、两段式空气预热器、脱硫器、蒸汽发生器、预转化器、重整器、燃烧器及相应的气体管道。该热区结构的燃料处理量大、热区空间小,内部装置布置紧凑,同时实现了燃料的处理、空气的预热、尾气的处理和余热利用,可满足以天然气、甲烷、沼气等为燃料的MW级固体氧化物燃料电池发电系统的需求;采用阳极尾气再循环工艺,提高了燃料利用率、降低了水碳比,有助于提高SOFC发电系统的电效率和热效率;采用两段式空气预热器充分利用烟气的空气预热器高温段和空气预热器低温段,有效降低排烟温度、保证SOFC电堆阴极入口空气达到适宜温度。

    一种固体氧化物燃料电池热电联供系统及其运行方法

    公开(公告)号:CN113851673A

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202111052424.9

    申请日:2021-09-08

    摘要: 本发明提供了一种固体氧化物燃料电池热电联供系统及其运行方法,包括SOFC电堆、燃料供给系统、空气供给系统、阳极尾气循环系统、尾气燃烧系统;该系统采用了阳极尾气循环,搭配燃料预热器,降低了阳极再循环气体的温度,降低了阳极尾气循环泵的选材要求,同时提高了系统发电效率,还省去了水处理系统和水蒸气发生器,避免了给水故障导致的降负荷、停机,提高系统可靠性的同时提高了系统电效率和热效率,省去了燃料预转化反应前的预热器、降低了系统复杂程度和体积。

    一种基于脉动热管的固体氧化物燃料电池热管理模块

    公开(公告)号:CN117594821B

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202311760753.8

    申请日:2023-12-19

    摘要: 本发明涉及一种基于脉动热管的固体氧化物燃料电池热管理模块,其特征在于:包括若干个连接体,各所述连接体依次层叠,相邻两个所述连接体之间依次堆叠有阴极层、电解质层和阳极层,各所述连接体的侧壁均设有若干穿孔,所述若干穿孔沿所述连接体的边缘长度方向排列,各所述穿孔均穿设有导热管段,所述燃料电池热管理模块包括二维环管结构和三维环管结构。本发明能够提升单组电池电堆和多组电池电堆的温度均匀性,优化电池电堆的热管理效率,提高电池电堆承受快速升温的能力。

    一种塔状SOFC电堆模组
    4.
    发明授权

    公开(公告)号:CN117039091B

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202311098527.8

    申请日:2023-08-29

    摘要: 本发明涉及一种塔状SOFC电堆模组,包括至少两个堆叠连接的SOFC电堆,SOFC电堆的外侧设有内壁,内壁的两侧均设有多个导流肋片;内壁的开口处的两侧分别设有拐角,阳极气体出气管和所述阳极气体进气管分别位于拐角处,通过设置导流肋片,使得阴极气体只能沿着导流肋片流动,约束了阴极气体的流动方向,使得阴极气体流速均匀,从而能够有效保证SOFC电堆模组内部的每个SOFC电堆分配得到的阴极气体量是均匀的;内壁的拐角设计,能够有效减缓阳极气体与阴极气体的热交换,从而保证流入的阴极气体的温度的均匀性,以及流入每个SOFC电堆的阳极进口气体温度的一致性。

    一种塔状SOFC电堆模组
    5.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117039091A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202311098527.8

    申请日:2023-08-29

    摘要: 本发明涉及一种塔状SOFC电堆模组,包括至少两个堆叠连接的SOFC电堆,SOFC电堆的外侧设有内壁,内壁的两侧均设有多个导流肋片;内壁的开口处的两侧分别设有拐角,阳极气体出气管和所述阳极气体进气管分别位于拐角处,通过设置导流肋片,使得阴极气体只能沿着导流肋片流动,约束了阴极气体的流动方向,使得阴极气体流速均匀,从而能够有效保证SOFC电堆模组内部的每个SOFC电堆分配得到的阴极气体量是均匀的;内壁的拐角设计,能够有效减缓阳极气体与阴极气体的热交换,从而保证流入的阴极气体的温度的均匀性,以及流入每个SOFC电堆的阳极进口气体温度的一致性。

    一种用于SOFC电堆模组测试的燃料供给系统设计及其运行方法

    公开(公告)号:CN116826104A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202311046259.5

    申请日:2023-08-18

    摘要: 本发明涉及一种用于固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel cell,简称“SOFC”)电堆模组测试的燃料供给系统设计及其运行方法,包括燃料预热器、换热式蒸发器、燃烧器、冷却器、混合器、风机、水泵、缓冲罐、去离子水、天然气、保护气、质量流量控制器、伴热带、保温材料、温度传感器、压力传感器、调压阀、控制系统等;通过燃料预热器,将燃烧器产生的高温烟气分别与去离子水、混合燃料(或含水蒸气)进行换热,将混合燃料(含水蒸气)加热至700℃左右,为SOFC电堆模组提供发电测试用的燃料;燃料预热器烟气侧出口的高温烟气进入到换热式蒸发器中与液态去离子水换热,将液态去离子水加热成为高温水蒸气;高温水蒸气与配好的常温混合燃料在混合器中充分混合,进入到燃料预热器中进行进一步的升温;该系统将燃烧器、燃料预热器、换热式蒸发器耦合在一起,利用天然气燃烧产生的高温烟气为电堆模组测试台提供连续稳定、合适温度的燃料,系统耗电量小、稳定可靠、可操作性强。

    一种MW级固体氧化物燃料电池发电系统的热区结构及其运行方法

    公开(公告)号:CN113903949B

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202111198364.1

    申请日:2021-10-14

    摘要: 本发明涉及一种MW级固体氧化物燃料电池发电系统的热区结构,包括隔热壳体、两段式空气预热器、脱硫器、蒸汽发生器、预转化器、重整器、燃烧器及相应的气体管道。该热区结构的燃料处理量大、热区空间小,内部装置布置紧凑,同时实现了燃料的处理、空气的预热、尾气的处理和余热利用,可满足以天然气、甲烷、沼气等为燃料的MW级固体氧化物燃料电池发电系统的需求;采用阳极尾气再循环工艺,提高了燃料利用率、降低了水碳比,有助于提高SOFC发电系统的电效率和热效率;采用两段式空气预热器充分利用烟气的空气预热器高温段和空气预热器低温段,有效降低排烟温度、保证SOFC电堆阴极入口空气达到适宜温度。

    一种固体氧化物燃料电池热电联供系统及其运行方法

    公开(公告)号:CN113851673B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202111052424.9

    申请日:2021-09-08

    摘要: 本发明提供了一种固体氧化物燃料电池热电联供系统及其运行方法,包括SOFC电堆、燃料供给系统、空气供给系统、阳极尾气循环系统;该系统采用了阳极尾气循环,搭配燃料预热器,降低了阳极再循环气体的温度,降低了阳极尾气循环泵的选材要求,同时提高了系统发电效率,还省去了水处理系统和水蒸气发生器,避免了给水故障导致的降负荷、停机,提高系统可靠性的同时提高了系统电效率和热效率,省去了燃料预转化反应前的预热器、降低了系统复杂程度和体积。

    一种多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统及其运行方法

    公开(公告)号:CN113937322A

    公开(公告)日:2022-01-14

    申请号:CN202111199767.8

    申请日:2021-10-14

    摘要: 本发明涉及一种多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统,包括空气供应系统、氮气系统、两段式电堆加热炉、电子负载和控制系统;还包括依次连通的阳极多气源供气子系统、混气管路和直通管路。设置有阳极多气源供气子系统,通过控制系统调控可调配出不同组分的燃料气,将其供给SOFC电堆,可精确测量原料气组分对SOFC电堆工作性能的影响;同时,采用被分隔为上部和下部两部分的两段式电堆加热炉,具备下部气体加热功能、上部电堆保温功能,空气和原料气经加热炉加热后进入SOFC电堆,电堆受高温气体逐渐加热,电堆内温度场均匀分布,最大程度上模拟了SOFC电堆的实际工作环境,有助于精确测量SOFC电堆的工作性能。

    一种净零排放的固体氧化物燃料电池系统

    公开(公告)号:CN113851671A

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202111088062.9

    申请日:2021-09-16

    摘要: 本发明提供一种净零排放的固体氧化物燃料电池系统,包括鼓风机、自动空气调节阀、LNG冷能空分机、重整器、空气加热器、SOFC电堆、阳极尾气燃烧器;鼓风机的输出端分别与空气加热器和自动空气调节阀连通,空气加热器的输出端与阴极连通,自动空气调节阀的输出端与LNG冷能空分机连通,LNG冷能空分机包括纯氧输出端和气化输出端,气化输出端连通于重整器,重整器的输出端连通于阳极;LNG冷能空分机将液化天然气转换为气态天然气的同时,利用天然气气化时的冷能,将自动空气调节阀输入的空气分离为氮气和纯氧,纯氧输入阳极尾气燃烧器中与阳极中未参与电化学反应的重整气体一同燃烧,阳极尾气燃烧器的燃烧尾气仅存在H2O和CO2,方便CO2的提取和利用。