【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
世界上大多数能量借助石油、煤、天然气或核动力产生。至于例如可用性和环境友好等方面,所有这些生产方法都具有它们的具体问题。至于环境方面,尤其石油和煤在燃烧时会造成污染。核动力的问题至少在于使用过的燃料的贮存。尤其由于环境问题,已经研发了更环境友好并且例如比上述能源效率更高的新能源。经由环境友好工艺中的化学反应将燃料(例如沼气)的能量直接转换成电能的燃料电池以及将电能转换成燃料的电解槽是充满希望的未来能量转换装置。
技术介绍
如图1提出的燃料电池包括阳极侧100和阴极侧102以及位于其间的电解质材料104。在固体氧化物燃料电池(SOFC)中,氧106被馈送到阴极侧102,并且通过接收来自阴极的电子而还原成负氧离子。负氧离子经过电解质材料104到达阳极侧100,在阳极侧100,负氧离子与燃料108反应,生成水,通常还生成二氧化碳(CO2)。阳极100和阴极102经由外部电路111连接,外部电路111包括用于燃料电池的负载110,以取出电能以及离开系统的热。在电解操作模式(固体氧化物电解电池(SOEC))下,反应被逆转,即,热以及来自源110的电能被供给到电池,在电池处,水往往还有二氧化碳在阳极侧被还原,形成氧离子,氧离子穿过电解质材料移向阴极侧,在阴极侧,发生对氧的去电离。在SOFC和SOEC两种模式下均可以使用相同的固体电解质电池。在这样的情况下并且在本说明书的背景下,电极通常基于燃料电池操作模式而命名为阳极和阴极, ...
【技术保护点】
一种用于高温燃料电池系统或电解电池系统的再循环设备,所述系统中的每个电池均包括阳极(100)、阴极(102)和位于所述阳极与所述阴极之间的电解质(104),所述再循环设备包括用于使从所述阳极(100)侧排放的气体的一部分再循环的至少一个喷射器(110),其特征在于,所述再循环设备包括用于完成再循环流的期望流量的所述喷射器(110),所述喷射器(110)包括至少一个喷嘴(114),并且所述再循环设备包括用于向所述喷射器(110)的所述喷嘴(114)提供至少一种主原料流体的装置(116)以及用于向所述喷射器(110)的所述喷嘴(114)提供至少一种补充流体的装置(118),并且所述再循环设备包括用于调节所述喷射器(110)的流体的至少一部分的相应比率的装置(120),用以维持所述喷射器的所述喷嘴(114)处需要的动力流和压力,以便完成所述期望的再循环流量。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于高温燃料电池系统或电解电池系统的再循环设备,所述系统中的每
个电池均包括阳极(100)、阴极(102)和位于所述阳极与所述阴极之间的电解质(104),
所述再循环设备包括用于使从所述阳极(100)侧排放的气体的一部分再循环的至少
一个喷射器(110),其特征在于,所述再循环设备包括用于完成再循环流的期望流量
的所述喷射器(110),所述喷射器(110)包括至少一个喷嘴(114),并且所述再循
环设备包括用于向所述喷射器(110)的所述喷嘴(114)提供至少一种主原料流体的
装置(116)以及用于向所述喷射器(110)的所述喷嘴(114)提供至少一种补充流
体的装置(118),并且所述再循环设备包括用于调节所述喷射器(110)的流体的至
少一部分的相应比率的装置(120),用以维持所述喷射器的所述喷嘴(114)处需要
的动力流和压力,以便完成所述期望的再循环流量。
2.根据权利要求1所述的再循环设备,其特征在于,所述再循环设备包括用于
主动地控制所述原料流体和所述补充流体中的至少一者的温度的装置(122)。
3.根据权利要求2所述的再循环设备,其特征在于,所述再循环设备包括用于
主动地控制所述原料流体和补充流体中的至少一者的温度低于反应阈值温度的装置
(122)。
4.根据权利要求1所述的再循环设备,其特征在于,所述再循环设备包括装置
(124),以当所述系统所需要的至少一种原料的量大于用于诱发再循环的期望流量的
动力流所需要的量时,使所述原料的一部分旁通所述喷射器(110)的所述喷嘴(114)
而到达所述喷射器的下游。
5.根据权利要求4所述的再循环设备,其特征在于,所述再循环设备包括装置
(124),用于使至少一种原料的所述一部分基于所述喷射器(110)的所述喷嘴(114)
的压力水平被动地进行旁通。
6.根据权利要求1所述的再循环设备,其特征在于,所述主原料是含碳燃料,
并且所述至少一种补充流体是空气和水中的至少一者。
7.根据权利要求1所述的再循环设备,其特征在于,所述喷射器(110)包括第
一级(126)和第二级(128),每一级均包括用于所述原料的相对高压主进口、用于
夹带流体的相对低压抽吸进口、和中间压力出口,并且所述第一级的出口被连接到所
\t述第二级的所述主进口,且在所述第一级处使用至少一种原料来夹带至少另一种原料
以形成将在所述第二级中使用的混合物,用以诱发阳极(100)侧气体的再循环。
8.根据权利要求1所述的再循环设备,其特征在于,所述再循环设备包括所述
至少一个喷射器(110),用于使从所述阳极(100)侧排放的气体的一部分再循环。
9.根据权利要求1所述的再循环设备,其特征在于,所述至少一种补充流体是
惰性气体,供在关闭或瞬态情况下由所述系统的再循环清洗使用。
10.根据权利要求1所述的再循环设备,其特征在于,所述再循环设备包括装置
(150),用于回收并重新加压阳极(100)侧气体的一部分,以进一步用作所述喷射
器(110)中的所述补充流体,用以诱发阳极侧气体的再循环。
11.根据权利要求...
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