【技术实现步骤摘要】
燃料电池用集成式制氢装置
[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体是关于一种燃料电池用集成式制氢装置。
技术介绍
[0002]燃料电池因能量利用率高、碳排放量少，被认为是未来重要的能源利用形式，根据电池中传导离子类型的区别主要分为氧化物类燃料电池和质子类燃料电池。其中高温氧化物燃料电池因整体效率高，有望替代燃机发电成为新一代发电技术的核心装备。然而无论是固体氧化物燃料电池还是质子交换膜燃料电池均需要碳氢化合物提供能源物质，其直接可利用的能源物质为氢气。燃料电池内部应具备稳定高效的制氢系统。
[0003]目前通用的制氢系统包括两类：外重整系统和内重整系统。内重整系统是指天然气通过燃料电池的电堆系统时既能实现氢气的制备，又能实现离子传导发电，是一种集成度更高的系统，然而该类系统目前尚处于不成熟的技术状态。外重整系统是指，碳氢化合物通过燃料电池外置的高效集成的制氢系统进行氢气制备，完成碳氢化合物的转化与氢气的制取，该技术往往需要将脱硫、蒸汽发生、换热、转化、变换等过程集成在一起，是一种高集成度、高效换热的过程。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用集成式制氢装置，其特征在于，包括：箱体，用于为制氢过程提供密闭空间；天然气换热管路，设置于所述箱体内，且所述天然气换热管路的入口由箱体的一侧伸出，所述天然气换热管路用于通入天然气并对天然气进行换热；水蒸气换热管路，设置于所述箱体内，且所述水蒸气换热管路的入口由箱体的另一侧伸出，所述水蒸气换热管路用于通入水并对水进行换热，使其成为水蒸气；重整入口混合器，设置于所述箱体内，其第一入口与所述天然气换热管路的出口连通，其第二入口与所述水蒸气换热管路的出口连通，所述重整入口混合器用于将水蒸气和天然气混合；重整反应器，设置于所述箱体内且位于所述重整入口混合器的下方，所述重整反应器的顶部入口与所述重整入口混合器的出口连通，所述重整反应器用于使天然气和水蒸气在其中充分反应并生成CO和H2；燃烧器，设置于所述箱体内且位于所述重整反应器的下方，其第一入口接入天然气输入管路，其第二入口接入空气输入管路，所述燃烧器用于使天然气和空气混合并燃烧，为制氢过程提供高温条件。2.根据权利要求1所述的燃料电池用集成式制氢装置，其特征在于，还包括变换反应器，若干个变换反应器绕所述重整反应器周向设置且位于所述箱体内，每个所述变换反应器的入口通过变换反应入口管路与所述重整反应器的底部出口连通，其出口接入变换反应出口管路后汇入产品气输出管路，所述变换反应器用于将CO和水蒸气反应生成CO2和H2。3.根据权利要求1所述的燃料电池用集成式制氢装置，其特征在于，还包括烟气出口，所述烟气出口设置于所述箱体的顶部。4.根据权利要求1所述的燃料电池用集成式制氢装置，其特征在于，由空气输入管路通入燃烧器的空气与由天然气输入管路通入燃烧器的天然气的流量比为5:1—15:1。5.根据权利要求1所述的燃料电池用集成式制氢装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：张超，侯海龙，王秀林，姚辉超，侯建国，王修康，张瑜，段品佳，穆祥宇，宋鹏飞，隋依言，周树辉，张雨晴，
申请(专利权)人：中海石油气电集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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