【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源电池领域，具体而言，涉及一种天然气制氢系统。
技术介绍
1、固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell，简称sofc)是在富氢的高温下工作，其工作温度在600-1000℃之间。由于氢气不便于存储和运输，实际应用中通常用天然气重整制氢通入sofc。
2、天然气重整制氢的反应是吸热反应，需要给重整反应提供热源。目前的天然气重整制氢设备的加热方式有：电加热和燃料燃烧供热。其中电加热的方式供热，需要额外耗电。燃料燃烧供热的重整，是一部分天然气直接燃烧释放热量，另一部分天然气进重整器重整制氢的过程。
3、由于天然气取用便利，天然气燃烧供热的重整制氢是sofc的主流方向。目前市面上的天然气燃烧重整制氢，为获得较高浓度的粗氢，在重整器出口增加冷凝设备以除去水蒸气，但出口氢气的温度较低不利于sofc的系统集成。另外燃烧尾气经重整及换热后，温度还较高，直接排空后，较为浪费，还可以进一步利用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，且提供了一种能量利用率高且适用广泛的天然气制氢系统。
2、本专利技术提供的天然气制氢系统，其技术方案如下：
3、一种天然气制氢系统，包括水供应装置、燃料供应装置、空气供应装置和燃烧重整装置，所述燃烧重整装置包括相互连通的燃烧器和天然气重整器，所述燃烧器用于燃烧天然气，产生烟气，所述天然气重整器用于重整天然气，为固体氧化物电池输氢，所述天然气重整器与所述燃料供应装置之间、
4、采用上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术所提供的技术方案至少可以带来的有益效果有：本专利技术的技术方案基于燃料燃烧供热的重整，通过设置燃烧器以燃烧天然气，产生烟气，该烟气具有非常高的能量，因而可以传递至天然气重整器，为重整天然气提供能源，而且，天然气重整器与燃料供应装置之间、燃料供应装置与空气供应装置之间、空气供应装置与水供应装置之间均通过烟气通道连通，因此，经重整及换热后的烟气，其能量可以依次供应给燃料供应装置、空气供应装置和水供应装置，依次为燃料供应装置提供燃料加热的热源、为空气供应装置提供预热空气的热源以及促进水供应装置供应水汽，实现了烟气能量的充分利用，而且为固体氧化物电池输氢时，输出氢气温度较高而且可控，利于sofc的系统集成。
5、作为优选，所述燃料供应装置包括第一天然气管道和过热器，所述第一天然气管道用于将天然气输入所述过热器，所述天然气重整器与所述过热器通过连通彼此的所述烟气通道进行烟气传递，所述过热器通过所述气流传输通道实现向所述天然气重整器输送天然气；由于天然气重整器与过热器通过连通彼此的烟气通道进行烟气传递，具有较高温度的烟气进入过热器后，为已输过热器的天然气提供加热热源，同时，过热器可以通过气流传输通道实现向天然气重整器输送天然气，二者的结合，实现气流和能流的畅流。
6、作为优选，所述空气供应装置包括相互连通的空气预热器和风机，所述过热器与所述空气预热器通过连通彼此的所述烟气通道进行烟气传递，所述空气预热器通过所述气流传输通道实现向所述燃烧器输送空气；空气预热器与风机的相互连通，实现空气的从风机向空气预热器输送，之后利用过热器输出烟气的热量，为空气的预热提供热源，从而获得具有一定热能的空气，该空气输送至燃烧器后，更加有利于天然气等燃料在燃烧器中的燃烧。
7、作为优选，所述水供应装置包括进水管和蒸发器，所述进水管用于向所述蒸发器输水，所述空气预热器与所述蒸发器通过连通彼此的所述烟气通道进行烟气传递，所述蒸发器通过所述气流传输通道实现向所述过热器输送水汽；空气预热器与蒸发器通过连通彼此的烟气通道进行烟气传递，当进水管向蒸发器输如一定数量水后，利用从空气预热器输向蒸发器的烟气剩余热能，为其中水蒸发提供了热能，进而，蒸发器中蒸发形成的水汽通过气流传输通道传输到过热器，再由过热器传至天然气重整器，从而为天然气重整提供反映条件。
8、作为优选，所述燃烧重整装置包含有用于向所述燃烧器输送天然气的第二天然气管道，以实现天然气燃烧，分离燃烧所需天然气和重整所需天然气。
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1.一种天然气制氢系统，其特征在于：包括水供应装置(1)、燃料供应装置(2)、空气供应装置(3)和燃烧重整装置(4)，所述燃烧重整装置(4)包括相互连通的燃烧器(42)和天然气重整器(43)，所述燃烧器(42)用于燃烧天然气，产生烟气，所述天然气重整器用于重整天然气，为固体氧化物电池输氢，所述天然气重整器(43)与所述燃料供应装置(2)之间、所述燃料供应装置(2)与所述空气供应装置(3)之间、所述空气供应装置(3)与所述水供应装置(1)之间均通过烟气通道(5)连通，所述水供应装置(1)与所述燃料供应装置(2)之间、所述燃料供应装置(2)与所述天然气重整器(43)之间、所述空气供应装置(3)与所述燃烧器(42)均通过气流传输通道(6)连通。
2.根据权利要求1所述的天然气制氢系统，其特征在于：所述燃料供应装置(2)包括第一天然气管道(21)和过热器(22)，所述第一天然气管道(21)用于将天然气输入所述过热器(22)，所述天然气重整器(43)与所述过热器(22)通过连通彼此的所述烟气通道(5)进行烟气传递，所述过热器(22)通过所述气流传输通道(6)实现向所述天然气重整
3.根据权利要求2所述的天然气制氢系统，其特征在于：所述空气供应装置(3)包括相互连通的空气预热器(31)和风机(32)，所述过热器(22)与所述空气预热器(31)通过连通彼此的所述烟气通道(5)进行烟气传递，所述空气预热器(31)通过所述气流传输通道(6)实现向所述燃烧器(42)输送空气。
4.根据权利要求3所述的天然气制氢系统，其特征在于：所述水供应装置(1)包括进水管(11)和蒸发器(12)，所述进水管(11)用于向所述蒸发器(12)输水，所述空气预热器(31)与所述蒸发器(12)通过连通彼此的所述烟气通道(5)进行烟气传递，所述蒸发器(12)通过所述气流传输通道(6)实现向所述过热器(22)输送水汽。
5.根据权利要求4所述的天然气制氢系统，其特征在于：所述燃烧重整装置(4)包含有用于向所述燃烧器(42)输送天然气的第二天然气管道(41)。
...【技术特征摘要】
1.一种天然气制氢系统，其特征在于：包括水供应装置(1)、燃料供应装置(2)、空气供应装置(3)和燃烧重整装置(4)，所述燃烧重整装置(4)包括相互连通的燃烧器(42)和天然气重整器(43)，所述燃烧器(42)用于燃烧天然气，产生烟气，所述天然气重整器用于重整天然气，为固体氧化物电池输氢，所述天然气重整器(43)与所述燃料供应装置(2)之间、所述燃料供应装置(2)与所述空气供应装置(3)之间、所述空气供应装置(3)与所述水供应装置(1)之间均通过烟气通道(5)连通，所述水供应装置(1)与所述燃料供应装置(2)之间、所述燃料供应装置(2)与所述天然气重整器(43)之间、所述空气供应装置(3)与所述燃烧器(42)均通过气流传输通道(6)连通。
2.根据权利要求1所述的天然气制氢系统，其特征在于：所述燃料供应装置(2)包括第一天然气管道(21)和过热器(22)，所述第一天然气管道(21)用于将天然气输入所述过热器(22)，所述天然气重整器(43)与所述过热器(22)通过连通彼此的所述烟气...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛金奇，刘武，杨钧，关有明，
申请(专利权)人：浙江氢邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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