一种基于多型燃料的通用型燃料电池系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于多型燃料的通用型燃料电池系统，包括氧化剂供应模块、燃料供应模块、换热模块、电堆模块、附属能量转换及输出模块和SOFC控制模块。氧化剂供应模块向换热模块供应氧化剂，燃料供应模块向换热模块供应燃料，换热模块对氧化剂和燃料加热后传输至电堆模块进行电堆反应，反应产物和热能传输至附属能量转换及输出模块，对反应产物进行处理输送至换热模块循环参与电堆反应，对热能进行热电转换产生电能并输出；SOFC控制模块电连接至氧化剂供应模块、燃料供应模块、换热模块、电堆模块和附属能量转换及输出模块，实现燃料电池反应供电的自动化控制管理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多型燃料的通用型燃料电池系统
本技术涉及供电
，更具体的说是涉及一种基于多型燃料的通用型燃料电池系统。
技术介绍
目前，燃料电池是已被证明为在产生电力中具有相对高效率和低污染的潜能的电化学能转换装置。燃料电池大致提供可被经由例如变换器转换成的交流电(ac)或直流电(dc)。dc或ac电压可被用于为电机、灯、通讯设备以及任何数量的电气装置和系统供电。燃料电池可以以稳态、半稳态或便携式应用操作。比如为SOFC的某些燃料电池可以在提供电力以满足工业和市政需求的大型电力系统中运转。其他燃料电池也可以用于较小的便携式应用，比如，例如为汽车供电。在现代社会生活和经济建设中，电力供应和保障的重要性越来越重要，同时对提高电力生产和使用效率及环境友好的要求程度不断提高。传统的燃料发电系统为分布式发电，需要实现远距离材料运输传输，和电能、热能的传送，考虑到使用便捷，接近用户，减少电力远距离输送，根据用电需求灵活调整的电力制造、传输需求越来越受到重视。因此，如何实现固体氧化物燃料电池的集成化是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种基于多型燃料的通用型燃料电池系统，包括：氧化剂供应模块、燃料供应模块、换热模块、电堆模块、附属能量转换及输出模块和SOFC控制模块。氧化剂供应模块向换热模块供应氧化剂，燃料供应模块向换热模块供应燃料；换热模块对氧化剂和燃料加热后传输至电堆模块进行电堆反应，反应产物和热能传输至附属能量转换及输出模块；附属能量转换及输出模块对反应产物进行处理输送至换热模块，经过换热模块热处理传输至燃料供应模块；附属能量转换及输出模块对热能进行热电转换产生电能并输出；SOFC控制模块电连接至氧化剂供应模块、燃料供应模块、换热模块、电堆模块和附属能量转换及输出模块，实现燃料电池反应供电的自动化控制管理。固体氧化物燃料电池集成系统可以实现电能、热能、中水、供暖用水和工业用水的供应，以及驱动设备和支持工业化肥制造，具有广泛的使用前景。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种基于多型燃料的通用型燃料电池系统，包括：氧化剂供应模块、燃料供应模块、换热模块、电堆模块、附属能量转换及输出模块、SOFC控制模块；所述氧化剂供应模块向所述换热模块供应氧化剂，所述燃料供应模块向所述换热模块供应燃料；所述换热模块对所述氧化剂和所述燃料加热后传输至所述电堆模块进行电堆反应；所述电堆模块进行电堆反应获得电能反应产物和热能，输出电能，并将反应产物和热能传输至所述附属能量转换及输出模块；所述附属能量转换及输出模块对所述反应产物进行处理并输送至所述换热模块，经过所述换热模块热处理传输至所述燃料供应模块；所述附属能量转换及输出模块对所述热能进行热电转换产生电能并输出；所述SOFC控制模块电连接至所述氧化剂供应模块、所述燃料供应模块、所述换热模块、所述电堆模块和所述附属能量转换及输出模块。优选的，所述氧化剂供应模块设置有压缩机一，通过所述压缩机一将所述氧化剂输送至所述换热模块。优选的，所述燃料供应模块包括依次连接设置的通用型重整/裂解装置、脱硫装置、干燥装置、压缩机二和混合器；所述通用型重整/裂解装置将所述燃料进行重整或裂解，再经过所述脱硫装置的脱硫处理和所述干燥装置的干燥处理通过所述压缩机二输送至所述混合器，经过所述混合器将处理后所述燃料输送至所述换热模块。优选的，所述换热模块包括预热器一、预热器二、预热器三、加热器一、加热器二、温控阀门和蒸汽发生器；所述压缩机一连接所述预热器一，向所述预热器一输送所述氧化剂；所述混合器连接所述预热器二，向所述预热器二输送处理后的所述燃料；所述预热器一连接所述加热器一，所述预热器二连接所述加热器二；所述温控阀门连接所述预热器二；所述预热器三连接所述附属能量转换及输出模块和所述蒸汽发生器；所述蒸汽发生器连接所述混合器；所述加热器一、所述加热器二和所述温控阀门连接所述电堆模块。优选的，所述附属能量转换及输出模块包括热电转换模块、内燃机二、内燃气驱动设备、工业化肥制造设备、尾气分流器和净化器；所述电堆模块分别连接所述热电转换模块、所述内燃机二和所述尾气分流器；所述内燃机二连接所述内燃气驱动设备；所述尾气分流器连接所述工业化肥制造设备、所述净化器和所述干燥装置；所述净化器连接所述预热器三。优选的，所述SOFC控制模块包括进料控制模块、热管理模块和电堆控制模块；所述进料控制模块连接控制所述氧化剂供应模块和所述燃料供应模块；所述热管理模块连接控制所述换热模块；所述电堆控制模块连接控制所述电堆模块和所述附属能量转换及输出模块。优选的，所述热电转换模块包括依次连接的内燃机一、发电机和整流器；所述内燃机连接所述电堆模块；所述发电机输出交流电能，所述整流器输出直流电能。优选的，所述电堆模块为SOFC电池堆，所述电堆模块连接整流/逆变装置，所述燃料和所述氧化剂传输至所述电堆模块经过电堆反应产生电能、热能及反应产物，所述电能经过所述整流/逆变装置的转换传输至电能输出模块，用于日常生产、生活和交通。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本技术公开提供了一种基于多型燃料的通用型燃料电池系统，实现了燃料电池的材料输送、处理，电能、热能的生成和处理，以及产物的循环利用，提高了燃料利用率，并且对环境友好。SOFC控制模块控制氧化剂供应模块对如空气或氧气等的氧化剂通过压缩机输送至换热模块的预热器，控制燃料供应模块对燃料进行处理并输送至换热模块的预热器，控制换热模块对氧化剂和燃料进行加热处理并输送至电堆模块，控制电堆模块进行电堆反应生成电能、热能和反应产物，控制电能、热能在附属能量转换及输出模块进行加工处理供应日常生活，以及反应产物的加工处理和循环利用，实现的燃料电池的产能、功能集成化设置和管理。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本技术提供的通用型燃料电池系统连接关系示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例公开了一种基于多型燃料的通用型燃料电池系统，包括：氧化剂供应模块、燃料供应模块、换热模块、电堆模块、附属能量转换及输出模块、SOFC控制模块；氧化剂供应模块向换热模块供应氧化剂，燃料供应模块向换热模块供应燃料；换热模块对氧化剂和燃料加热后传输至电堆模块进行电堆反应，反应产物和热能传输至附属能量转换及输出模块；附属能量转换及输出模块对反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多型燃料的通用型燃料电池系统，其特征在于，包括：氧化剂供应模块、燃料供应模块、换热模块、电堆模块、附属能量转换及输出模块、SOFC控制模块；/n所述氧化剂供应模块向所述换热模块供应氧化剂，所述燃料供应模块向所述换热模块供应燃料；所述换热模块对所述氧化剂和所述燃料加热后传输至所述电堆模块进行电堆反应，生成的反应产物和热能传输至所述附属能量转换及输出模块；/n所述附属能量转换及输出模块对所述反应产物进行处理并输送至所述换热模块，经过所述换热模块热处理传输至所述燃料供应模块；所述附属能量转换及输出模块对所述热能进行热电转换产生电能并输出；/n所述SOFC控制模块电连接所述氧化剂供应模块、所述燃料供应模块、所述换热模块、所述电堆模块和所述附属能量转换及输出模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多型燃料的通用型燃料电池系统，其特征在于，包括：氧化剂供应模块、燃料供应模块、换热模块、电堆模块、附属能量转换及输出模块、SOFC控制模块；
所述氧化剂供应模块向所述换热模块供应氧化剂，所述燃料供应模块向所述换热模块供应燃料；所述换热模块对所述氧化剂和所述燃料加热后传输至所述电堆模块进行电堆反应，生成的反应产物和热能传输至所述附属能量转换及输出模块；
所述附属能量转换及输出模块对所述反应产物进行处理并输送至所述换热模块，经过所述换热模块热处理传输至所述燃料供应模块；所述附属能量转换及输出模块对所述热能进行热电转换产生电能并输出；
所述SOFC控制模块电连接所述氧化剂供应模块、所述燃料供应模块、所述换热模块、所述电堆模块和所述附属能量转换及输出模块。


2.根据权利要求1所述的一种基于多型燃料的通用型燃料电池系统，其特征在于，所述氧化剂供应模块设置有压缩机一，通过所述压缩机一将所述氧化剂输送至所述换热模块。


3.根据权利要求2所述的一种基于多型燃料的通用型燃料电池系统，其特征在于，所述燃料供应模块包括依次连接设置的通用型重整/裂解装置、脱硫装置、干燥装置、压缩机二和混合器；所述通用型重整/裂解装置将所述燃料进行重整或裂解，再经过所述脱硫装置的脱硫处理和所述干燥装置的干燥处理通过所述压缩机二输送至所述混合器，经过所述混合器将处理后所述燃料输送至所述换热模块。


4.根据权利要求3所述的一种基于多型燃料的通用型燃料电池系统，其特征在于，所述换热模块包括预热器一、预热器二、预热器三、加热器一、加热器二、温控阀门和蒸汽发生器；
所述压缩机一连接所述预热器一，向所述预热器一输送所述氧化剂；
所述混...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智雄，张晓燕，孙强，张红飞，
申请(专利权)人：宁波洁程汽车科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33