一种燃料电池废热收集系统技术方案

本实用新型专利技术涉及燃机热能工程技术领域，具体涉及一种燃料电池废热收集系统，包括：燃料电池，适于运行产生热量；电池换热管路，内部流通有冷却介质；换热回路，与所述电池换热管路的两端连通；流体管路，适于流通待加热流体；至少一个换热器包括：第一换热管，设置在所述换热回路上；第二换热管，可热交换地设置在所述第一换热管一侧，所述第二换热管设置在所述流体管路上。通过设置换热器使得换热回路与流体管路之间产生联系，使得升温的冷却介质与待加热流体在换热器中充分进行热交换，将燃料电池产生的废热重新利用以加热待加热流体如天然气等，从而克服现有技术中燃料电池运行过程中产生的大量热量被当做废热释放，没有得到合理利用的缺陷。利用的缺陷。利用的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池废热收集系统


[0001]本技术涉及燃机热能工程
，具体涉及一种燃料电池废热收集系统。

技术介绍

[0002]燃料电池在运行过程中会产生大量热量，这些热量若不及时导出，产生的高温会对其他设备造成危害，影响设备正常运行。因此，燃料电池在运行中需要一定量的低温介质与燃料电池的散热进行热交换，将燃料电池产生的热量带走，由于低温介质需要回流循环使用，一般情况会使用技术手段将低温介质进行再次冷却后又进入下一次冷却循环，例如采用散热器对低温介质进行冷却处理、直接释放到空气中等。
[0003]上述散热处理的方案中，燃料电池运行过程中产生的大量热量被当做废热释放，没有得到合理利用。

技术实现思路

[0004]因此，本技术要解决的技术问题在于：克服现有技术中燃料电池运行过程中产生的大量热量被当做废热释放，没有得到合理利用的缺陷。
[0005]为此，本技术提供一种燃料电池废热收集系统，包括：
[0006]燃料电池，适于运行产生热量；
[0007]电池换热管路，内部流通有冷却介质，所述冷却介质适于与所述燃料电池产生的热量进行换热；
[0008]换热回路，与所述电池换热管路的两端连通，所述冷却介质适于在所述换热回路中流通；
[0009]流体管路，适于流通待加热流体；
[0010]至少一个换热器，所述换热器包括：
[0011]第一换热管，设置在所述换热回路上，所述换热回路中的冷却介质适于穿过所述第一换热管；
[0012]第二换热管，可热交换地设置在所述第一换热管一侧，所述第二换热管设置在所述流体管路上，所述流体管路中的待加热流体适于穿过所述第二换热管。
[0013]可选地，所述第一换热管和所述第二换热管相互缠绕设置，和/或所述第一换热管和所述第二换热管内部的流体流向相反。
[0014]可选地，所述流体管路的一端适于连接天然气气源。
[0015]可选地，三个所述换热器并联设置，所述换热回路和所述流体管路适于分别穿过任一所述换热器。
[0016]可选地，所述电池换热管路与所述换热器之间设置有若干调节阀。
[0017]可选地，所述流体管路上设置有若干调节阀。
[0018]可选地，还包括导流装置，设置在所述换热回路中，适于对冷却介质导流。
[0019]可选地，还包括散热回路，与所述电池换热管路的两端连通，所述散热回路上设置
有散热器，所述导流装置设置在所述散热回路上。
[0020]可选地，还包括控制结构，设置在所述换热回路和所述散热回路中，所述控制结构适于接收来自所述电池换热管路的出口的冷却介质，并将所述冷却介质导入所述换热回路或所述散热回路中，以及将所述冷却介质导入所述电池换热管路的进口。
[0021]可选地，所述控制结构包括：
[0022]第一三通结构，包括第一进口、第一出口、第二出口，所述第一进口与所述电池换热管路的出口连通，所述第一出口与所述第一换热管的进口连通，所述第二出口与所述散热器的进口连通；
[0023]第二三通结构，包括第二进口、第三进口、第三出口，所述第二进口与第一换热管的出口连通，所述第三进口与所述散热器的出口连通，所述第三出口与所述电池换热管路的进口连通。
[0024]本技术技术方案，具有如下优点：
[0025]1.本技术提供一种燃料电池废热收集系统，包括：燃料电池，适于运行产生热量；电池换热管路，内部流通有冷却介质，所述冷却介质适于与所述燃料电池产生的热量进行换热；换热回路，与所述电池换热管路的两端连通，所述冷却介质适于在所述换热回路中流通；流体管路，适于流通待加热流体；至少一个换热器，所述换热器包括：第一换热管，设置在所述换热回路上，所述换热回路中的冷却介质适于穿过所述第一换热管；第二换热管，可热交换地设置在所述第一换热管一侧，所述第二换热管设置在所述流体管路上，所述流体管路中的待加热流体适于穿过所述第二换热管。
[0026]本技术提供的燃料电池废热收集系统，通过设置换热器使得换热回路与流体管路之间产生联系，使得换热回路中经过燃料电池产生的热量升温的冷却介质与流体管路中的待加热流体在换热器中充分进行热交换，从而将燃料电池产生的废热重新利用以加热待加热流体，使得待加热流体如天然气等对后续利用具有更佳的有益效果，例如，在天然气升温后，燃气轮机性能获得提高，从而克服现有技术中燃料电池运行过程中产生的大量热量被当做废热释放，没有得到合理利用的缺陷。
[0027]2.本技术提供一种燃料电池废热收集系统，所述第一换热管和所述第二换热管相互缠绕设置，和/或所述第一换热管和所述第二换热管内部的流体流向相反。
[0028]第一换热管和第二换热管相互缠绕设置，使得通过分别上述管路的冷却介质和待加热流体换热更充分，从而提高换热器的换热效率；第一换热管和第二换热管内部的流体流向相反，使得分别上述管路冷却介质和待加热流体形成反向对流，从而提高换热器的换热效率。
[0029]3.本技术提供一种燃料电池废热收集系统，所述流体管路的一端适于连接天然气气源。
[0030]天然气进行加热升温处理，提高了天然气烃露点过热度，避免烃化合物液化，以达到燃气轮机启动要求，避免烃化合物液化堵塞管道，影响燃气轮机运行安全，更进一步的，对天然气进行加热升温处理可以提高燃气轮机的效率，节约燃料。
[0031]4.本技术提供一种燃料电池废热收集系统，三个所述换热器并联设置，所述换热回路和所述流体管路适于分别穿过任一所述换热器。
[0032]通过设置三个换热器，换热回路和流体管路分别穿过任一换热器，三组50％容量
的并联线路，两用一备，当有线路故障或是需要检修时，由于三条线路为并联关系，其余线路可正常使用不受影响，从而提高了本实施例燃料电池废热收集系统的稳定性和可靠性。
[0033]5.本技术提供一种燃料电池废热收集系统，所述电池换热管路与所述换热器之间设置有若干调节阀；所述流体管路上设置有若干调节阀。
[0034]通过设置调节阀对冷却介质和待加热流体进行流量调节，从而实现对天然气加热温度的控制。
[0035]6.本技术提供一种燃料电池废热收集系统，还包括导流装置，设置在所述换热回路中，适于对冷却介质导流。
[0036]导流装置起到循环导流的作用，使得冷却介质在管道中完成循环。
[0037]7.本技术提供一种燃料电池废热收集系统，还包括散热回路，与所述电池换热管路的两端连通，所述散热回路上设置有散热器，所述导流装置设置在所述散热回路上。
[0038]流体管路即天然气系统停运时，切断流体管路中的调节阀。冷却介质流经燃料电池中进行换热的电池换热管路带走燃料电池热量后升温，进入散热回路，通过导流装置升压，进入散热器对高温冷却介质进行散热降温，降温后的冷却介质经再次进入电池换热管路与燃料电池再次进行换热，完成散热回路上的循环，从而使得流体管路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池废热收集系统，其特征在于，包括：燃料电池(1)，适于运行产生热量；电池换热管路(2)，内部流通有冷却介质，所述冷却介质适于与所述燃料电池(1)产生的热量进行换热；换热回路(3)，与所述电池换热管路(2)的两端连通，所述冷却介质适于在所述换热回路(3)中流通；流体管路(4)，适于流通待加热流体；至少一个换热器(5)，所述换热器(5)包括：第一换热管，设置在所述换热回路(3)上，所述换热回路(3)中的冷却介质适于穿过所述第一换热管；第二换热管，可热交换地设置在所述第一换热管一侧，所述第二换热管设置在所述流体管路(4)上，所述流体管路(4)中的待加热流体适于穿过所述第二换热管。2.根据权利要求1所述的燃料电池废热收集系统，其特征在于，所述第一换热管和所述第二换热管相互缠绕设置，和/或所述第一换热管和所述第二换热管内部的流体流向相反。3.根据权利要求2所述的燃料电池废热收集系统，其特征在于，所述流体管路(4)的一端适于连接天然气气源。4.根据权利要求1
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3任一所述的燃料电池废热收集系统，其特征在于，三个所述换热器(5)并联设置，所述换热回路(3)和所述流体管路(4)适于分别穿过任一所述换热器(5)。5.根据权利要求4所述的燃料电池废热收集系统，其特征在于，所述电池换热管路(2)与所述换热器(5)之间设置有若干调节阀(6)。6.根据权利要求4所述的燃料电池废热收集系统，其特征在于，所述流体管...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜磊，胡永锋，王锋，余莉，张瑞寒，边爱博，
申请(专利权)人：中国华电科工集团有限公司，
类型：新型
国别省市：