一种高温燃料电池系统技术方案

技术编号:24691331 阅读:20 留言:0更新日期:2020-06-27 10:27
一种高温燃料电池系统,包括燃料供应单元、一次处理单元、二次处理单元、空气供应单元;所述燃料供应单元包括燃料存储装置和燃料管路;所述燃料一次处理单元为具有高压电极和接地电极的等离子体反应器,具有燃料、空气、水混合物进口和一级产物出口,用于将燃料转化成氢气、一氧化碳和低碳烃类等的混合气;将燃料一次处理单元中的处理产物进一步处理,以提高产物中氢气浓度并降低产物中一氧化碳的浓度;所述燃料电池反应单元具有阳极燃料进口和阳极尾气出口,以及阴极空气进口和出口的高温燃料电池电堆;空气供应单元分别与燃料电池反应单元的阴极入口和燃料一次处理单元相连通,为燃料电池反应单元和燃料处理单元提供空气。

A high temperature fuel cell system

【技术实现步骤摘要】
一种高温燃料电池系统
本专利技术属于燃料电池
,具体涉及一种降低反应气中低碳烃类(C1-C2)浓度和一氧化碳浓度,同时提高氢气浓度的燃料电池系统,同时还涉及燃料电池系统中各单元之间的热耦合。
技术介绍
燃料电池因其能量转换效率高、环境友好等特点,被公认为是21世纪最具发展潜力的清洁能源转化技术,也被视为替代传统内燃机的最佳选择之一,在固定电站、交通运输和便携式电源等领域具有广阔的应用前景。氢源问题限制着燃料电池的广泛应用,解决氢源问题的手段有重整制氢和储氢,重整制氢分为传统的催化重整制氢和等离子体重整制氢。等离子体是由大量正负电荷数目近似相等的带电粒子组成的非凝聚系统,其包括电子、正离子、负离子、自由基和中性粒子。等离子体主要分为热等离子体和非热等离子体。非热电弧具有电子数密度高,活性粒子选择性好等优点,适用于燃料的重整。但是等离子体重整产物选择性差,即产物中含有大量烷烃和一氧化碳等,反应气的组成并不适用于燃料电池,等离子体重整之后产生的合成气可以经过蒸汽重整催化剂,烷烃发生蒸汽重整反应,提高氢气成分,产生的反应气进一步进入水汽变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温燃料电池系统,其特征在于:/n包括燃料供应单元、一次处理单元、二次处理单元、空气供应单元;/n所述燃料供应单元包括燃料存储装置和燃料管路;/n所述燃料一次处理单元为具有高压电极和接地电极的等离子体反应器,具有燃料、空气、水混合物进口和一级产物出口,用于将燃料转化成氢气、一氧化碳和低碳烃类化合物的混合气;/n所述燃料二次处理单元为重整反应器和水气变换反应器,用于将燃料一次处理单元中的处理产物进一步处理,以提高产物中氢气浓度并降低产物中一氧化碳的浓度;/n所述燃料电池反应单元具有阳极燃料进口和阳极尾气出口,以及阴极空气进口和出口的高温燃料电池电堆;/n空气供应单元分别与燃料电池反应单元...

【技术特征摘要】
1.一种高温燃料电池系统,其特征在于:
包括燃料供应单元、一次处理单元、二次处理单元、空气供应单元;
所述燃料供应单元包括燃料存储装置和燃料管路;
所述燃料一次处理单元为具有高压电极和接地电极的等离子体反应器,具有燃料、空气、水混合物进口和一级产物出口,用于将燃料转化成氢气、一氧化碳和低碳烃类化合物的混合气;
所述燃料二次处理单元为重整反应器和水气变换反应器,用于将燃料一次处理单元中的处理产物进一步处理,以提高产物中氢气浓度并降低产物中一氧化碳的浓度;
所述燃料电池反应单元具有阳极燃料进口和阳极尾气出口,以及阴极空气进口和出口的高温燃料电池电堆;
空气供应单元分别与燃料电池反应单元的阴极入口和燃料一次处理单元相连通,为燃料电池反应单元和燃料一次处理单元提供空气。


2.如权利要求1所述高温燃料电池系统,其特征在于:
所述系统还包括一催化燃烧室,所述催化燃烧室用于将燃料电池反应单元阳极尾气出口气体进行燃烧,所述催化燃烧室具有一与空气供应单元相连通的进口。


3.如权利要求2所述高温燃料电池系统,其特征在于:
所述系统中还包括一与催化燃烧室贴接的水气化腔,用于将燃烧反应放出的热量提供给水气化...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙海刘敦珂黄基才孙公权
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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