本实用新型专利技术公开一种固体氧化物燃料电池发电系统的引电装置，其包括固定于热区壳体端部上的绝缘螺母、设置于绝缘螺母内部的多层可变形密封垫圈、旋入绝缘螺母的绝缘螺杆，绝缘螺杆的中心有供导电杆贯穿的第一通孔，导电杆穿过绝缘螺杆和绝缘螺母后与电堆电极接触，绝缘螺杆旋入绝缘螺母挤压密封垫圈使其变形抱紧导电杆。本实用新型专利技术的固体氧化物燃料电池发电系统的引电装置，可以很好的解决目前行业内难题，把电能从高温区稳定、可靠的引到低温区。可靠的引到低温区。可靠的引到低温区。
【技术实现步骤摘要】
一种固体氧化物燃料电池发电系统的引电装置
[0001]本技术属于燃料电池领域，具体涉及一种固体氧化物燃料电池发电系统的引电装置。
技术介绍
[0002]全球变暖、化石燃料日益紧缺，是当今人类面临的两大问题。燃料电池是一项清洁发电技术，不受卡诺循环限制，可实现高效发电。最近，燃料电池发展迅速，其中固体氧化物燃料电池（SOFC）为第三代燃料电池，燃料适用性广，可用天然气、氢气、煤层气、水煤气、焦炉气、沼气等；发电效率高达65%以上；SOFC系统需要在高温环境下发电，这样一来就涉及到高温环境下电气绝缘问题。
[0003]SOFC正常发电环境温度在750℃左右，高温环境下为电能的引出带来了很大的困难。目前，由于固体氧化物燃料电池在国内刚刚起步，处于试验阶段，多数采用金属导电杆外部配合陶瓷或石英套管简单配合进行引电。现有方案存在引电杆易晃动、与电堆电极间接触电阻大、陶瓷管与引电杆缝隙较大、不能保证电堆工作环境的气密性、热损失大等缺点。目前，没有一个很好的引电方案，将电能从高温区引到低温负载端。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中固体氧化物燃料电池引电难的问题，本技术提供一种固体氧化物燃料电池发电系统的引电装置，可以很好的解决目前行业内难题，把电能从高温区稳定、可靠的引到低温区。
[0005]本技术的一种固体氧化物燃料电池发电系统的引电装置，其包括热区壳体、固定于热区壳体端部的绝缘螺母、设置于绝缘螺母内部的多层可变形密封垫圈、旋入绝缘螺母的绝缘螺杆，绝缘螺杆的中心开有供导电杆贯穿的第一通孔，导电杆穿过绝缘螺杆和绝缘螺母后与电堆电极接触（或连接），绝缘螺杆旋入绝缘螺母挤压密封垫圈使其变形抱紧导电杆。固体氧化物燃料电池的电堆电极容纳于热区壳体内。
[0006]进一步地，绝缘螺母例如可以为柱状（长度例如可以为5
‑
20cm），热区壳体的一端上开孔供绝缘螺母贯穿（孔径能够使得绝缘螺母正好卡入），绝缘螺母的外周设有一圈环状凸缘（环状凸缘例如与绝缘螺母一体成型，环状凸缘的厚度例如可以为2
‑
12cm），环状凸缘上开有水平台阶，台阶的个数例如可以为2
‑
4个，台阶沿着环状凸缘对称设置或均匀分布于环状凸缘上，环状凸缘的底面紧贴热区壳体的外表面，优选地，环状凸缘与热区壳体之间设置环形密封垫片进行加紧密封，密封垫片的材质例如可以为陶瓷纤维或石墨，绝缘螺母的材质为无机材料陶瓷、刚玉、石英等其中一种绝缘材料。
[0007]进一步地，绝缘螺母的内部沿中心轴从上到下依次开第二通孔和与第二通孔连通的第三通孔，第二通孔的内径大于第三通孔的内径，第二通孔与第三通孔的过渡部分形成用于放置密封垫圈的水平环台面，第二通孔为用于旋入绝缘螺杆的螺纹孔，第二通孔的螺纹与绝缘螺杆的螺纹相匹配，第三通孔的内径与导电杆外径一致或稍大于导电杆外径，例
如大0.1
‑
0.5mm，第二通孔的深度例如可以为3
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10cm。
[0008]进一步地，密封垫圈的材质为耐高温、受力可变形的陶瓷纤维或石墨，密封垫圈例如可以为1
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10层，密封垫圈的内径与导电杆的外径一致或稍大于导电杆外径（例如大0.1
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0.5mm，导电杆能够穿过密封垫圈），密封垫圈内径与外径的差值等于环台面的宽度，单个密封垫圈的厚度例如可以3
‑
5mm，当环台面上放置密封垫圈，绝缘螺杆旋入第二通孔并挤压密封垫圈，密封垫圈发生形变将导电杆抱紧，从而固定导电杆，同时起到热区（发电区）与低温区（外界）隔离的作用，保证电堆工作环境的气密性。
[0009]进一步地，绝缘螺杆例如可以为T型，绝缘螺杆的材质为无机材料陶瓷、刚玉、石英等其中一种绝缘材料。
[0010]进一步地，第一通孔的内径与导电杆的外径一致或稍大于导电杆的外径，例如大0.1
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0.3mm，优选地，第一通孔、第三通孔、密封垫圈三者的内径一致，当绝缘螺杆旋入第二通孔时，第一通孔与第三通孔同中心轴。
[0011]进一步地，导电杆的最底端与电堆电极接触，导电杆从下往上依次穿过第三通孔、密封垫圈、第一通孔延伸至热区壳体外侧，同时第三通孔、密封垫圈、第一通孔同中心轴，优选地，导电杆例如可以为倒“T”型，其中水平部分可以为圆饼型或方形，水平部分与电堆电极接触，竖直部分从下往上依次穿过第三通孔、密封垫圈、第一通孔延伸至热区壳体外侧。
[0012]进一步地，绝缘螺母经固定板固定于热区壳体上，固定板例如可以为方形板，固定板上开有用于搭置在环状凸缘台阶上的扣接孔，例如可以为方形孔，固定板上开有供螺栓贯穿的第四通孔（第四通孔例如分布于扣接孔两侧的固定板上，个数例如可以为2
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4个），同时热区壳体上开有与第四通孔对应的螺纹孔（螺纹孔优选不贯穿热区壳体），将螺栓旋入第四通孔和热区壳体上的螺纹孔，并拧紧螺栓，绝缘螺母受到挤压逐渐向热区壳体靠近，环状凸缘的底面紧贴热区壳体的外表面，从而将绝缘螺母固定于热区壳体上，同时环状凸缘与热区壳体之间的密封垫片保证密封性；固定板可以使用SUS310SS、SUS316等耐高温750℃以上的不锈钢，固定板优选经过高温防氧化处理。
[0013]本技术的有益效果：
[0014]本技术的固体氧化物燃料电池发电系统的引电装置，通过陶瓷或其他绝缘材料保证导电杆与其他部分绝缘，同时使用陶瓷纤维或其他耐高温可形变材料保证导电杆稳定且将高温区与外界隔离，保证电堆工作环境气密性。将SOFC发电系统的电能从高温区（发电区）稳定的引到低温区（外界），确保导电杆不晃动，与电堆电极接触良好，满足良好的绝缘性能，保证电堆工作环境与外界的气密性。另外由于密封垫圈为耐高温可形变材料，当电堆热胀冷缩时，导致导电杆上下活动，也可以起到密封作用。同时，可以通过外部对导电杆施加合适的力，保证导电杆与电堆电极接触良好。在热胀冷缩的应力变化时，保证对电堆施加相同的力，消除热应力，始终保证稳定的良好接触和气密性。
附图说明
[0015]图1为本技术的一种固体氧化物燃料电池发电系统的引电装置的侧视图。
[0016]图2为本技术的一种固体氧化物燃料电池发电系统的引电装置的纵剖图。
[0017]图3为导电杆的平面视图；
[0018]其中，3
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a为主视图，3
‑
b为俯视图。
[0019]图4为绝缘螺杆的平面视图；
[0020]其中，4
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a为纵剖图，4
‑
b为俯视图。
[0021]图5为密封垫圈的平面视图；
[0022]其中，5
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a为俯视图，5
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b为侧视图，5
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c为5
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a的A
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A方向的剖视图。
[0023]图6为固定板的平面视图；
[0024]其中，6
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a为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固体氧化物燃料电池发电系统的引电装置，其特征在于，其包括热区壳体（7）、固定于热区壳体端部的绝缘螺母（3）、设置于绝缘螺母（3）内部的多层可变形密封垫圈（4）、旋入绝缘螺母（3）的绝缘螺杆（2），绝缘螺杆（2）的中心开有供导电杆（1）贯穿的第一通孔（10），导电杆（1）穿过绝缘螺杆（2）和绝缘螺母（3）后与电堆电极（9）接触，绝缘螺杆（2）旋入绝缘螺母（3）挤压密封垫圈（4）使其变形抱紧导电杆（1）。2.根据权利要求1所述的引电装置，其特征在于，绝缘螺母（3）为柱状，热区壳体（7）上开孔供绝缘螺母（3）贯穿，绝缘螺母（3）的外周设有一圈环状凸缘（15），环状凸缘（15）上开有水平台阶（16），台阶（16）沿着环状凸缘（15）对称设置或均匀分布于环状凸缘上，绝缘螺母（3）的材质为陶瓷、刚玉、石英中的任意一种。3.根据权利要求1或2所述的引电装置，其特征在于，绝缘螺母（3）的内部沿中心轴从上到下依次开第二通孔（11）和与第二通孔连通的第三通孔（12），第二通孔（11）的内径大于第三通孔（12）的内径，第二通孔（11）与第三通孔（12）的过渡部分形成用于放置密封垫圈（4）的水平环台面（13），第二通孔（11）为用于旋入绝缘螺杆的螺纹孔，第二通孔（11）的螺纹与绝缘螺杆（2）的螺纹相匹配，第三通孔（12）的内径与导电杆（1）外径一致或稍大于导电杆外径。4.根据权利要求1所述的引电装置，其特征在于，密封垫圈（4）的材质为陶瓷纤维或石墨，密封垫圈（4）的内径与导电杆（1）的外径一致或稍大于导电杆外径，密封...
【专利技术属性】
技术研发人员：付春才，赵先兴，蔡润田，刘雪飞，史立杰，何振勇，常俊石，
申请(专利权)人：新地能源工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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