利用燃料电池的锅炉系统技术方案

本发明专利技术一实施例的利用燃料电池的锅炉系统包括：锅炉，安装于家庭或建筑等；燃料电池，通过燃料和氧气的电化学反应产生电力和反应热；储存槽，通过流体回收并储存上述燃料电池中生成的反应热；取暖管线，埋设于家庭或建筑等的室内地面下；热水管线，当从外部供应水时，经上述锅炉及上述储存槽向家庭或建筑的盥漱室或厨房等供应热水；一个吸/排气整合管，供上述锅炉的至少一个以上的第一排气管线、至少一个以上的第一吸气管线、上述燃料电池的至少一个以上的第二排气管线、至少一个以上的第二吸气管线中的至少两个以上连接并共同使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用燃料电池的锅炉系统，更具体地涉及一种有效地组成排气口及吸气口结构的基于燃料电池的锅炉系统，其中排气口用于排出燃料电池和锅炉运行中产生的废气，吸气口用于供应运行所需的氧气。
技术介绍
在有四季变化或寒冷地区的国家，为了家庭或建筑等室内取暖，使用将石油、燃气、煤炭等作为能量源的锅炉系统。一般的锅炉系统从安装于家庭或建筑等的室内外的锅炉获得燃料供应并燃烧该燃料。水通过锅炉的燃烧热被加热，而被加热的热水通过与上述锅炉循环连接并埋设于地面下的散热用循环管线进行循环。水在锅炉被加热并通过散热用循环管线流动之后，再流回锅炉被加热，通过重复这样的循环流动热量传递到室内地面，从而加热室内地面。另外，在上述锅炉上连接热水管，上述热水管与供应自来水的自来水管连接，而上述自来水管连接到盥漱室、浴室或厨房等。但是，上述锅炉系统利用燃气或石油燃烧的燃烧热对水进行加热，以实现室内取暖或供应热水，因此燃气或石油的使用量多，增加对人体有害的污染物质的产生，而且随着化石燃料的枯竭，家庭的经济负担逐渐增加。为解决上述问题，近来提出了一种将燃料电池安装于住宅或建筑直接生产用户所需的电力和热量的方案，该方案可同时产生电力和热量，还能减少环境公害物质，减少电费及取暖费。但是，将燃料电池生产的电力供应至外部的同时，将附加产生的热以热水方式回收并用于取暖或热水供应中，因此与锅炉一起使用。因此，分别需要燃料电池用吸/排气口和锅炉用吸/排气口，从而造成空间结构及安装上的不便。另外，随着吸/排气口数量的增加，废气外泄的危险也随之增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足，为此提供一种利用燃料电池的锅炉系统，可消除各自安装燃料电池用吸/排气口和锅炉用吸/排气口而导致的空间、结构及安装方面的不便，并减少随着吸/排气口数量的增加而造成的泄露危险。本专利技术一实施例的利用燃料电池的锅炉系统包括:锅炉，安装于家庭或建筑等；燃料电池，通过燃料和氧气的电化学反应产生电力和反应热；储存槽，通过流体回收并储存上述燃料电池中生成的反应热；取暖管线，埋设于家庭或建筑等的室内地面下；热水管线，当从外部供应水时，经上述锅炉及上述储存槽向家庭或建筑的盥漱室或厨房等供应热水；一个吸/排气整合管，供上述锅炉的至少一个以上的第一排气管线、至少一个以上的第一吸气管线、上述燃料电池的至少一个以上的第二排气管线、至少一个以上的第二吸气管线中的至少两个以上连接并共同使用。根据本专利技术一实施例的利用燃料电池的锅炉系统，可消除各自安装上述锅炉的第一排气管线及第一吸气管线和上述燃料电池的第二排气管线及第二吸气管线所造成的空间上的制约，例如需在锅炉室内外墙上钻多个孔的问题等利用燃料电池的锅炉系统的空间、结构、安装上的不便。另外，根据本专利技术一实施例的利用燃料电池的锅炉系统，可将锅炉和燃料电池的吸/排气管制作成由具备多个管部件或隔壁的管部件组成的一个吸/排气整合管，因此可简化复杂的管道结构，减少吸/排气管线的泄露危险。此外，根据本专利技术一实施例的利用燃料电池的锅炉系统，在锅炉和燃料电池的吸/排气管线的交叉位置使用阻尼器或电磁阀，可从结构上防止逆流。【附图说明】图1为本专利技术一实施例的利用燃料电池的锅炉系统的示意图；图2至图4各为本专利技术一实施例的利用燃料电池的锅炉系统100的吸/排气整合管190的立体图、或另一立体图及截面图；图5至图13为本专利技术变形实施例的利用燃料电池的锅炉系统的示意图。【具体实施方式】为达到上述本专利技术的目的，提供一种利用燃料电池的锅炉系统，其特征在于:在家庭或建筑等安装燃料电池及锅炉，通过上述燃料电池产生的反应热和锅炉的燃烧热加热流体并使其在家庭或建筑等的室内地面内部进行循环以对室内进行取暖，而且通过上述燃料电池的反应热和锅炉的燃烧热加热自来水，以向家庭或建筑的盥漱室或厨房等供应热水。下面，结合附图对本专利技术的利用燃料电池的锅炉系统进行详细说明。如图1所示，本专利技术一实施例的利用燃料电池的锅炉系统100包括:锅炉110，安装于家庭或建筑等；燃料电池130，通过燃料和氧气的电化学反应产生电力和反应热；储存槽150，通过流体回收并储存上述燃料电池130中生成的反应热；取暖管线170，埋设于家庭或建筑等的室内地面下；热水管线180，当从外部供应水时，经上述锅炉110或上述储存槽150向家庭或建筑的盥漱室或厨房等供应热水；及吸/排气整合管190，供应氧气以在上述锅炉110及燃料电池130发生燃烧或电化学反应，并排出上述锅炉110及燃料电池130的通过燃烧或者在阴极空气极产生的气体。一般而言，上述锅炉110根据热源的种类、安装形式、安装地点、吸/排气方式、供水方式、散热方式、换热器结构等分为各种种类。本专利技术一实施例的利用燃料电池的锅炉系统100的锅炉110包括:燃料喷射机构111a，喷射从第一燃料供应管线111供应的燃料；燃烧器113，当通过上述燃料喷射机构Illa喷射燃料时，将喷射的燃料与空气混合；燃烧室115，上述混合气体通过上述燃烧器113的燃烧口 113a喷出且点火装置启动时，在上述燃烧室115发生燃烧。上述锅炉110以适当方式阵列设计鼓风机等强制流动产生装置116，以通过上述第一吸气管线118强制吸入室内或室外空气，而且通过负压使废气通过第一排气管线117排出至室外。也可以使上述储存槽150流体的热源直接或经上述锅炉110供应至取暖管线170。另外，也可以连接上述取暖管线170和储存槽150，以使经上述取暖管线170的流体流入上述储存槽150。上述燃料电池130持续供应氢气等燃料和包含氧气的空气，以通过氢气和氧气的电化学反应产生电能和作为副产物的热。上述燃料电池130可由在600 °C以上的高温下运行的熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC,Molten Carbonate Fuel Cells)或固体氧化物型燃料电池(SOFC，Solid Oxide FuelCells)，或在200°C以下的比较低的温度下运行的磷酸型燃料电池(PAFC，Phosphoric AcidFuel Cells)及高分子电解质燃料电池(PEMFC，Proton Exchange Membrane Fuel Cells)组成。上述燃料电池130包括:堆叠部131，包括燃料极131a和空气极131b，通过供应至上述燃料极131a的改性气体或氢气和供应至上述空气极131b的氧气的电化学反应生成电能和作为副产物的热；改性部133，获得燃料供应并改性为氢气以向上述堆叠部131的燃料极131a侧供应氢气；第二燃料供应管线134，向上述改性部133供应燃料；第二吸气管线135，向上述改性部133及堆叠部131的空气极131b供应空气；电力转换部137，将在上述堆叠部131产生的电能转换为商用电源；及第二排气管线139，将从上述改性部133及堆叠部131排出的气体排出至外部。上述燃料可以是LNG、LPG、碳氢系列(CH系列)燃料及氢等燃料。在本专利技术一实施例的利用燃料电池的锅炉系统100中，上述锅炉110的第一排气管线117及第一吸气管线118和上述燃料电池130的第二排气管线139及第二吸气管线135可通过一个吸/排气整合管190并通过吸/排气整合口 190a与大气连通。因此，可以消除各自安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用燃料电池的锅炉系统，包括：锅炉，安装于家庭或建筑等；燃料电池，通过燃料和氧气的电化学反应产生电力和反应热；储存槽，通过流体回收并储存上述燃料电池中生成的反应热；取暖管线，埋设于家庭或建筑等的室内地面下；热水管线，当从外部供应水时，经上述锅炉及上述储存槽向家庭或建筑的盥漱室或厨房等供应热水；及一个吸/排气整合管，供上述锅炉的至少一个以上的第一排气管线、至少一个以上的第一吸气管线、上述燃料电池的至少一个以上的第二排气管线、至少一个以上的第二吸气管线中的至少两个以上连接并共同使用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李廷运，李德权，李大宁，金仁赞，金银贞，孙承吉，慎硕宰，金钟敏，金真亨，
申请(专利权)人：庆东纳碧安株式会社，韩国燃气安全公社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR