燃料电池系统及其控制方法技术方案

技术编号:41619920 阅读:22 留言:0更新日期:2024-06-13 02:21
本发明专利技术属于燃料电池技术领域,公开了一种燃料电池系统及其控制方法,该燃料电池系统包括上级电堆、下级电堆、部分氧化重整器和水蒸气氧化重整器。上级电堆和下级电堆串联设置。部分氧化重整器设置于该上级电堆的上游,被配置为对上级电堆燃气进行重整形成上级阳极反应气,该上级阳极反应气能够通入该上级电堆,至少部分上级阴极排气能够循环至部分氧化重整器。水蒸气氧化重整器设置于该下级电堆的上游和该上级电堆的下游,被配置为对下级电堆燃气和上级阳极排气进行重整形成下级阳极反应气,该下级阳极反应气能够通入该下级电堆。该燃料电池系统能够保证发电效率和结构的简化程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池,尤其涉及一种燃料电池系统及其控制方法


技术介绍

1、考虑到高温燃料电池系统中由于高温裂解可能引起的积碳问题,一般在燃料进入高温燃料电池的电堆之前,通过重整反应将甲烷等碳氢化合物转化为一氧化碳和氢气后,再进入电堆发生电化学反应。

2、在高温燃料电池领域,重整反应根据氧化剂的不同一般可分为水蒸汽重整反应和部分氧化重整反应。一般以水蒸汽重整反应为主,但水蒸汽重整反应中除了设置水蒸汽重整器,还需要设置蒸汽发生器和复杂的液态水供应系统,结构繁杂。部分氧化重整器只需要空气和热源即可,能够使高温燃料电池系统更加简洁。但是,仅使用部分氧化重整器会带来高温燃料电池系统发电效率的降低,不利于高温燃料电池系统的运行。

3、因此,亟需一种燃料电池系统及其控制方法,以解决以上问题。


技术实现思路

1、根据本专利技术的一个方面,目的在于提供一种燃料电池系统,该燃料电池系统能够保证发电效率和结构的简化程度。

2、为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:>

3、燃料电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.燃料电池系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统,其特征在于,所述燃料电池系统还包括燃烧器(500),所述燃烧器(500)设置于所述下级电堆(200)的下游,连通于所述上级电堆(100)和所述下级电堆(200),下级阳极排气和下级阴极排气能够共同形成高温废气,所述高温废气能够加热上级阴极反应气和下级阴极反应气。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其特征在于,所述燃料电池系统还包括空气换热器(600),所述空气换热器(600)连通于所述燃烧器(500),所述上级电堆(100)的阴极入口和所述下级电堆(200)的阴极入口分别连通于所述空气...

【技术特征摘要】

1.燃料电池系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统,其特征在于,所述燃料电池系统还包括燃烧器(500),所述燃烧器(500)设置于所述下级电堆(200)的下游,连通于所述上级电堆(100)和所述下级电堆(200),下级阳极排气和下级阴极排气能够共同形成高温废气,所述高温废气能够加热上级阴极反应气和下级阴极反应气。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其特征在于,所述燃料电池系统还包括空气换热器(600),所述空气换热器(600)连通于所述燃烧器(500),所述上级电堆(100)的阴极入口和所述下级电堆(200)的阴极入口分别连通于所述空气换热器(600),所述上级阴极反应气和所述下级阴极反应气能够于所述空气换热器(600)中与所述高温废气换热升温。

4.根据权利要求1所述的燃料电池系统,其特征在于,所述燃料电池系统还包括引射器(700),所述引射器(700)设置于所述上级电堆(100)和所述部分氧化重整器(300)之间,能够通过外部空气将所述上级阴极排气的一部分引射至所述部分氧化重整器(300)中。

5.根据权利要求1所述的燃料电池系统,其特征在于,所述燃料电池系统还包括连通设置于所述水蒸气氧化重整器(400)的上游的蒸汽发生器(810),所述蒸汽发生器(810)还连通于所述上级电堆(100)的阳极出口,用于重整形成所述下级阳极反应气的液态水与所述上级阳极排气在所述蒸汽发生器(810)中换热形成混合蒸气,并进入所述水蒸气氧化重整器(400)。

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统,其特征在于,所述燃料电池系统还包括冷凝...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈雪松宋维龙施王影钟宪增叶文莹
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:发明
国别省市:

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