【技术实现步骤摘要】
具有一体化热交换器网络的高温燃料电池系统
本专利技术总体上涉及一种燃料电池,更准确地说,涉及一种高温燃料电池系统及其操作。
技术介绍
燃料电池是一种电化学装置,该装置将储存在燃料中的能量高效地转换成电能。高温燃料电池包括固态氧化物和熔化碳酸盐燃料电池。这些燃料电池可以使用氢和/或烃类燃料进行操作。具有各种类别的燃料电池,如固态氧化物再生燃料电池,该燃料电池也允许反向操作,从而可使用作为输入的电能,将氧化的燃料还原回到未氧化的燃料。在高温燃料电池系统,如固态氧化物燃料电池(SOFC)系统中,氧化流通过燃料电池的阴极侧,而燃料流则通过燃料电池的阳极侧。氧化流通常是空气,而燃料流通常是富氢的气体,该富氢的气体是通过重整烃类燃料源产生的。操作在750℃和950℃之间的典型温度的燃料电池能够将带阴电的氧离子从阴极流动流(flow stream)输送到阳极流动流中,在这里,该离子与自由氢或者烃分子中的氢相结合,以形成水蒸汽和/或与一氧化碳相结合,以形成二氧化碳。来自带阴电的离子的过量电子通过在阳极和阴极之间接通的电路迂回到燃料电池的阴极侧,从而产生流过该电路的电流。专利技术 ...
【技术保护点】
一种一体化的燃料加湿器组件,该组件包括:水蒸发器;燃料加热器;及燃料/蒸汽混合器,它连接到水蒸发器上以接收蒸汽,并且连接到燃料加热器上以接收加热过的燃料。
【技术特征摘要】
US 2005-5-9 11/124,8111.一种一体化的燃料加湿器组件,该组件包括:水蒸发器;燃料加热器;及燃料/蒸汽混合器,它连接到水蒸发器上以接收蒸汽,并且连接到燃料加热器上以接收加热过的燃料。2.如权利要求1所述的一体化的燃料加湿器组件,其特征在于,用板的叠层来限定水蒸发器、燃料加热器和燃料-蒸汽混合器,该板的叠层包括与输送热量的流体板相交错布置的水/燃料板。3.如权利要求1所述的一体化的燃料加湿器组件,其特征在于,由板的叠层来限定水蒸发器、燃料加热器和燃料-蒸汽混合器,其中该板的叠层包括与多个输送热量的流体板相交错布置的多个水/燃料板对。4.一种系统,该系统需要湿润过的燃料流,该系统包括:输送热量的流体源;水源;燃料源;及一体化的燃料加湿器组件,该组件可操纵地连接到输送热量的流体源中以从其接收输送热量的流体流,可操纵地连接到水源上以从其接收水流,并且可操纵地连接到燃料源上以从其接收燃料流;一体化的燃料加湿器组件包括:水蒸发器;加热燃料流的燃料加热器;及燃料-蒸汽混合器,该混合器连接到水蒸发器上以接收蒸汽并且连接到燃料加热器上以接收加热过的燃料。5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,一体化的燃料加湿器成形成与通过水蒸发器的、输送热量的流体流成顺流关系地引导水流。6.如权利要求4所述的系统,其特征在于,一体化的燃料加湿器-->成形成把输送热量的流体流引导到位于水蒸发器的下游处的燃料加热器。7.一种一体化的燃料加湿器组件,该组件包括:水蒸发器,该水蒸发器包括与输送热量的流体流通道处于传热关系的水流路径;燃料加热器,该燃料加热器包括与输送热量的流体流通道处于传热关系的燃料流路径;及燃料-蒸汽混合器,它连接到水流通道中以接收蒸汽并且连接到燃料流路径中以接收加热过的燃料。8.如权利要求7所述的一体化的燃料加湿器组件,其特征在于,燃料加热器相对于输送热量的流体流路径设置在水蒸发器的下游。9如权利要求7所述的一体化的燃料加湿器组件,其特征在于,所述水流路径包括多个平行的水流通道;所述燃料流路径包括多个平行的燃料流通道,及所述输送热量的流体流路径包括多个平行的输送热量的流体流通道,这些流体流通道与水蒸发器中的水流通道相交错布置,并且与燃料加热器中的燃料流通道相交错布置。10.如权利要求9所述的一体化的燃料加湿器组件,其特征在于,所述燃料-蒸汽混合器包括增压室,该增压室连接到所有的所述水和燃料流通道。11.如权利要求9所述的一体化的燃料加湿器组件,其特征在于,每个所述水流通道包括入口部分,该入口部分限定水流的液体压力降区域。12.如权利要求11所述的一体化的燃料加湿器组件,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:TM班德豪尔,MJ赖因克,J瓦伦萨,MN麦格雷戈,
申请(专利权)人:穆丹制造公司,
类型:发明
国别省市:US[美国]
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