【技术实现步骤摘要】
本技术涉及燃料电池系统，尤其涉及燃烧器燃料供应系统及燃料电池系统。
技术介绍
1、燃料电池系统中，燃烧器的烟气能为空气预热器、水蒸气发生器和重整器供热，阳极尾气中具有氢气组分，阳极尾气作为燃烧器的燃料，阴极尾气作为助燃剂，采用预混燃烧时，需要先将阳极尾气和阴极尾气在预混结构内预混之后再通入燃烧器内进行燃烧。当在阴极尾气高于氢气着火温度时，可能会导致阳极尾气自燃，自燃则会导致预混结构的温度升高，容易损坏预混结构。由于阳极尾气在高温的阴极尾气中容易自燃导致预混结构损坏，现有技术中阳极尾气在高温阴极尾气中燃烧的方式只能选择扩散燃烧，而采用扩散燃烧不仅增加了燃烧器的燃烧区域，增加了设备成本，同时在低热值阳极尾气状态甚至无法实现稳定火焰燃烧。而且为了配合阳极尾气扩散燃烧，燃烧器需要设有防回火小孔，以防止阳极尾气在燃烧器燃烧时出现回火现象，防回火小孔的设计导致火焰长度长，燃烧器体积大，阳极尾气的压阻较大。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供燃烧器燃料供应系统及燃料电池系统，以解决现有技术中阳极尾气只能选择扩散燃烧，导致燃烧器体积大，在低热值阳极尾气状态甚至无法实现稳定火焰燃烧，阳极尾气的压阻较大的问题。
2、为达此目的，本技术采用以下技术方案：
3、燃烧器燃料供应系统，包括：
4、天然气储罐；
5、混合器，所述混合器包括串联的第一混合结构和第二混合结构，所述第一混合结构设有阳极尾气入口、天然气入口和第一出口，所述天然气入口与所述天然气储罐连通
6、作为上述燃烧器燃料供应系统的一种优选方案，所述第一混合结构包括第一外管和穿设于所述第一外管的第一文丘里管，所述第一外管与所述第一文丘里管之间形成第一分配腔，所述第一文丘里管包括依次连通的第一渐缩部、第一喉部和第一增压部，所述天然气入口与所述第一渐缩部连通，所述第一增压部与所述第一出口连通，所述第一喉部设有第一连通孔，所述阳极尾气入口与所述第一分配腔连通，所述第一喉部通过所述第一连通孔与所述第一分配腔连通。
7、作为上述燃烧器燃料供应系统的一种优选方案，所述第二混合结构包括第二外管和穿设于所述第二外管的第二文丘里管，所述第二外管与所述第二文丘里管之间形成第二分配腔，所述第二文丘里管包括依次连通的第二渐缩部、第二喉部和第二增压部，所述燃料入口与所述第二喉部连通，所述第二增压部与所述第二出口连通，所述燃料入口与所述第二分配腔连通，所述第二喉部设有第二连通孔，所述第二喉部通过所述第二连通孔与所述第二分配腔连通。
8、作为上述燃烧器燃料供应系统的一种优选方案，所述第一连通孔的个数为多个，多个所述第一连通孔沿所述第一喉部的圆周方向间隔分布，多个所述第一连通孔均与所述第一分配腔连通。
9、作为上述燃烧器燃料供应系统的一种优选方案，所述第二连通孔的个数为多个，多个所述第二连通孔沿所述第二喉部的圆周方向间隔分布，多个所述第二连通孔均与所述第二分配腔连通。
10、作为上述燃烧器燃料供应系统的一种优选方案，所述混合器还包括壳体，所述第一混合结构和所述第二混合结构均设置于所述壳体内。
11、作为上述燃烧器燃料供应系统的一种优选方案，所述燃烧器燃料供应系统还包括流量调节件，所述天然气储罐与所述天然气入口通过连接管路连通，所述流量调节件设置于所述连接管路。
12、作为上述燃烧器燃料供应系统的一种优选方案，所述流量调节件包括蝶阀和驱动件，所述驱动件与所述蝶阀传动连接，所述驱动件能调节所述蝶阀的流通面积。
13、作为上述燃烧器燃料供应系统的一种优选方案，所述驱动件为电机。
14、本技术还提供了燃料电池系统，包括上述的燃烧器燃料供应系统，还包括燃烧器，所述燃烧器燃料供应系统能为所述燃烧器提供燃料，所述阳极尾气入口与燃料电池的阳极尾气出口连通，所述阴极尾气入口与燃料电池的阴极尾气出口连通。
15、本技术的有益效果：
16、本技术还提供了燃烧器燃料供应系统及燃料电池系统，该燃烧器燃料供应系统为燃烧器供给燃料，天然气从天然气储罐进入第一混合结构，天然气引射阳极尾气进入第一混合结构，天然气和阳极尾气在第一混合结构充分混合形成新的混合燃料，阴极尾气进入第二混合结构，阴极尾气引射混合燃料从第一混合结构进入第二混合结构，阴极尾气与混合燃料在第二混合结构充分混合后进入燃烧器进行燃烧。由于阳极尾气中的氢气组分占比越大，火焰传播速度越快。天然气的组分主要为甲烷，火焰传播速度低，化学性质相对稳定。天然气和阳极尾气混合形成新的混合燃料，混合燃料中氢气的组分占比远低于阳极尾气中氢气组分占比，混合燃料的火焰传播速度也低于阳极尾气的火焰传播速度，能够实现在高于氢气着火温度的工况下混合燃料与阴极尾气预混不会发生自燃的情况，阳极尾气能够采用预混燃烧的方式在燃烧器内燃烧，保障燃烧器的平稳运行。天然气、阳极尾气与阴极尾气预混之后再进入燃烧器，无需双通道分别为燃烧器供给天然气和阳极尾气，能减小燃烧器的体积，降低成本。而且天然气的压力高、速度快，通过天然气引射阳极尾气进入第一混合结构，阴极尾气的流量大，通过阴极尾气引射混合燃料进入第二混合结构，能降低阳极尾气进入燃烧器的压阻。
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1.燃烧器燃料供应系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃烧器燃料供应系统，其特征在于，所述第一混合结构(2)包括第一外管和穿设于所述第一外管的第一文丘里管，所述第一外管与所述第一文丘里管之间形成第一分配腔(27)，所述第一文丘里管包括依次连通的第一渐缩部(24)、第一喉部(25)和第一增压部(26)，所述天然气入口(21)与所述第一渐缩部(24)连通，所述第一增压部(26)与所述第一出口(23)连通，所述第一喉部(25)设有第一连通孔(28)，所述阳极尾气入口(22)与所述第一分配腔(27)连通，所述第一喉部(25)通过所述第一连通孔(28)与所述第一分配腔(27)连通。
3.根据权利要求2所述的燃烧器燃料供应系统，其特征在于，所述第二混合结构(3)包括第二外管和穿设于所述第二外管的第二文丘里管，所述第二外管与所述第二文丘里管之间形成第二分配腔(37)，所述第二文丘里管包括依次连通的第二渐缩部(34)、第二喉部(35)和第二增压部(36)，所述阴极尾气入口(32)与所述第二喉部(35)连通，所述第二增压部(36)与所述第二出口(33)连通，所
4.根据权利要求3所述的燃烧器燃料供应系统，其特征在于，所述第一连通孔(28)的个数为多个，多个所述第一连通孔(28)沿所述第一喉部(25)的圆周方向间隔分布，多个所述第一连通孔(28)均与所述第一分配腔(27)连通。
5.根据权利要求3所述的燃烧器燃料供应系统，其特征在于，所述第二连通孔(38)的个数为多个，多个所述第二连通孔(38)沿所述第二喉部(35)的圆周方向间隔分布，多个所述第二连通孔(38)均与所述第二分配腔(37)连通。
6.根据权利要求1所述的燃烧器燃料供应系统，其特征在于，所述混合器还包括壳体，所述第一混合结构(2)和所述第二混合结构(3)均设置于所述壳体内。
7.根据权利要求1所述的燃烧器燃料供应系统，其特征在于，所述燃烧器燃料供应系统还包括流量调节件，所述天然气储罐(1)与所述天然气入口(21)通过连接管路连通，所述流量调节件设置于所述连接管路。
8.根据权利要求7所述的燃烧器燃料供应系统，其特征在于，所述流量调节件包括蝶阀(6)和驱动件(7)，所述驱动件(7)与所述蝶阀(6)传动连接，所述驱动件(7)能调节所述蝶阀(6)的流通面积。
9.根据权利要求8所述的燃烧器燃料供应系统，其特征在于，所述驱动件(7)为电机。
10.燃料电池系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的燃烧器燃料供应系统，还包括燃烧器(8)，所述燃烧器燃料供应系统能为所述燃烧器(8)提供燃料，所述阳极尾气入口(22)与燃料电池的阳极尾气出口(4)连通，所述阴极尾气入口(32)与燃料电池的阴极尾气出口(5)连通。
...【技术特征摘要】
1.燃烧器燃料供应系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃烧器燃料供应系统，其特征在于，所述第一混合结构(2)包括第一外管和穿设于所述第一外管的第一文丘里管，所述第一外管与所述第一文丘里管之间形成第一分配腔(27)，所述第一文丘里管包括依次连通的第一渐缩部(24)、第一喉部(25)和第一增压部(26)，所述天然气入口(21)与所述第一渐缩部(24)连通，所述第一增压部(26)与所述第一出口(23)连通，所述第一喉部(25)设有第一连通孔(28)，所述阳极尾气入口(22)与所述第一分配腔(27)连通，所述第一喉部(25)通过所述第一连通孔(28)与所述第一分配腔(27)连通。
3.根据权利要求2所述的燃烧器燃料供应系统，其特征在于，所述第二混合结构(3)包括第二外管和穿设于所述第二外管的第二文丘里管，所述第二外管与所述第二文丘里管之间形成第二分配腔(37)，所述第二文丘里管包括依次连通的第二渐缩部(34)、第二喉部(35)和第二增压部(36)，所述阴极尾气入口(32)与所述第二喉部(35)连通，所述第二增压部(36)与所述第二出口(33)连通，所述燃料入口(31)与所述第二分配腔(37)连通，所述第二喉部(35)设有第二连通孔(38)，所述第二喉部(35)通过所述第二连通孔(38)与所述第二分配腔(37)连通。
4.根据权利要求3所述的燃烧器燃料供应系统，其特征在于，所述第一连通孔(28)的个数为多个，多个所述第一连通孔(...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宝刚，沈雪松，
申请(专利权)人：山东国创燃料电池技术创新中心有限公司，
类型：新型
国别省市：
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