变压吸附（ＰＳＡ）组件以及包括有该变压吸附组件的产氢燃料处理组件以及／或者燃料电池系统。该等ＰＳＡ组件包括有以下者或者被与以下者一起应用：燃烧燃料流供应系统，该燃烧燃料流供应系统适合用以调整来自该ＰＳＡ组件的用于传送到一加热组件处以为一可燃燃料流之用的一副产物流的流量，用以将该燃料处理系统的至少一产氢区域维持在一产氢温度或者温度范围内。在一些具体实施例中，该燃烧燃料流供应系统被构形以确保：来自该ＰＳＡ组件的可燃燃料到该加热组件的供应包含至少一足够的燃烧值，以将至少该产氢区域维持于一预定的产氢温度或者温度范围内。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大致是针对氢产生组件，该等氢产生组件包括有变压吸附组件，以及更特 别地是针对用于提供一具有一连续可燃燃料流的加热组件(或者一氢产生组件的其它下 游构件)的系统以及方法。
技术介绍
一种氢产生组件一包括有一燃料处理系统的组件，其适用以将一或者更多的原料 转变为一产物流，该产物流所包含的一主要成份为氢气。该生成的氢气可被用在各种不同 的应用中。其中的一种应用就是能量生成，例如用在电化学的燃料电池中。一电化学的燃 料电池是一种将一燃料以及一氧化剂转变为电力、反应产物以及热的装置。举例来说，燃料 电池可将氢及氧转化成水和电力。在此等燃料电池中，该氢是燃料，该氧是氧化剂，以及该 水是反应产物。燃料电池典型地需要高纯度的氢气，以防止该等燃料电池在使用期间受到 伤害。来自一氢产生组件的燃料处理系统的产物流可能包含不纯物质，这些不纯物质包括 有以下的示例性的范例中的一或更多者一氧化碳、二氧化碳、甲烷、未反应的原料以及水。 因此，在许多的传统燃料电池系统中，需要包括有用于在该燃料处理系统中从所生成的不 纯氢流中以及/或者从用于一燃料电池组的含氢燃料流中将不纯的物质移除的适合结构。一变压吸附(pressure swing adsorption，PSA)程序是一可藉由选择性地吸附一 或者更多存在于一不纯的氢流中的不纯物质，用以从该不纯氢气流中移除不纯物质的机构 范例。该等被吸附的不纯物质可接着被释出以及被从该PSA组件中移除。PSA为一压力驱 动式的分离程序，其典型地使用多个吸附床。该等吸附床被经由一连串的步骤而循环，该等 步骤例如为加压、分离(吸附)、泄压(将吸附物释出)以及冲洗步骤，用以选择性地从该 氢气中移除不纯物质以及接着把该等不纯物质释出。许多的氢产生组件包括有一加热组件，该加热组件使至少一燃料流与空气一起燃 烧，以生成一用于加热该氢产生组件的至少一部分的加热排放流。该等燃料流可来自各种 不同的来源，该等来源包括有该PSA组件。然而，PSA组件被操作于PSA循环中，其等可能 造成废气或者副产物、具有多变且间歇的流量以及/或者多变的燃烧值，或者仅间歇地排 出的副产物流。当被用为一用于一加热组件的燃料流时，例如在没有燃料的期间、燃料不足 的期间、其中的该等燃料流具有可变燃烧值的期间等等，这个在流率以及/或者燃烧值中 的间隔、变化以及/或者中止可能会在该加热组件中产生不一致、通常为不可预测。因此， 对于该加热组件而言，困难的是要将该氢产生组件之一选用的构件或者区域维持在一想要 的温度中或者在一想要或者选定的温度范围内。类似地，有时候，该PSA组件可能未制造充分或者任何用以在操作中维持一加热组件的火焰或者其它点火源的废气流。
技术实现思路
本专利技术是针对用于与PSA组件一起使用的燃烧燃料流供应系统，以及针对氢产生 组件以及/或者包含上述者的燃料电池系统，以及针对操作上述者的方法。该等PSA系统 包括有至少一吸附床，以及典型地包括有多个吸附床，该等吸附床包括有一吸附区域，该吸 附区域包括有适合用以从包含以氢气为一主要成份以及其它气体的一混合气流中移除不 纯物质的吸附剂。该混合气流可藉由一燃料处理系统的一产氢区域而产生以及/或者被从 另一氢气来源接收，例如储氢装置。该PSA组件可从该混合气流处生成一生成氢流，该氢流 被藉由一燃料电池组消耗掉，以提供一产生电力的燃料电池系统。该PSA组件生成以及间 歇地排放一副产物流以及一冲洗气体，该副产物流包含有从该混合气体流中被移除的不纯 物质，该冲洗气体可为或者包括有氢气。该氢产生组件以及/或者该燃料处理系统的一下 游构件，例如一加热组件，可适用以接收该被排出的副产物流，该副产物流是如用于生成一 加热过的排放流的一燃料流。该被加热过的排放流可适用以加热该燃料处理系统的一或者 更多的构件或者区域，例如该产氢区域。该PSA组件适用以循环经过至少一减少的副产物周期，例如一 PSA循环的一均等 步骤(equalization step)，在该均等步骤期间，一副产物流不会被排出或者在被燃烧时不 会有一足以将该产氢区域维持于一想要的温度范围内，例如在一预定的产氢温度范围内的 可燃燃烧值。一燃烧燃料流供应系统适用以至少在该PSA的整个循环中，连续地供应一燃 烧燃料流，该燃烧燃料流具有至少一预定的临界燃烧值。在一些范例中，一燃烧燃料流供 应系统可藉由选择性地在至少一减少的副产物周期中供应一辅助燃料流到该加热组件中 以完成上述者，以致于被供应至该加热组件中的该一或者更多的流具有一综合的燃料燃烧 值，该燃烧值至少与该对应的预定临界值一样大。在一些范例中，一燃烧燃料流供应系统可 包括有一用以暂时储存来自一副产物流的气体的加压储蓄器、一用以选择性地从该加压储 蓄器释放被储存的副产物气的受控释放系统，以及一用以供应经由该受控释放系统被释放 的副产物气为一连续燃烧燃料流的至少一部分的传送组件。在一些实施例中，该燃烧燃料流供应系统包括有一贮槽组件，该贮槽组件适用以 接收以及储存一或者更多的燃料流，用于再使用为一辅助燃料流或者为该燃料流的一构成 成份。举例而言，该燃烧燃料流供应系统可适用以选择性地将从该PSA组件排出或者释放 出的具有至少一预定的临界燃烧值的至少一部分的副产物流引导到该贮槽组件处，以及适 用以选择性地使用该被储存的副产物流的至少一部分为该辅助燃料流的至少一部分。在这 个以及其它范例中，该辅助燃料流可单独由该被储存的副产物流构成，或者该被储存的副 产物流可被结合有其它的燃料流，以形成该辅助燃料流。在一些实施例中，该燃烧燃料流供应系统适用以选择性地在该混合气流的至少一 部分被传送到该PSA组件以前重新引导该混合气流的至少一部分，以及适用以当供应该辅 助燃料流时，使用该被重新引导的混合气流的至少一部分为一“滑(slip)”流。在这个以及 其它范例中，该辅助燃料流可单独由该被重新引导的混合气流构成，或者该被重新引导的 混合气流可被结合有一或者更多其它的燃料流，以形成该辅助燃料流。在一些具体实施例中，该燃烧燃料流供应系统被以压力驱动以及包括有一储蓄器、或加压的贮槽，该加压贮槽适用在一预定的压力范围内接收以及至少暂时地储存从该 PSA组件排放出的副产物流的副产物气。在一些实施例中，该预定的压力范围系较从该储 蓄器所释放的副产物气的想要的传送压力大的。根据本专利技术揭示内容的一受控释放系统包 括有一孔口组件，该孔口组件适用以连续地将被储存的副产物气从该储蓄器处释放。该孔 口组件适用以例如经由一固定或者不可关闭的孔口，以一第一流率释放该被储存的副产物 气，以及从该储蓄器，例如经由一或者更多有阀的孔口，选择性地以一第二流率释放被储存 的副产物气。该受控释放系统进一步地包括有一传送系统，该传送系统适用以供应被经由 该孔口组件释放的副产物气为一燃烧燃料流。一些实施例可结合上述的该等范例的态样，以提供一辅助燃料流，该辅助燃料流 是由多于一的燃料流所构成的。举例而言，一辅助燃料流可包括有与一或者更多的滑流 (例如一被重新引导的混合气流)结合的一或者更多被储存的气流(例如一被储存的副产 物流)。该燃烧燃料供应系统可包括有适合的机构以及结构，用于选择性地供应一或者更多 流到该加热组件，以确保在一想要的操作周期期间，例如本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于供应一具有至少一临界燃料燃烧值的燃料流到一加热组件的方法，该加热组件适用以接收此一燃料流，以由其生成一加热排放流，该方法包括有：在一燃料处理系统的一加热产氢区域中生成一混合气流，该混合气流包含有氢气为大部分成份以及其它气体；将该混合气流的至少一部分传送到一变压吸附组件；将被传送到该变压吸附组件的混合气流分离成一产物流以及一副产物流，该产物流包含较大于该混合气流浓度的氢气浓度，该副产物流包含大部分的其它气体；间歇地从该变压吸附组件泄放该副产物流以及将从该变压吸附组件被泄放出的该副产物流的至少一部分传送到该加热组件；当一副产物流没有被泄放出时，藉由以下之一或更多者，供应一辅助燃料流到该加热组件：将没有被传送到该变压吸附组件的该混合气流的一部分重新引导到该加热组件；以及选择性地储存从该变压吸附组件被泄放出的副产物流的至少一部分以及将该被储存的副产物流的一部分引导到该加热组件；藉由燃烧至少部分的被传送到该加热组件的该副产物流以及该辅助燃料流中任何者，产生该加热排出流；以及以该加热排放流加热至少该产氢区域，以将该产氢区域维持于一预定的产氢温度范围内。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：帕顿M亚当斯，特劳维斯A彼兹杰克，詹姆斯A吉芬斯，
申请(专利权)人：伊达科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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