燃料电池尾排系统及燃料电池系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种燃料电池尾排系统及燃料电池系统，其中燃料电池尾排系统包括：燃料电池和阳极气液分离器；缓冲罐，缓冲罐的输入端与阳极气液分离器连通，缓冲罐用于接收阳极气液分离器分离出的含有氢气的尾气；催化反应器，催化反应器具有第一入口端、第二入口端、催化反应部和排出端；第一入口端用于向催化反应部内输入空气；第二入口端与缓冲罐的输出端相连通，以将缓冲罐内的尾气输入至催化反应部内。本方案通过设置缓冲罐，保证了缓冲罐中的氢气压力稳定地输送到催化反应器内，通过设置催化反应器来对尾气中的氢气进行氧化处理，有效降低了燃料电池系统的尾气中氢气的浓度，保证了氢气的浓度在安全的排放浓度范围内。内。内。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池尾排系统及燃料电池系统


[0001]本技术涉及燃料电池
，具体而言，涉及一种燃料电池尾排系统及燃料电池系统。

技术介绍

[0002]目前，现有技术对于燃料电池系统的尾气处理，主要是将燃料电池系统中阴极气液分离器分离出的空气直接与燃料电池系统中阳极气液分离器分离出的尾气直接混合，通过大流量的空气对尾气中的氢气进行稀释，以达到降低氢气浓度的目的，上述处理方法并未对氢气进行有效的氧化处理，在燃料电池系统怠速或未采用氢气循环利用的情况下，燃料电池系统排出的尾气中氢气的浓度往往无法保证在安全的排放浓度范围内。
[0003]现有技术中，存在一些燃料电池尾气处理方案，可实现降低尾气中氢气浓度的目的，例如CN214956982U公开了一种燃料电池尾排氢浓度控制系统，在燃料电池尾排氢浓度控制系统中，空气过滤器、空气计量单元、空气压缩机和中冷器沿空气的输送方向依次连通，三通阀分别与中冷器的输出端、膜加湿器的干空气输入端和缓冲罐的进气端连通，燃料电池电堆的空气输入端与膜加湿器的第一湿空气输出端连通，其空气输出端与膜加湿器的湿空气输入端连通，其氢气输出端与缓冲罐的进气端连通。该方案只是提出缓冲罐的结构，让尾气与空气在缓冲罐内充分混合，以达到降低尾气中氢气浓度的目的，上述技术方案同样未对氢气进行有效的氧化处理，仍然存在尾气中氢气的浓度无法保证在安全的排放浓度范围内的问题。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种燃料电池尾排系统及燃料电池系统，以解决现有技术中燃料电池尾气处理方案未对尾气中的氢气进行氧化处理，氢气的浓度无法保证在安全的排放浓度范围内的问题。
[0005]为了解决上述问题，根据本技术的一个方面，本技术提供了一种燃料电池尾排系统，包括：燃料电池和阳极气液分离器，阳极气液分离器和燃料电池的阳极出口连通；缓冲罐，缓冲罐的输入端与阳极气液分离器连通，缓冲罐用于接收阳极气液分离器分离出的含有氢气的尾气；催化反应器，催化反应器具有第一入口端、第二入口端、催化反应部和排出端；第一入口端用于向催化反应部内输入空气；第二入口端与缓冲罐的输出端相连通，以将缓冲罐内的尾气输入至催化反应部内；催化反应部将空气和氢气进行混合及催化氧化反应，并将反应后的产物从排出端排出。
[0006]进一步地，燃料电池尾排系统还包括流量调节阀，流量调节阀设置在连通燃料电池的阴极出口与第一入口端的管路上，流量调节阀用于调节进入催化反应器内空气的流量。
[0007]进一步地，燃料电池尾排系统还包括阴极气液分离器，燃料电池的阴极出口和阴极气液分离器的入口连通，流量调节阀的一端与阴极气液分离器的空气出口连通。
[0008]进一步地，燃料电池尾排系统还包括增湿器，增湿器包括增湿部、第一进口、第二进口、第一出口和第二出口；第一进口、增湿部和第一出口依次连通，第二进口、增湿部和第二出口依次连通；第一进口用于将外部空气输送至增湿部内；第二进口与燃料电池的阴极出口相连通，第二进口用于将在燃料电池的阴极处反应后的气体输送至增湿部内；第一出口与燃料电池的阴极相连通，将增湿部加湿后的空气输送至燃料电池的阴极处；第二出口与所述阴极气液分离器的入口连通。
[0009]进一步地，燃料电池尾排系统还包括调压阀，调压阀设置在连通缓冲罐和第二入口的管路上，调压阀用于调节进入催化反应器内氢气的压力。
[0010]进一步地，催化反应器为以铂金属为金属催化剂的催化反应器。
[0011]进一步地，燃料电池尾排系统还包括尾排消音器，尾排消音器和阴极气液分离器的空气出口连通。
[0012]进一步地，尾排消音器为阻抗复合型消音器。
[0013]进一步地，燃料电池尾排系统还包括排气阀，排气阀设置在连通阳极气液分离器和缓冲罐的管路上。
[0014]根据本技术的另一方面，提供了一种燃料电池系统，燃料电池系统包括上述的燃料电池尾排系统，燃料电池系统还包括氢气源、空气过滤器、空气流量计、空气压缩机、中冷器和流量控制器，空气过滤器、空气流量计和空气压缩机沿空气的输送方向依次连通，中冷器的一端与空气压缩机连通，另一端与增湿器的第一进口连通，流量控制器设置在连通氢气源和燃料电池的阳极的管路上，流量控制器用于控制从氢气源进入燃料电池的阳极的氢气的流量。
[0015]应用本技术的技术方案，本技术提供了一种燃料电池尾排系统，包括：燃料电池和阳极气液分离器，阳极气液分离器和燃料电池的阳极出口连通；缓冲罐，缓冲罐的输入端与阳极气液分离器连通，缓冲罐用于接收阳极气液分离器分离出的含有氢气的尾气；催化反应器，催化反应器具有第一入口端、第二入口端、催化反应部和排出端；第一入口端用于向催化反应部内输入空气；第二入口端与缓冲罐的输出端相连通，以将缓冲罐内的尾气输入至催化反应部内；催化反应部将空气和氢气进行混合及催化氧化反应，并将反应后的产物从排出端排出。本方案通过设置缓冲罐，保证了缓冲罐中的氢气压力稳定地输送到催化反应器内，通过设置催化反应器来对尾气中的氢气进行氧化处理，有效降低了燃料电池系统的尾气中氢气的浓度，保证了氢气的浓度在安全的排放浓度范围内。
附图说明
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1示出了本技术的实施例提供的燃料电池系统的具体结构示意图。
[0018]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0019]10、燃料电池；
[0020]20、阳极气液分离器；
[0021]30、缓冲罐；
[0022]40、催化反应器；41、第一入口端；42、第二入口端；43、催化反应部；44、排出端；
[0023]50、流量调节阀；
[0024]60、增湿器；
[0025]70、阴极气液分离器；
[0026]80、调压阀；
[0027]90、尾排消音器；
[0028]100、氢气源；110、排气阀；120、空气过滤器；130、空气流量计；140、空气压缩机；150、中冷器；160、流量控制器。
具体实施方式
[0029]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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
[0030]如图1所示，本技术的实施例提供了一种燃料电池尾排系统，包括：燃料电池10和阳极气液分离器20，阳极气液分离器20和燃料电池10的阳极出口连通；缓冲罐30，缓冲罐30的输入端与阳极气液分离器20连通，缓冲罐30用于接收阳极气液分离器20分离出的含有氢气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池尾排系统，其特征在于，包括：燃料电池(10)和阳极气液分离器(20)，所述阳极气液分离器(20)和所述燃料电池(10)的阳极出口连通；缓冲罐(30)，所述缓冲罐(30)的输入端与所述阳极气液分离器(20)连通，所述缓冲罐(30)用于接收所述阳极气液分离器(20)分离出的含有氢气的尾气；催化反应器(40)，所述催化反应器(40)具有第一入口端(41)、第二入口端(42)、催化反应部(43)和排出端(44)；所述第一入口端(41)用于向所述催化反应部(43)内输入空气；所述第二入口端(42)与所述缓冲罐(30)的输出端相连通，以将所述缓冲罐(30)内的尾气输入至所述催化反应部(43)内；所述催化反应部(43)将空气和氢气进行混合及催化氧化反应，并将反应后的产物从所述排出端(44)排出。2.根据权利要求1所述的燃料电池尾排系统，其特征在于，所述燃料电池尾排系统还包括流量调节阀(50)，所述流量调节阀(50)设置在连通所述燃料电池(10)的阴极出口与所述第一入口端(41)的管路上，所述流量调节阀(50)用于调节进入所述催化反应器(40)内空气的流量。3.根据权利要求2所述的燃料电池尾排系统，其特征在于，所述燃料电池尾排系统还包括阴极气液分离器(70)，所述燃料电池(10)的阴极出口和所述阴极气液分离器(70)的入口连通，所述流量调节阀(50)的一端与所述阴极气液分离器(70)的空气出口连通。4.根据权利要求3所述的燃料电池尾排系统，其特征在于，所述燃料电池尾排系统还包括增湿器(60)，所述增湿器(60)包括增湿部、第一进口、第二进口、第一出口和第二出口；所述第一进口、所述增湿部和所述第一出口依次连通，所述第二进口、所述增湿部和所述第二出口依次连通；所述第一进口用于将外部空气输送至所述增湿部内；所述第二进口与所述燃料电池(10)的阴极出口相连通，所述第二进口用于将在所述燃料电池(10)的阴极处反应后的气...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱佰红，
申请(专利权)人：未势能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：