一种直接氨燃料的SOFC与PEMFC联合系统技术方案

本发明专利技术公开了一种直接氨燃料的SOFC与PEMFC联合系统，属于燃料电池技术领域。该系统包括液氨罐、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池、燃烧器、冷凝器、除氨装置、换热器、汽化器、换热器Ⅰ、换热器Ⅱ和换热器Ⅲ。该系统的换热器利用SOFC阳极的高温尾气对氨气进行预热，通过燃烧器将未利用的氢气进行燃烧，为SOFC阴极的空气进行预热，实现了余热的回收利用和燃料的回收利用。该系统可以形成循环利用，具有能耗低、系统利用率高的优点。本发明专利技术将固体氧化物燃料电池与质子交换膜燃料电池结合起来，充分利用两种燃料电池的优势，以氨气为燃料可以实现零碳排放。为燃料可以实现零碳排放。为燃料可以实现零碳排放。

【技术实现步骤摘要】
一种直接氨燃料的SOFC与PEMFC联合系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种直接氨燃料的SOFC与PEMFC联合系统。

技术介绍

[0002]氢能一直以来被视为最理想的清洁能源，然而氢气的储运是制约其发展的痛点。氨同样作为一种无碳化合物，也可以作为清洁能源来替代化石燃料。氨在常压下零下33℃就能够实现液化，液氨的体积能量密度是液氢的2倍以上，普通液化气钢瓶即可储氨而储氢则需特殊材料，因此在储运方面氨的优势很大。氨作为氢气的替代性燃料，具有易液化、能量密度高、无碳排放、安全性高、燃料成本低等优势。
[0003]固体氧化物氨燃料电池系统工作时排放物只有水和氮气，可以实现清洁发电。根据供氨方式的不同可以分为间接氨燃料电池和直接氨燃料电池，间接氨燃料电池通过外部重整器将氨燃料分解成氮气和氢气，利用其中的氢气作为燃料；直接氨燃料电池不经过外部重整，氨燃料直接进入燃料电池进行发电。在各种类型的燃料电池中，固体氧化物燃料电池与氨燃料具有较好的相容性，原因如下：第一，固体氧化物燃料电池的氧化锆基固体电解质在氨气氛围中稳定；第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直接氨燃料的SOFC与PEMFC联合系统，其特征在于：所述系统包括液氨罐、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池、燃烧器、冷凝器、除氨装置、换热器、汽化器、换热器Ⅰ、换热器Ⅱ和换热器Ⅲ；所述液氨罐与汽化器的进口Ⅰ相连；所述换热器Ⅰ的进口Ⅰ与汽化器的出口Ⅰ相连，换热器的出口Ⅰ与固体氧化物燃料电池的阳极进口相连，换热器Ⅰ的出口Ⅱ与汽化器的进口Ⅱ相连，换热器的进口Ⅱ与固体氧化物燃料电池的阳极出口相连；所述换热器Ⅱ的进口Ⅰ与燃烧器的出口相连，换热器Ⅱ的进口Ⅱ通入空气，换热器Ⅱ的出口Ⅰ与固体氧化物燃料电池的阴极进口相连，换热器Ⅱ的出口Ⅱ用于排放废气；所述燃烧器的进口分别与质子交换膜燃料电池的阳极出口和固体氧化物燃料电池的阴极出口相连；所述换热器Ⅲ的进口与汽化器的出口Ⅱ相连，换热器Ⅲ的出口与冷凝器相连；所述冷凝器依次与除氨装置、质子交换膜燃料电池的阳极进口相连；所述质子交换膜燃料电池的阴极进口通入空气，质子交换膜燃料电池的阴极出口用于排放空气。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统还包括压力阀；所述液氨罐经压力阀与汽化器的进口Ⅰ相连。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统还包括控制阀Ⅰ和控制阀Ⅱ；所述换热器的出口Ⅰ经控制阀Ⅰ与固体氧化物燃料电池的阳极进口相连，所述除氨装置经控制阀Ⅱ与质子交换膜燃料电池的阳极进口相连。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统还包括压力泵Ⅰ和压力泵Ⅱ，所述压力泵Ⅰ与换热器Ⅱ的进口Ⅱ相连，所述压力泵Ⅱ与质子交换膜燃料电池的阴极进口相连。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述固体氧化物燃料电池阳极材料采用镍基，支撑体包括为氧化钇稳定的氧化锆YSZ或掺杂的氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔大安，时永强，孟涛，纪玉龙，兰子亮，党宏宇，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：