The invention discloses an exhaust combustion chamber and a method for a solid oxide fuel cell system, belonging to the field of fuel cells. The exhaust combustor consists of an inlet mixed combustion unit, a primary chamber unit and a secondary chamber unit. The inlet mixed combustion unit includes air pipe, fuel pipe, air bypass pipe and blunt body flame stabilizer; the first chamber unit of combustion chamber includes a first chamber, ignition bipolar electrode, temperature measurement thermocouple in ignition zone and air-fuel mixing pipeline in ignition bypass; the second chamber unit of combustion chamber includes a second chamber. Heat storage materials, insulation materials and exports. In the normal operation and state switching stage of SOFC power generation system, when the fuel content of combustion chamber changes, the invention realizes automatic ignition by automatically giving bypass small flow of mixed air and fuel and monitoring temperature, maintains continuous combustion and temperature stability of combustion chamber, provides high temperature tail gas for heat exchange of the system, and improves the system. Fuel utilization ratio.
【技术实现步骤摘要】
一种用于固体氧化物燃料电池系统的尾气燃烧室及方法
本专利技术属于固体氧化物燃料电池
,更具体地,涉及一种用于固体氧化物燃料电池系统的尾气燃烧室及方法。
技术介绍
能源问题和环境问题是当今人类社会面对的两大问题,而解决能源和环境问题的关键在于寻找环保、高效的可替代能源,燃料电池发电技术便应运而生。燃料电池发电技术之一是固体氧化物燃料电池发电技术,固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell,SOFC)是一种直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置,因其发电效率高、清洁无污染、安静无噪声的优点,成为二十一世纪极具发展潜力的绿色能源之一。固体氧化物燃料电池发电技术的应用,需要在系统中协调运作,才能实现可靠稳定的电能输出,独立的SOFC发电系统包括:电堆、尾气燃烧室,换热器、旁路阀、鼓风机、控制柜。在SOFC独立发电系统中,燃烧室作为尾气回收的功能部件,其作用是使得电堆阳极和阴极还未反应完的燃料和空气,即排出的尾气,在燃烧室中完全燃烧,产生高温烟气通入换热器对冷空气以及燃料气体进行预热,使得进入电堆的空气和燃料达到反应所需的高温。燃烧室通过尾气回收,为系统提供热量的同时,也提高了燃料的利用率。由此可知,在SOFC系统独立发电运行的过程中,电堆尾气回收燃烧室单元是不可或缺的。现有的尾气燃烧室大部分为催化燃烧室,需要提供昂贵的催化剂才能使得燃烧室中反应完全,使得生产成本显著提高,而已有的明火燃烧室也存在燃烧不稳定,缺少独立的燃烧室明火燃烧控制流程。目前在已知的已公开专利技术中,专利技术人关于各种燃烧器的专利申请 ...
【技术保护点】
1.一种用于固体氧化物燃料电池系统的尾气燃烧室,其特征在于,包括:入口混合燃烧单元、燃烧室一级腔室单元和燃烧室二级腔室单元;所述入口混合燃烧单元包括电堆阳极至燃烧室的燃料管道(1)、电堆阴极至燃烧室的空气管道(2)以及钝体火焰稳定器(4);燃料管道(1)和空气管道(2)分别通入燃料和空气,燃料和空气在钝体火焰稳定器(4)处充分混合,进入燃烧室一级腔室单元;所述燃烧室一级腔室单元包括一级腔室、点火双极性电极(6)、点火旁路空气与燃料混合管道(7)和点火区温度测量热电偶(8);所述点火双极性电极(6)用于通过双电极电弧放电点火,所述点火旁路空气与燃料混合管道(7)用于通入空气与燃料混合气体,所述点火区温度测量热电偶(8)用于监测一级腔室内点火区的温度;所述燃烧室二级腔室单元包括二级腔室、蓄热材料(9)、隔热材料(10)、燃烧室外壁(11)和燃烧室出口(15);二级腔室的内部填充有蓄热材料(9),隔热材料(10)设置于蓄热材料(9)与燃烧室外壁(11)之间,二级腔室的顶端开有燃烧室出口(15)。
【技术特征摘要】
1.一种用于固体氧化物燃料电池系统的尾气燃烧室,其特征在于,包括:入口混合燃烧单元、燃烧室一级腔室单元和燃烧室二级腔室单元;所述入口混合燃烧单元包括电堆阳极至燃烧室的燃料管道(1)、电堆阴极至燃烧室的空气管道(2)以及钝体火焰稳定器(4);燃料管道(1)和空气管道(2)分别通入燃料和空气,燃料和空气在钝体火焰稳定器(4)处充分混合,进入燃烧室一级腔室单元;所述燃烧室一级腔室单元包括一级腔室、点火双极性电极(6)、点火旁路空气与燃料混合管道(7)和点火区温度测量热电偶(8);所述点火双极性电极(6)用于通过双电极电弧放电点火,所述点火旁路空气与燃料混合管道(7)用于通入空气与燃料混合气体,所述点火区温度测量热电偶(8)用于监测一级腔室内点火区的温度;所述燃烧室二级腔室单元包括二级腔室、蓄热材料(9)、隔热材料(10)、燃烧室外壁(11)和燃烧室出口(15);二级腔室的内部填充有蓄热材料(9),隔热材料(10)设置于蓄热材料(9)与燃烧室外壁(11)之间,二级腔室的顶端开有燃烧室出口(15)。2.根据权利要求1所述的用于固体氧化物燃料电池系统的尾气燃烧室,其特征在于,所述电堆阳极至燃烧室的燃料管道(1)与电堆阴极至燃烧室的空气管道(2)采用套筒式预混合的模式,口径较大的空...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒋建华,吴小东,李曦,成天亮,邓忠华,李箭,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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