质子交换膜燃料电池废热回收系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种质子交换膜燃料电池废热回收系统，属于能源与动力领域。其特征在于：该系统氢气（2）和空气（22）经过加湿处理后，分别进入燃料电池的阳极反应室（6）和阴极反应室（8），参与化学反应，燃料电池在工作时产生大量的耗散热，在质子交换膜燃料电池外部设置蒸发室（15），向蒸发室（15）中通入稀溶液，吸收燃料电池耗散热，一方面解决燃料电池的散热问题，另一方面可以制备浓溶液。蒸发室（15）内的产生的水蒸气（11）通过膨胀机（12），在膨胀机（12）内膨胀对外输出功，进入冷凝器（13）中降温冷却，可以得到纯净水。本实用新型专利技术比常规系统相比，增加蒸发流程和做功流程，解决了燃料电池部分的散热问题，提高燃料电池发电效率，同时得到电能和机械能，并且能制备浓缩液和纯净水。

Waste heat recovery system of proton exchange membrane fuel cell

The utility model discloses a waste heat recovery system for proton exchange membrane fuel cell, which belongs to the field of energy and power. It is characterized in that: the system of hydrogen (2) and (22) after air humidification treatment, the anode reaction chamber respectively into the fuel cell (6) and the cathode reaction chamber (8), participate in chemical reactions, fuel cells generate heat consumption in a lot of work, membrane fuel cell is arranged outside the evaporation chamber in proton exchange (15), to the evaporation chamber (15) is injected into the dilute solution, heat absorption of the fuel cell, a fuel cell cooling solution, on the other hand can be prepared by concentrated solution. The steam generated in the evaporation chamber (15) expands (11) through the expander (12), expands inside the expander (12), outputs the external output, and enters the condenser (13) to cool and cool down, so that pure water can be obtained. Compared with the conventional system, the utility model increases the evaporation process and the work process compared with the conventional system, solves the problem of the heat dissipation of the fuel cell part, improves the efficiency of the fuel cell power generation, and obtains the electric and mechanical energy as well as the condensed liquid and the purified water.

【技术实现步骤摘要】
质子交换膜燃料电池废热回收系统
本技术涉及一种质子交换膜燃料电池废热回收系统，属于能源与动力领域。
技术介绍
火电站为了追求较高的发电效率要求发电机组足够大，这限制了火电站面向用户的灵活性，同时还会排放有害物质。燃料电池发电相比传统火力发电拥有众多的优势，使用燃料电池发电，可以将化学能直接转化为化学能，不需要燃烧，不需要转动部件，能量转换效率高；发电出力由电池堆的出力和组数决定，机组的容量可以根据需要灵活调整，自由度高，容量可小到给手机供电、大到和火力发电厂相比；机组大小对于发电效率影响并不大，均能保持较高的发电效率；在不同的负荷下，燃料电池也都能有较高的发电效率；负荷响应快，运行质量高，且排放主要是水和二氧化碳，对环境污染小。在质子交换膜燃料电池中，热管理的优劣是影响性能的一个重要因素。燃料电池热量积累会使电池温度升高，电解质膜脱水、收缩，甚至破裂，同时回收燃料电池排放的废热有利于提高燃料电池的发电效率。因此，设计合适的系统带走并回收燃料电池废热对燃料电池的发展和应用有着重要意义。燃料电池中大约40%～50%的能量耗散为热量，热量主要来源于三个方面，一是电极发生化学反应放出的化学反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种质子交换膜燃料电池废热回收系统，其特征在于：该系统包括氢气储罐（1），阀门A（3），混合器（4），加湿器A（5），质子交换膜（7）,膨胀机（12），冷凝器（13），冷凝水储罐（14），蒸发室（15）， 阀门B（16），浓溶液储罐（17），阀门C（18），稀溶液储罐（19），加湿器B（20）和压缩机（21）；质子交换膜（7）两侧分别是阳极反应室（6）和阴极反应室（8）；质子交换膜（7）、阳极反应室（6）和阴极反应室（8）组成了燃料电池的主体部分，燃料电池外部布置蒸发室（15）；氢气储罐（1）经阀门A（3）与混合器（4）第一入口相连，混合器（4）出口与加湿器A（5）入口相连，加湿器A（5）出口...

【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜燃料电池废热回收系统，其特征在于：该系统包括氢气储罐（1），阀门A（3），混合器（4），加湿器A（5），质子交换膜（7）,膨胀机（12），冷凝器（13），冷凝水储罐（14），蒸发室（15），阀门B（16），浓溶液储罐（17），阀门C（18），稀溶液储罐（19），加湿器B（20）和压缩机（21）；质子交换膜（7）两侧分别是阳极反应室（6）和阴极反应室（8）；质子交换膜（7）、阳极反应室（6）和阴极反应室（8）组成了燃料电池的主体部分，燃料电池外部布置蒸发室（15）；氢气储罐（1）经阀门A（3）与混合器（4）第一入口相连，混合器（4）出口与加湿...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，岳晨，韩东，蒲文灏，何纬峰，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32