【技术实现步骤摘要】
固体氧化物燃料电池系统热管理部件测试装置与试验方法
[0001]本专利技术属于固体氧化物燃料电池发电系统
，尤指一种固体氧化物燃料电池系统热管理部件的测试装置与试验方法。
技术介绍
[0002]固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，SOFC)发电系统的热管理部件承担了整个SOFC发电模块的热平衡，需保证电堆输入物料的温度、组分在一定范围，以确保其稳定、可靠、高效发电。
[0003]SOFC热管理部件主要有重整器、燃烧器、换热器(燃气换热器、水蒸汽发生器、水蒸汽过热器、空气预热器、余热回收器)、启动水蒸汽电发生器等。重整器对燃料进行预处理，利用系统余热提高燃料热值，控制电堆入口燃料组成和内部自重整率，进而满足电堆热平衡需求，全工况重整率是否满足要求对系统效率和电堆鲁棒性具有重要影响。燃烧器通过燃烧方式释放电堆出口阳极气中残余化学能，并通过换热器实现能量传递和高效利用，燃烧过程强非线性，全工况运行参数范围又非常宽，其可靠、高效对系统鲁棒性、寿命以及排放有重要影响。换热器应兼顾紧凑性、压损以...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固体氧化物燃料电池系统热管理部件的测试装置，其特征在于，包括：供气模块、电堆模块、燃烧模块、热管模块、监测模块和控制模块，所述供气模块、电堆模块与燃烧模块依次连接，所述供气模块用于调控燃料与空气的流量；所述电堆模块用于模拟实际电堆阴阳极出口气体的组成与温度；所述燃烧模块用于对电堆模块的出口气体进行燃烧；所述热管模块被配置为通过燃烧模块的出口烟气与进口的燃料和空气进行热交换而调节电堆模块的温度分布和热量回收；所述监测模块用于实时检测热管模块进出端口及内部的温度与压力；所述控制模块依据监测模块反馈的温度与压力信号判定热管理部件的换热性能、压损性能及升温性能。2.根据权利要求1所述的一种固体氧化物燃料电池系统热管理部件的测试装置，其特征在于，所述电堆模块包括电堆阳极模拟装置与电堆阴极模拟装置，所述电堆阳极模拟装置具有物料模拟部分和温度模拟部分，所述物料模拟部分模拟电堆阳极内化学反应，产生与实际电堆阳极出口成分相同的气体；所述温度模拟部分通过调节进行热交换的冷却水流量控制电堆出口气体温度，达到与实际电堆阳极出口气体温度相同；所述电堆阴极模拟装置模拟电堆内升温，通过电加热方式为发电工况提供一定的热量补充，达到与实际电堆阴极出口气体温度相同。3.根据权利要求2所述的一种固体氧化物燃料电池系统热管理部件的测试装置，其特征在于，所述供气模块包括燃料气混合装置和阴极气混合装置；所述热管模块包括阳极气预热器、阴极气预热器及尾气冷却器；所述燃烧模块包括燃烧器；所述燃料气混合装置、阳极气预热器、电堆阳极模拟装置和燃烧器依序通过管路连接；所述阴极气混合装置、阴极气预热器、电堆阴极模拟装置及燃烧器依序通过管路连接；所述燃烧器的出口烟气经阳极气预热器、阴极气预热器和尾气冷却器回收余热。4.根据权利要求3所述的一种固体氧化物燃料电池系统热管理部件的测试装置，其特征在于，所述热管模块还包括重整器、水蒸气过热器和水蒸发器；所述重整器串接至所述燃料气混合装置与阳极气预热器之间，所述重整器与燃料气混合装置之间的连接管路上设有燃料气
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水蒸气混合装置，所述燃料气
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水蒸气混合装置的水蒸气进口端沿气体发生方向依次设有去离子水箱、水蒸发器及水蒸气过热器；所述燃烧器的出口烟气经阳极气预热器、水蒸气过热器、阴极气预热器、水蒸发器和尾气冷却器回收余热。5.根据权利要求4所述的一种固体氧化物燃料电池系统热管理部件的测试装置，其特征在于，所述阳极气预热器、水蒸气过热器、阴极气预热器、水蒸发器和尾气冷却器均为换热器，各所述换热器的冷侧进出口均装设有温度和压力传感器，用以测试换热器的换热和压损性能；和/或，
所述重整器的进出口和内部均装设有温度和压力传感器，用以监测重整器的状态、压损性能；和/或，所述燃烧器的进出口端均布置有温度传感器，用于测试燃烧器升温性能；所述燃烧器的阳极气进口
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燃烧器出口和阴极气进口<...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙春华，王林涛，李海亮，杜忠选，周耀东，王书恒，邓笔财，杨振威，石汪权，刘俊毅，
申请(专利权)人：上海齐耀动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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