集成能源组件制造技术

一种能够产生热能和电能的集成能源组件，组件安装在壳体（１１０）中，组件包括燃料（１５６）和空气（１１２）输入管，一重整炉室（１１６），一燃料电池组（１１８），和一燃烧室（１２０）。含氧气体，如空气，沿通路（１１４）单方向引入组件，与在相邻通路中流动的，最好是反方向流动的，反应室产生的反应产品进行热交换，对输入的含氧气体预热。带有燃料喷口和含氧气体喷口的喷嘴（１６９）将这些气体喷注到重整炉室内，利用适当的装置实施点火。重整炉室产生的反应产品被输送到燃料电池，燃料电池利用反应室输出的氧化气体耗用某些反应产品，如氢气。阴极和阳极之间的交换产生电流以及水，水通常以蒸汽的形式被吸收并排出燃料电池。燃料电池产生的电流可以输送到外部用户，氢气可以在后续的燃烧室中燃烧产生额外的热能供加热之用。在能源组件的另外一个实施例中，燃料电池用做移动反应器和氢气纯化装置。这个组件的主要产品除热能外还有纯氢。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可产生电流以及热能的集成能源组件，该组件可用于各种不同的目的，包括驱动涡轮机或为住宅或车间供热。尤其，本专利技术是利用了不完全氧化反应器(重整炉)的集成组件，在重整炉中产生氢气，燃料电池组利用氢气产生电流。在燃料电池下游的燃烧室中，可利用过量的氢气和气体产品产生额外的热能。还可以利用设计成能够进一步处理不完全氧化的产品气体供后续设备使用或将产品气体提纯的电化学反应器或扩散膜来代替燃料电池。目前解决这些问题的努力通常包括大型的资金密集型的设备和流程。例如，已有技术试图在大型能源设施中采用复杂的设备或更清洁的燃烧燃料来控制污染。类似地，通过将流程分级和能源循环的组合(例如大型的组合循环动力工厂)可实现效率的提高，提高效率可降低初级能源的消耗。在大规模的工业和商业设施中，使用了废热发电系统来实现就地发电以及回收和利用副产品热能的综合效能。但是这些已有技术对于小规模的系统通常不具有良好的成本效果。例如，燃料电池技术具有很高的效率和环保效益，但是小批量生产和利用独立的单个零件装配成的系统的复杂性使燃料电池组的成本高昂，因而这一技术不具备价格竞争力。较大规模的系统已经被开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够将可燃燃料转换成热能和电能的集成能源组件，能源组件包括：一外壳；一穿过壳体延伸的燃料输入管，燃料输入管是用来输送供能源组件处理的可燃的燃料；一穿过壳体延伸的气体输入管，气体输入管是用来输送供能源组件处理的含氧气体；在 燃烧之前对第一部分输入气体进行加热的装置；壳体中的用来燃烧输入燃料和对第一部分气体进行加热的一不完全氧化重整炉，重整炉工作在化学计量空气／燃料比小于大约０．８的条件下，重整炉包括接受输入燃料和加热后的第一部分气体的入口以及将含氢产品气体 排出到排气口的出口，入口和出口是相同的或不同的；一端部靠近重整炉入口将输入燃料和加热后的第一部分气体...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：理查德R伍兹，伦纳德格雷纳，戴维莫阿尔德，
申请(专利权)人：氢燃烧器技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]