CN101410674A - 在燃烧过程中的温度控制 - Google Patents

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CN101410674A CNA2004800135342A CN200480013534A CN101410674A CN 101410674 A CN101410674 A CN 101410674A CN A2004800135342 A CNA2004800135342 A CN A2004800135342A CN 200480013534 A CN200480013534 A CN 200480013534A CN 101410674 A CN101410674 A CN 101410674A
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Abstract

这里我们公开了一种设备，该设备包括：空气进给装置；燃料进给装置；燃烧区，能够在其中混合并燃烧空气和燃料；温度传感器，定位在燃烧区内，能够测量在燃烧区内至少一点的温度；及控制系统，包括：处理器，温度传感器能够向该处理器报告测量的温度；及空气流量调节设备，由处理器控制，并且能够响应报告的温度调节到燃烧区的空气流速。我们也公开了包括该设备或与该设备相关联的一种重整炉、一种动力装置、及一种燃料电池。另外我们公开了一种把在燃烧区内的至少一点的温度保持在希望温度范围内的方法，该方法包括：规定希望温度范围的上限；把空气和燃料进给到燃烧区，其中空气在空气进给速率下进给，燃料在燃料进给速率下进给，在燃烧区中存在的空气量和燃料量限定氧对燃料比率(“O/C比率”)，条件是O/C比率大于化学计量O/C比率；测量在燃烧区内至少一点的温度；及如果在燃烧区内至少一点的温度大于大约希望温度范围的上限，则增大空气进给速率，条件是O/C比率保持大于化学计量O/C比率。

Description

在燃烧过程中的温度控制
技术领域
本发明涉及一种燃料处理器，并且更具体地说，涉及在燃料处理器中的氧化装置的温度的控制。
背景技术
燃料电池技术是用于采用矿物燃料燃烧的较常规能源的可选择能源。燃料电池一般由燃料和氧产生电力、水及热量。更具体地说，燃料电池由化学氧化-还原反应提供电力，并且在清洁度和效率方面拥有优于其它形式的动力产生的显著优点。典型地，燃料电池采用氢作为燃料，并且把氧作为氧化剂。动力产生与反应物的消耗率成比例。
阻止燃料电池的更广泛使用的显著缺点是普遍氢基础结构的缺乏。氢具有较低的体积能量密度，并且比当前在大多数动力产生系统中使用的烃类燃料更难以存储和运输。克服这种困难的一种方法是“燃料处理器”或“重整炉”的使用，以把烃类转化成能用作用于燃料电池的进料的富氢气流。烃基燃料，如天然气、LPG、汽油、及柴油，对于作为用于大多数燃料电池的燃料需要转化。当前技术使用把初始转化过程与几个清除过程相结合的多步骤过程。初始过程最经常地是蒸汽重整(“SR”)、自热重整(“ATR”)、催化部分氧化(“CPOX”)、或非催化部分氧化(“POX”)。清除过程通常包括脱硫、高温水-气轮换(water-gas shift)、低温水-气轮换、选择性CO氧化、或选择性CO甲烷化的结合。可选择过程包括氢选择性薄膜反应器和过滤器。
因而，能使用多种类型的燃料，它们的一些与矿物燃料混合，但理想燃料是氢。如果燃料是例如氢，那么燃烧非常清洁，并且实际上，在热量的耗散和/或消耗及电力的消耗之后仅留下水。大多数容易得到的燃料(例如，天然气、丙烷和汽油)和甚至较不平常的燃料(例如，甲醇和乙醇)在其分子结构中包括氢。一些燃料电池器具因此采用“燃料处理器”，该“燃料处理器”处理特定燃料以产生用来给燃料电池供燃料的较纯氢气流。
尽管燃料电池已经存在了超过百年左右，但仍然认为该技术不成熟。这种状态的原因有多个并且是困难的。然而，最近的政治、商业、及环境条件已经激发了对燃料电池技术的增大兴趣。增大兴趣又产生了技术发展的加快步伐。
发明内容
在一个实施例中，本发明涉及一种设备，该设备包括：
空气进给装置；
燃料进给装置；
燃烧区，能够在其中混合和燃烧空气和燃料；
温度传感器，定位在燃烧区内，能够测量在燃烧区内至少一点的温度；及
控制系统，包括：
处理器，温度传感器能够向该处理器报告测量的温度；及
空气流量调节设备，由处理器控制，并且能够响应报告的温度调节到燃烧区的空气流速。
在另一个实施例中，本发明涉及一种把在燃烧区内的至少一点的温度保持在希望温度范围内的方法，该方法包括：
规定希望温度范围的上限；
把空气和燃料进给到燃烧区，其中空气在空气进给速率下进给，燃料在燃料进给速率下进给，在燃烧区中存在的空气量和燃料量限定氧对燃料比率(“O/C比率”)，条件是O/C比率大于化学计量O/C比率；
测量在燃烧区内至少一点的温度；及
如果在燃烧区内至少一点的温度大于大约希望温度范围的上限，则增大空气进给速率，条件是O/C比率保持大于化学计量O/C比率。
在另一个实施例中，本发明涉及一种把在燃烧区内的至少一点的温度保持在希望温度范围内的方法，该方法包括：
规定希望温度范围的下限；
把空气和燃料进给到燃烧区，其中空气在空气进给速率下进给，燃料在燃料进给速率下进给，在燃烧区中存在的空气量和燃料量限定O/C比率，条件是O/C比率大于化学计量O/C比率；
测量在燃烧区内至少一点的温度；及
如果在燃烧区内至少一点的温度大于大约希望温度范围的上限，则减小空气进给速率，条件是O/C比率保持大于化学计量O/C比率。
在又一个实施例中，本发明涉及一种在重整燃料时使用的方法，该方法包括：
把空气进给到燃烧区；
把燃料进给到燃烧区；
测量在燃烧区内至少一点的温度；及
响应报告的温度调节到燃烧区的空气的流速。
在再一个实施例中，本发明涉及一种燃料处理器，该燃料处理器包括：
空气进给装置；
燃料进给装置；
氧化装置，包括：
燃烧区，能够在其中混合和燃烧空气和燃料；
温度传感器，定位在燃烧区内，能够测量在燃烧区内至少一点的温度；及
控制系统，包括：
处理器，温度传感器能够向该处理器报告测量的温度；和
空气流量调节设备，由处理器控制，并且能够响应报告的温度调节到燃烧区的空气流速。
在一个另外实施例中，本发明涉及一种动力装置，该动力装置包括：
燃料电池；
燃料处理器，包括：
空气进给装置；
燃料进给装置；
氧化装置，包括：
燃烧区，能够在其中混合并燃烧空气和燃料；
温度传感器，定位在燃烧区内，能够测量在燃烧区内至少一点的温度；及
控制系统，包括：
处理器，温度传感器能够向该处理器报告测量的温度；和
空气流量调节设备，由处理器控制，并且能够响应报告的温度调节到燃烧区的空气流速。
在又一个另外实施例中，本发明涉及一种用于在燃料处理器中的氧化装置的控制系统，该控制系统包括：
处理器，能够接收在氧化装置的燃烧区中的至少一点的温度；和
空气流量调节设备，由处理器控制，并且能够响应报告的温度调节到燃烧区的空气流速。
在再一个另外实施例中，本发明涉及一种编码有指令的程序存储介质，该指令当由计算机执行时实现一种方法，该方法包括：
接收在氧化装置的燃烧区中的至少一点的温度；和
响应报告的温度发出调节到燃烧区的空气流速的命令。
附图说明
通过参照联系附图进行的如下描述可以理解本发明，在附图中类似附图标记标识类似元件，并且在附图中：
图1表明按照本发明的一种设备的一个具体实施例；
图2A和图2B在概念上表明在图1的实施例的实施中可以使用的燃烧区；
图3表明在图1的实施例的实施中可以使用的控制系统；
图4表明在图1的实施例的实施中可以使用的热传递设备和要加热的区；
图5代表按照本发明的一种方法的一个具体实施例；
图6代表按照本发明的一种方法的另一个具体实施例；及
图7代表按照本发明的一种方法的又一个具体实施例。
尽管本发明可经受各种修改和可选择形式，但附图表明这里通过例子详细描述的特定实施例。然而，应该理解，特定实施例在这里的描述不打算把本发明限于公开的具体形式，而是相反，打算覆盖落在由附属权利要求书限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等效物、及选择例。
具体实施方式
下面描述本发明的说明性实施例。为了清楚起见，在本说明书中没有描述实际实施的所有特征。当然将认识到，在任何这样的实际实施例的开发中，必须进行多种实施专用决定以实现开发者的特定目的，如遵守系统相关的和业务相关的约束条件，该约束条件随实施而变。而且，将认识到，这样一种开发努力，即使是复杂的和耗时的，对于得到本公开的益处的本领域技术人员也是例行任务。
本发明一般涉及用来控制用来燃烧烃类燃料或富氢气体以提供过程热量的设备的温度的方法和设备。该设备可能是“氧化装置”的元件，由此定义为用来把燃料与空气相混合的设备。氧化装置能氧化尾气，即另一种设备或过程的出流。在一个实施例中，氧化装置用来与燃料处理器反应器相结合，其中设备的结合能称作重整炉或燃料处理器，重整炉或燃料处理器是用来把烃类燃料转化成富氢气体的设备。在一个实施例中，氧化装置操作来自燃料电池的阳极的尾气，并且在这个实施例中，氧化装置能称作“阳极尾气氧化装置”。在这里表明的实施例中，该方法和设备提供过程热量，以便由烃类燃料产生富氢气流以用于燃料电池。然而，在可选择实施例中该设备能与其它氧化装置一起使用。此外，对于这里描述的设备和方法想到其它可能用途，包括其中希望提供在特定温度下或温度范围内的过程热量的用途。因而，尽管本发明在这里描述成与燃料电池一起使用，但本发明的范围不限于这样的用途。
在一个实施例中，本发明涉及一种设备，该设备包括：
空气进给装置；
燃料进给装置；
燃烧区，能够在其中混合并燃烧空气和燃料；
温度传感器，定位在燃烧区内，能够测量在燃烧区内至少一点的温度；及
控制系统，包括：
处理器，温度传感器能够向该处理器报告测量的温度；及
空气流量调节设备，由处理器控制，并且能够响应报告的温度调节到燃烧区的空气流速。
设备100的一个实施例表示在图1中。空气进给装置110和燃料进给装置120把空气和燃料分别提供给燃烧区200。空气进给装置包括空气进口(未表示)和允许气体在空气进口与燃烧区200之间气体连通的一个或多个管线(未指示)。(用来调节通过空气进给装置的空气流量的空气流量调节设备(在图1中未表示)下面作为控制系统300的部分讨论)。空气进口能是敞开的或者可通向大气，通向包括足够氧以使燃料能够在燃烧区200中燃烧的气体混合物的源，或通向两者。术语“空气”，如在这里使用的那样，除非特意指地球大气的气体混合物，包含包括足够氧使燃料能够燃烧的任何气体混合物。空气进给装置110能把空气提供到设备的其它区，该设备包括本发明的设备100；这样的区尤其包括燃料处理器反应器、燃料电池的阴极、或两者。空气进给装置110是否把空气提供给其它区对于本发明的实施不是实质性的。
燃料进给装置120包括允许在燃料源(未表示)与燃烧区200之间气体或液体连通的一个或多个管线(未指示)。“燃料源”，如这里使用的那样，尤其能包括：一种或多种燃料的一个或多个源，如烃类燃料的储罐、氢的储罐；来自重整炉的重整产品返回管线；及来自燃料电池阳极的阳极返回管线。术语“燃料”，如这里使用那样，是指包括烃类、氢、或两者的混合物。燃料进给装置120能把燃料提供到设备的其它区，该设备包括本发明的设备100；这样的区尤其包括燃料处理器反应器。燃料进给装置120是否把燃料提供给其它区对于本发明的实施不是实质性的。
在空气进给装置110和燃料进给装置120中，管线能由不锈钢、其它金属、橡胶、或其它有机聚合物建造。一般地，燃料能通过不锈钢管线提供。相对于在本技术中已知的在空气进给装置中或燃料进给装置中有用的其它装置替换地或附加地，空气进给装置110和燃料进给装置120能包括一个或多个阀(未表示)、一个或多个温度传感器(未表示)、一个或多个压力表(未表示)、一个或多个过滤器(未表示)、一个或多个流量计(未表示)、或以上的两种或多种。能够调节的阀和其它装置(未表示)能选择成人工地、电气地、电子地、液压地、或通过其它技术可调节。
在燃烧区200中，由空气进给装置110提供的空气用来燃烧由燃料进给装置120提供的燃料。“燃烧”是指燃料与氧的反应，以产生水蒸汽和依据燃料产生二氧化碳。明确地说，当燃料包含烃类时，诸如如下之类的化学反应可能发生(在这个典型反应中，烃类为甲烷，CH4)：
CH4+2O2→CO2+2H2O+Δ，
其中Δ以非定性方式表示反应是放热的(产生热量)。然而，一般地，为了启动或保持反应需要一些量的热量。
当燃料包含氢时，诸如如下之类的化学反应可能发生：
2H2+O2→2H2O+Δ。
同样，一般地，尽管由反应整体放出热量，但为了启动或保持反应需要一些量的热量。当燃料包含烃类和氢时，诸如以上两种之类的化学反应可能发生。另外，其它化学可能发生。一种这样的反应是烃的不完全燃烧，它是指相对于CO2替换地或附加地产生一氧化碳(CO)。
燃烧区200能包括一个或多个容器(未表示)。容器能由能够耐受温度、压力、及其中要进行的燃烧的其它特征的任何适当材料构造。在一个实施例中，燃烧区200的容器能由不锈钢构造。燃烧区200的容器能包含其中燃烧能发生的任何介质，由燃烧放出的热量能传递到希望位置，由燃烧放出的出流能被排出，或者以上的两种或多种。
相对于其它装置(未表示)替换的或附加的诸如一个或多个阀(未表示)、一个或多个压力表(未表示)、或以上两者之类的装置能布置在燃烧区200的外面但靠近该燃烧区200。
燃烧区200能包括一个或多个温度传感器，如在图2A和2B中更详细表示的那样。在图2A中表示的实施例中，燃烧区200包括温度传感器210。温度传感器210能测量在燃烧区200内的至少一个点的温度。这包含其中温度传感器210能测量在燃烧区200内的一个、两个、三个、四个、或更多点处的温度的实施例。在一个实施例中，温度传感器210能测量在燃烧区200内的四点处的温度。测量温度的点能从在燃烧区200内的任何点选择。得到本公开的益处的本领域技术人员能作为例行试验问题选择一点或数点。
在燃烧区200能运行的温度、压力、及其它参数下能起作用的、用来测量温度的任何装置能用在温度传感器210中。在一个实施例中，温度传感器210为热电偶。
在图2B中表示的实施例中，燃烧区200包括温度传感器210和加热器220。加热器220能向在燃烧区200内的至少一个区域(未指示)提供热量，以启动或保持燃烧反应。在一个实施例中，该区域是其中由空气进给装置110提供的空气和由燃料进给装置120提供的燃料为了燃烧目的而结合的区域。加热器220能通过电加热或通过放热化学反应提供热量，并且能通过传导、对流或辐射的任一种提供热量。
图1、2A、及2B把空气进给装置110和燃料进给装置120表示成分别进入燃料区200。这为了便利而表示，并且对于本发明的实施不是实质性的。在一个实施例中，空气进给装置110和燃料进给装置120在燃烧区200的混合容器(未表示)中混合，并且作为混合物进给到燃烧区200的主燃烧容器。
返回图1，设备能包括控制系统300。控制系统300能基本上是在计算设备，尤其如支架安装的计算设备、台式个人计算机、工作站、笔记本或膝上计算机、或嵌入处理器，上实施的软件。在本公开的讲授内，控制系统300的精确实施对于本发明的实施不是实质性的。
典型的计算设备(未表示)，如对于获得本公开的益处的本领域技术人员显然的那样，包括在总线系统上与存储装置通信的处理器。存储器尤其可以包括硬盘、随机存取内存(“RAM”)、诸如软磁盘或光盘之类的可除去存储介质、或以上的两种或多种。存储器尤其能编码有：存储在操作期间获得的一个或多个数据组的数据结构；操作系统；用户接口软件；或应用程序。用户接口软件与显示器一起能实施用户接口。用户接口尤其可以包括外围I/O设备，如小键盘或键盘、鼠标、操纵杆、或以上的两种或多种。处理器能在操作系统的控制下运行，操作系统实际上可以是对于该技术已知的任何操作系统。应用程序依据操作系统的实施在通电、复位、或两者时由操作系统调用。
因而，本发明的至少某些方面典型地作为在适当编程计算装置上的软件实施。指令尤其可以在例如存储装置、软盘、光盘、或以上的两种或多种上编码。本发明因此在一个方面能包括编程成实现本发明的方法的软件。在另一个方面，本发明能包括编码有指令的程序存储装置，该指令在由计算设备执行时实现本发明的方法。
这里详细描述的某些部分因此按照软件实施过程呈现，该软件实施过程涉及对于在计算系统或计算装置中在内存内的数据位的运算的符号表示。这些描述和表示是由本领域的技术人员用来最有效地把其工作实质传输给本领域其它技术人员的手段。过程和操作需要物理量的物理操纵。通常，尽管不必，这些量具有能够存储、传输、结合、比较、及另外操纵的电、磁、或光学信号的形式。有时已经证明便利的是，主要因为普通使用的原因，把这些信号称作位、值、元素、符号、字符、项、数等。
然而，应该记住，所有这些和类似术语要与适当的物理量相联系，并且仅仅是应用于这些量的方便标记。除非专门叙述或者否则如可能是明显的那样，贯穿本公开，这些描述是指电子装置的动作和过程，该电子装置把在某种电子装置的存储装置内代表物理(电子的、磁性的、或光学的)量的数据操纵和变换成在存储装置内、或在传输或显示装置中类似地代表物理量的其它数据。指示这样一种描述的术语的典型没有限制地是术语“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“显示”等。
转到图3，在一个实施例中，控制系统300包括处理器310和空气流量调节设备320，其中温度传感器把在燃烧区200内的至少一个点的温度报告给处理器310。这个报告处于电、光学、或指示测量温度的其它类型的信号的形式。控制系统300也包括用于在处理器310与温度传感器210之间或在处理器310与空气流量调节设备320之间的数据和命令的单向或双向传输的通信设备(未列出)。通信设备能是能够进行数据和命令的这种单向或双向传输的任何装置，尤其包括但不限于对于获得本公开益处的本领域技术人员显然的导线、无线链接或光纤。
处理器310能如以上描述的那样。
空气流量调节设备320能是能够调节进入或通过空气进给装置110或进入燃烧区200的空气流量的任何设备。“调节”是指按需要可逆地增大、可逆地减小、或可逆地增大和减小输送到燃烧区200的空气以体积/分钟、质量/分钟、或其它每单位时间的度量测量的空气流量。在一个实施例中，空气流量调节设备320是鼓风机。
在控制系统300中，处理器310能接收由温度传感器210报告的在燃烧区200中的至少一个点处的温度，并且通过把命令发出到空气流量调节设备320能调节通过空气进给装置110或进入燃烧区200的空气流量。
除控制系统300能包括的以上装置之外，控制系统300能包括辅助装置。这样的辅助装置的例子尤其能包括但不限于燃料流量调节设备或紧急断开设备。设备100的控制系统300能是整体控制系统的元件，该整体控制系统控制设备100是其一部分的系统。例如，当设备100用来把热量提供给在燃料处理器中的氧化装置时，控制系统300能是整体控制系统的元件，该整体控制系统控制：到重整炉的空气进给装置、燃料进给装置、及蒸汽进给装置；至阳极的重整产品进给装置；到设备100的燃料进给装置120的过多重整产品再循环进给装置；到设备100的燃料进给装置120的阳极返回进给装置；及到重整炉的进给装置的一个或多个的阴极返回进给装置，以及对于本领域的技术人员显然的元件。当设备100用在不同的用途中时，控制系统300能是控制这样的不同用途的整体系统的不同方面的整体控制系统的元件。
在本发明的一个实施例中，设备100能进一步包括侍加热区和热传递设备。一个这样的实施例由图4表示。在这个实施例中，热传递设备420提供在燃烧区200与待加热区410之间的热流动连通。“热流动连通”是指热量能经传导、对流、或辐射的一种或多种在燃烧区200与待加热区410之间流动。典型地，热传递设备420包括具有较高导热率的材料。尽管在图4中表示成与燃烧区200分离，但热传递设备420能是布置在燃烧区200内的子结构。
待加热区410能是希望传递由在燃烧区200内的反应产生的热量的任何区。(这假定待加热区410在热传递之前在比燃烧区200低的温度下)。待加热区410能包括一个或多个容器(未表示)，该容器具有附属管线(未表示)、泵(未表示)、仪表(未表示)、或其它装置(未表示)。一般地，待加热区410能是其中处于固相、液相、蒸汽相、或以上相的两相或多相的化合物能带到大致等于在燃烧区200中的温度，以便促进化学反应、相变(例如，沸腾或熔化)、或其它物理变化、化学变化、或两者。然而，待加热区410不必是其中化合物经受物理或化学变化的区。待加热区410或其中存在的化合物能调节到的温度对于获得本公开益处的本领域技术人员是例行试验问题。
在一个实施例中，待加热区410是燃料处理器。在一个实施例中，待加热区410包括氧化装置，即把燃料和空气混合以把燃料和空气的混合物提供给燃料处理器反应器的管线和相关装置。
在一个实施例中，热传递设备420是与氧化装置的一个或多个管线流体连通的螺旋管线，如螺旋不锈钢管线，并且待加热区410是氧化装置。氧化装置通过隔热、辅助加热、或其它适当技术能保持在对它热传递时它获得的温度下，并且其中存在的化合物能进给到燃料处理器反应器。
设备100能包括另外的装置(未表示)，并且能是诸如燃料处理器或包括燃料处理器和燃料电池的动力装置之类的较大整体系统的元件。一种这样的另外装置能是编码有指令的程序存储介质，该指令在由计算机执行时实现一种方法，该方法包括：接收在氧化装置的燃烧区中的至少一个点处的温度的报告；及响应报告的温度发出调节到燃烧区的空气流速的命令。
在另一个实施例中，本发明涉及一种把在燃烧区内的至少一点的温度保持在希望温度范围内的方法，该方法包括：
规定希望温度范围的上限；
把空气和燃料进给到燃烧区，其中空气在空气进给速率下进给，燃料在燃料进给速率下进给，在燃烧区中存在的空气量和燃料量限定氧对燃料比率(“O/C比率”)，条件是O/C比率大于化学计量O/C比率；
测量在燃烧区内至少一点的温度；及
如果在燃烧区内至少一点的温度大于大约希望温度范围的上限，则增大空气进给速率，条件是O/C比率保持大于化学计量O/C比率。
考虑到任何给定点本来具有一个和只有一个温度，在这个实施例的这种描述的前序中使用术语“温度”。燃烧区已经在以上描述，并且本来具有多个点。在燃烧区内的“至少一个点”是指在燃烧区内的一个点或多个点。
“希望温度范围”是指至少一个点的温度希望地或容许地允许在其内的温度值范围。
在一个实施例中，规定步骤还包括规定希望温度范围的下限，并且该方法还包括：如果在燃烧区内至少一点的温度小于大约希望温度范围的下限，则减小空气进给速率，条件是O/C比率保持大于化学计量O/C比率。
包括减小步骤的、该方法的一个实施例示意表示在图5中。
在规定步骤510中，规定希望温度范围的上限和希望温度范围的下限。下限的具体值和上限的具体值能由该方法的操作者例行地选择。
一般地，上限由燃烧的燃料和燃烧发生的速率施加的物理极限、和构造燃烧区的材料约束，该物理极限限制在任何单位时间下由燃烧释放的能量，该材料限制燃烧区能承受而不损坏燃烧区的最大温度。而且，尽管在本发明的范围内，但一般不鼓励本领域的技术人员选择大约比环境温度低的上限。在选择上限时，操作者一般知道用于来自燃烧区的热量传递到的区或其它位置的最大安全或希望温度。例如，如果来自燃烧区的热量用来促进在反应器中的化学反应，并且由在特定温度处或以上失去活性的催化剂催化化学反应，则一般使操作者倾向于选择比特定温度小或约等于该特定温度的上限。
在一个实施例中，上限是约700℃。在另一个实施例中，上限是约750℃。
下限能选择成比上限小的任何温度值。在一个例子中，如果来自燃料区的热量用来促进在反应器中的化学反应，并且化学反应的速率与反应器的温度成比例，则一般使操作者倾向于选择加速化学反应速率的高下限。
在一个实施例中，温度范围的下限是约500℃。在另一个实施例中，温度范围的下限是约600℃。
在一个实施例中，温度范围的下限是约500℃，并且温度范围的上限是约750℃。
在进给步骤520中，空气和燃料进给到燃烧区。“空气”，如以上定义的那样，是包括氧的任何气体混合物，并且“燃料”是包括烃类或氢的任何混合物。包括氢的混合物这里称作“重整产品”。在一个实施例中，燃料包括甲烷、天然气、汽油、柴油燃料、重整产品、氢、或其两种或多种的混合物。空气进给到燃烧区的速率能称作空气进给速率，并且燃料进给到燃烧区的速率能称作燃料进给速率。
在燃烧区中存在的空气量和燃料量一起限定O/C比率。在氧(作为双原子的分子氧，O2)对于燃料的可燃烧化合物的摩尔基础上计算O/C比率。可燃烧化合物不必包括碳。例如，如果3摩尔氧和1摩尔甲烷存在，则O/C比率是3。对于另一个例子，如果4摩尔氧和1摩尔氢存在，则O/C比率是4。
对于任何给定燃料或燃料的混合物，有在燃烧是化学计量的O/C比率的值，即假定全部燃烧，既没有多余的燃料也没有多余的氧。O/C比率的这个值能称作“化学计量O/C比率”。例如，当燃料是甲烷(CH4)时，化学计量O/C比率是2，如由质量平衡反应式CH4+2O2→CO2+2H2O给出的那样。对于第二个例子，当燃料是苯(C6H6)时，化学计量O/C比率是7.5，如由质量平衡反应式2C6H6+15O2→12CO2+6H2O给出的那样。对于第三个例子，当燃料是分子氢(H2)时，化学计量O/C比率是0.5，如由质量平衡反应式2H2+O2→2H2O给出的那样。总之，在适当的质量平衡反应式中，化学计量O/C比率能作为氧分子数除以认为是反应物的燃料的分子数而计算。
在燃烧区中存在多种燃料并且其彼此相对比例是已知的情况下，能由各种燃料的摩尔比例计算化学计量O/C比率。例如，如果存在0.75摩尔的甲烷和0.25摩尔的氢，则化学计量O/C比率是(0.75＊2)+(0.25＊0.5)＝1.625。如果多种燃料彼此相对的比例不知道，但在燃料区中的不同燃料和其总质量是已知的，则整个燃料混合物的化学计量O/C比率能估计为等于具有最高化学计量O/C比率的个别燃料的化学计量O/C比率。
在该方法中，O/C比率应该保持大于化学计量O/C比率。本领域的技术人员将认识到，在比化学计量O/C比率低的O/C比率下，燃烧是不完全的，代表浪费燃料，燃烧到CO而不是CO2、或两者。两种结果一般都是不希望的。通过增大在燃烧区中存在的空气量、减小在燃烧区中存在的燃料量，O/C比率能保持成比化学计量O/C比率大。
在一定实施例中，可能希望提供比化学计量O/C比率大的O/C比率的最小值。在一个实施例中，这个最小值约是5。
随着进给步骤520进行，燃料和空气的燃烧在燃烧区中进行。随着燃烧进行，放出热量，并且这样的热量往往升高在燃烧区或其部分内的温度。
通过图5继续，测量步骤530包括测量在燃烧区内至少一点的温度。测量通过尤其诸如热电偶之类的任何适当技术和装置进行。
在进行测量步骤530时，本领域的技术人员将理解，能发现三种结果的一种。首先，在燃烧区内至少一点的温度可能在希望温度范围内。第二，在燃烧区内至少一点的温度可能小于希望温度范围的下限。第三，在燃烧区内至少一点的温度可能大于希望温度范围的上限。
在得到第一种结果的情况下，即，在燃烧区内至少一点的温度在希望温度范围内，那么不必改变O/C比率。然而，在希望温度范围内能调节O/C比率，以便调节燃烧区内至少一点的温度。如果本领域的技术人员希望调谐或优化由燃烧放出的热量、对其传递热量的待加热区的温度、或为了他或她可能发现显然的其它目的，这种调节本身可以推荐给本领域的技术人员。如果进行，则根据下面描述的原理能进行调节。
在得到第二种结果的情况下，即，在燃烧区内至少一点的温度小于希望温度范围的下限，那么一般希望进行减小步骤540，其中减小O/C比率，条件是O/C比率保持大于化学计量O/C比率。如本领域的技术人员将理解的那样，当O/C比率大于化学计量O/C比率时，将有不与燃料反应的多余氧，该多余氧事实上是将吸收由燃烧放出的热量的稀释物。假定温度能认为与分子的平均动能乘以分子数成比例，并且传递到产生分子(主要是CO2和H2O)和稀释物分子(未反应的O2、N2、或如果“空气”不是纯氧可能存在的其它惰性分子)的燃烧反应的热量将相同，而与存在的稀释物分子的数量无关，则得出O/C比率越低，存在的稀释物分子的数量越少，由燃烧放出的相同热量将给予较少数量的分子，导致每个分子的较大平均动能和较高温度。因此，减小O/C比率一般将增大在燃烧区内至少一点的温度，并且这往往使至少一点的温度返回到比希望温度范围的下限更大的值。
通过减小空气进给速率能减小O/C比率。这能通过任何适当的技术实现，如通过减慢进入系统的鼓风机强制空气的速度、降低把空气抽吸到系统中的泵的抽吸、及其它技术。
可选择地，或另外，通过增大燃料进给速率能减小O/C比率。这能通过任何适当的技术实现。减小空气进给速率和增大燃料进给速率的结合也是可能的。然而，在多个实施例中，可能更方便、更经济、或两者都有的仅通过减小空气进给速率而减小O/C比率。空气一般比消耗燃料的增加便宜。而且，如果在其它相关设备或方法中使用燃料，如在作为燃料电池的部分的重整炉中重整，则可以抽取相同的燃料原料以进给到燃烧区和重整炉，并因而可能要求相对于空气进给复杂的燃料进给。
在得到第三种结果的情况下，即，在燃烧区内至少一点的温度大于希望温度范围的上限，那么一般希望进行增大步骤550，其中增大O/C比率，条件是O/C比率保持大于化学计量O/C比率。如以上讨论的那样，当O/C比率大于化学计量O/C比率时，将有不与燃料反应的多余氧，该多余氧事实上是将吸收由燃烧放出的热量的稀释物。假定温度和热量的以上讨论，则得出O/C比率越高，存在的稀释物分子的数量越多，由燃烧放出的相同热量将给予较大数量的分子，导致每个分子的较小平均动能和较低温度。因此，增大小O/C比率一般将减小在燃烧区内至少一点的温度，并且这往往使所述至少一点的温度返回到比希望温度范围的上限小的值。
通过增大空气进给速率能增大O/C比率。这能通过任何适当的技术实现，如通过升高进入系统的鼓风机强制空气的速度、增大把空气抽吸到系统中的泵的抽吸、及其它技术。
可选择地，或另外地，通过减小燃料进给速率能增大O/C比率。这能通过任何适当的技术实现。增大空气进给速率和减小燃料进给速率的结合也是可能的。然而，在多个实施例中，可能更方便、更经济、或两者都有的仅通过增大空气进给速率而增大O/C比率。空气一般比消耗燃料的增加便宜。如果在其它相关设备或方法中使用燃料，如在作为燃料电池的部分的重整炉中重整，则可以抽取相同的燃料原料以进给到燃烧区和重整炉，并因而可能要求相对于空气进给复杂的燃料进给。
不管测量步骤530是否指示在任何具体时刻O/C比率不必改变、在减小步骤540中被降低、或在增大步骤550中被增大，本领域的技术人员将理解，步骤530-550能以任何希望的重复速率不确定地重复，即能以希望的周期性进行测量步骤530，并且能以相同或不同的周期性进行减小步骤540或增大步骤550、或两者。
在具有增大步骤或增大步骤及减小步骤的两个实施例中已经描述了该方法。在另一个实施例中，该方法具有减小步骤。换句话说，在这个实施例中，该方法包括：
规定希望温度范围的下限；
把空气和燃料进给到燃烧区，其中空气在空气进给速率下进给，燃料在燃料进给速率下进给，在燃烧区中存在的空气量和燃料量限定O/C比率，条件是O/C比率大于化学计量O/C比率；
测量在燃烧区内至少一点的温度；及
如果在燃烧区内至少一点的温度小于大约希望温度范围的下限，则减小空气进给速率，条件是O/C比率保持大于化学计量O/C比率。
除以上描述的步骤外，该方法能包括另外的步骤。在图6中表示的一个实施例中，方法600在规定步骤之后还包括加热步骤610，加热步骤610包括把在燃烧区内至少一点加热到比希望温度范围的上限小的第一温度。这样一个加热步骤在提供足够热量以启动燃料和空气的燃烧方面是有用的，类似于在丙烷或天然气炉、烤炉、熔炉、热水器或类似器具中标灯的点亮。加热步骤610一般只需要进行到燃烧反应已经开始，因为由燃烧放出的热量一般足以启动新鲜或再循环空气和此后进给到燃烧区的新鲜或再循环燃料的燃料。然而，如果希望超越该时间点继续加热步骤610，则这种继续加热在本发明的范围内。
在图7中表示的另一个实施例中，方法700还包括传递步骤710，传递步骤710包括把热量从燃烧区传递到待加热区。传递步骤710能利用用来把热量传递到任何适当待加热区的适当设备或技术。热量的传递能利用传导、对流、或辐射的一种或多种。在一个实施例中，热量的传递能利用与待加热区流体连通的、诸如螺旋不锈钢管线之类的螺旋管线进行。
在一个实施例中，待加热区包括重整器、氧化装置、或两者，如以上已经描述的那样。
重整炉能是自热重整炉，即，能够进行自热重整步骤的重整炉，其中两种反应，部分氧化(下面的反应式I)和选择蒸汽重整(下面的反应式II)，相结合，以把燃料进给流转化成包含氢和一氧化碳的合成气体。反应式I和II是典型的反应式，其中甲烷作为烃：
CH4+1/2O2→2H2+CO    (I)
CH4+H2O→3H2+CO      (II)
在自热重整炉中的操作温度依据进料条件和催化剂能在从约500℃至约900℃的范围中。在其中催化剂对约750℃以上的温度敏感的一个实施例中，在自热重整炉中的操作温度从约500℃至约750℃。
由重整炉能进行的另外过程包括：
冷却自热重整步骤的出流，
从出流除去硫化氢(如把氧化锌作为硫化氢吸附剂，如在反应式III那样：
H2S+ZnO→H2O+ZnS    (III))，
按照反应式IV的水气轮换反应，以把一氧化碳转化成二氧化碳优选地到这样一种程度，其中一氧化碳的浓度低于由燃料电池能容许的值，典型地低于50ppm：
H2O+CO→H2+CO2    (IV)
辅助冷却步骤，
氧化，其中在出流射流中的几乎所有剩余一氧化碳转化成二氧化碳，典型地存在用于一氧化碳的氧化的催化剂，典型地涉及如下的希望的一氧化碳的氧化(反应式V)和不希望的氢的氧化(反应式VI)，例如，认为优选的一氧化碳的氧化偏爱低温：
CO+1/2O2→CO2    (V)
H2+1/2O2→H2O    (VI)
因而形成重整产品，在这个具体实施例中是包含二氧化碳和可能存在的其它组分，如水、惰性成分(例如氮、氩)、残余烃等等的富氢气体。产生气体可以用作用于燃料电池或用于其中需要富氢进料射流的其它用途的进料。选择性地，产生气体可以转送到进一步的处理，例如，以除去二氧化碳、水或其它成分。
这里结束详细描述。以上公开的具体实施例仅是说明性的，因为本发明可以以不同的但等效的方式修改和实施，这些方式对于获得这里讲授的益处的本领域的技术人员是显然的。此外，不打算限制这里表示的、而除在下面的权利要求中描述的之外的构造或设计的细节。因此证实，以上公开的具体实施例可以改变或修改，并且所有这样的变化认为在本发明的范围和精神内。因而，这里寻求的保护在下面的权利要求书中叙述。

Claims (20)

1.一种设备，包括：
空气进给装置；
燃料进给装置；
燃烧区，能够在其中混合和燃烧空气和燃料；
温度传感器，定位在燃烧区内，能够测量在燃烧区内至少一点的温度；及
控制系统，包括：
处理器，温度传感器能够向该处理器报告测量的温度；及
空气流量调节设备，由处理器控制，并且能够响应报告的温度而调节到燃烧区的空气流速。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括在燃烧区内的加热器。
3.根据权利要求1所述的设备，还包括待加热区、和能够在燃烧区和待加热区之间传递热量的热量传递设备。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，待加热区包括重整炉、氧化装置、或两者。
5.一种把在燃烧区内的至少一点的温度保持在希望温度范围内的方法，包括：
规定希望温度范围的上限；
把空气和燃料进给到燃烧区，其中空气在空气进给速率下进给，燃料在燃料进给速率下进给，在燃烧区中存在的空气量和燃料量限定氧对燃料的比率(“O/C比率”)，条件是O/C比率大于化学计量O/C比率；
测量在燃烧区内至少一点的温度；及
如果在燃烧区内至少一点的温度大于大约希望温度范围的上限，则增大空气进给速率，条件是O/C比率保持大于化学计量O/C比率。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，温度范围的上限是约750℃。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，规定步骤还包括规定希望温度范围的下限，并且该方法还包括：如果在燃烧区内至少一点的温度小于大约希望温度范围的下限，则减小空气进给速率，条件是O/C比率保持大于化学计量O/C比率。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，温度范围的下限是约500℃，并且温度范围的上限是约750℃。
9.根据权利要求5所述的方法，还包括把在燃烧区内至少一点的温度加热到比希望温度范围的上限小的第一温度。
10.根据权利要求5所述的方法，其中，燃料包括甲烷、天然气、汽油、柴油燃料、重整产品、氢、或其两种或多种的混合物。
11.根据权利要求5所述的方法，其中，O/C比率是并且保持大于约5。
12.根据权利要求5所述的方法，还包括：
把热量从燃烧区传递到待加热区。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，待加热区包括重整炉、氧化装置、或两者。
14.一种把在燃烧区内的至少一点的温度保持在希望温度范围内的方法，包括：
规定希望温度范围的下限；
把空气和燃料进给到燃烧区，其中空气在空气进给速率下进给，燃料在燃料进给速率下进给，在燃烧区中存在的空气量和燃料量限定O/C比率，条件是O/C比率大于化学计量O/C比率；
测量在燃烧区内至少一点的温度；及
如果在燃烧区内至少一点的温度小于大约希望温度范围的下限，则减小空气进给速率，条件是O/C比率保持大于化学计量O/C比率。
15.一种在重整燃料时使用的方法，包括：
把空气进给到燃烧区；
把燃料进给到燃烧区；
测量在燃烧区内至少一点的温度；及
响应报告的温度调节到燃烧区的空气的流速。
16.一种燃料处理器，包括：
空气进给装置；
燃料进给装置；
氧化装置，包括：
燃烧区，能够在其中混合并燃烧空气和燃料；
温度传感器，定位在燃烧区内，能够测量在燃烧区内至少一点的温度；及
控制系统，包括：
处理器，温度传感器能够向该处理器报告测量的温度；和
空气流量调节设备，由处理器控制，并且能够响应报告的温度而调节到燃烧区的空气流速。
17.一种动力装置，包括：
燃料电池；
燃料处理器，包括：
空气进给装置；
燃料进给装置；
氧化装置，包括：
燃烧区，能够在其中混合并燃烧空气和燃料；
温度传感器，定位在燃烧区内，能够测量在燃烧区内至少一点的温度；及
控制系统，包括：
处理器，温度传感器能够向该处理器报告测量的温度；和
空气流量调节设备，由处理器控制，并且能够响应报告的温度调节到燃烧区的空气流速。
18.根据权利要求17所述的动力装置，其中，氧化装置氧化来自燃料电池的阳极的尾气。
19.一种用于在燃料处理器中的氧化装置的控制系统，包括：
处理器，能够接收在氧化装置的燃烧区中的至少一点的温度；和
空气流量调节设备，由处理器控制，并且能够响应报告的温度而调节到燃烧区的空气流速。
20.一种编码有指令的程序存储介质，当由计算机执行该指令时实现一种方法，该方法包括：
接收在氧化装置的燃烧区中的至少一点的温度的报告；和
响应报告的温度发出调节到燃烧区的空气流速的命令。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107210462A (zh) * 2015-01-29 2017-09-26 Lg燃料电池系统公司 用于燃料电池中热控制的方法和设备
CN110649286A (zh) * 2019-09-30 2020-01-03 西安新衡科测控技术有限责任公司 一种基于ht-pem的甲醇水燃料电池电堆供氧风机控制方法
CN111211339A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种高温醇类燃料电池温度控制系统
CN114815930A (zh) * 2022-06-30 2022-07-29 烟台黄金职业学院 煅烧器的温度控制系统及其温度控制方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060081728A (ko) * 2005-01-10 2006-07-13 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템, 개질기 및 버너
US7293388B2 (en) * 2005-05-13 2007-11-13 Armatron International, Inc. Adaptive control system
US7846397B2 (en) * 2007-10-09 2010-12-07 Honeywell International Inc. Wireless temperature sensor for obtaining temperature profiles in a mixing vessel
US9354618B2 (en) 2009-05-08 2016-05-31 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of multiple fuel gas turbine combustion systems
US9671797B2 (en) 2009-05-08 2017-06-06 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Optimization of gas turbine combustion systems low load performance on simple cycle and heat recovery steam generator applications
US9267443B2 (en) 2009-05-08 2016-02-23 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of gas turbine combustion systems
US8437941B2 (en) 2009-05-08 2013-05-07 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of gas turbine combustion systems
US9947953B2 (en) 2011-03-28 2018-04-17 Colorado School Of Mines High efficiency, reversible flow battery system for energy storage
US20130337388A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Webasto Ag Method of controlling a mobile heating device
US9631284B2 (en) * 2013-03-15 2017-04-25 Colorado School Of Mines Electrochemical device for syngas and liquid fuels production
CN105333433A (zh) * 2014-08-15 2016-02-17 中国计量学院 一种氢气催化燃烧器的温度控制方法
DE102015005416B4 (de) * 2015-04-29 2023-11-30 Khd Humboldt Wedag Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Calcinators mit einem Gasbrenner
US11145880B2 (en) 2017-12-22 2021-10-12 Colorado School Of Mines High efficiency solid oxide fuel cell—internal combustion engine hybrid power system
GB2585870B (en) * 2019-07-18 2024-06-19 Powerhouse Energy Group Plc Treatment of waste material
GB2585873A (en) * 2019-07-18 2021-01-27 Powerhouse Energy Group Plc Treatment of waste material

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4673624A (en) * 1984-02-08 1987-06-16 Hockaday Robert G Fuel cell
JPH0660887A (ja) * 1992-08-06 1994-03-04 Sanyo Electric Co Ltd 非水系電池
JP3239540B2 (ja) * 1993-07-05 2001-12-17 石川島播磨重工業株式会社 改質器の温度制御方法
US5827602A (en) * 1995-06-30 1998-10-27 Covalent Associates Incorporated Hydrophobic ionic liquids
US5731101A (en) * 1996-07-22 1998-03-24 Akzo Nobel Nv Low temperature ionic liquids
US5783333A (en) * 1996-11-27 1998-07-21 Polystor Corporation Lithium nickel cobalt oxides for positive electrodes
US6383235B1 (en) * 1997-09-26 2002-05-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Cathode materials, process for the preparation thereof and secondary lithium ion battery using the cathode materials
US6444360B2 (en) * 1998-01-20 2002-09-03 Wilson Greatbatch Ltd. Electrochemical cell activated with a nonaqueous electrolyte having a sulfate additive
US6013394A (en) * 1998-01-20 2000-01-11 Wilson Greatbatch Ltd. Organic sulfate additives for nonaqueous electrolyte in alkali metal electrochemical cells
US5985474A (en) * 1998-08-26 1999-11-16 Plug Power, L.L.C. Integrated full processor, furnace, and fuel cell system for providing heat and electrical power to a building
US6403256B1 (en) * 1999-01-25 2002-06-11 Wilson Greatbatch Ltd. Alkali metal electrochemical cell activated with a nonaqueous electrolyte having a sulfite additive
US6436583B1 (en) * 2000-08-04 2002-08-20 Moltech Corporation Storage life enhancement in lithium-sulfur batteries
CN1496589A (zh) * 2000-10-30 2004-05-12 用作燃料电池、重整炉或热电设备的多功能能量系统
WO2002047186A2 (en) * 2000-12-05 2002-06-13 Texaco Development Corporation Reactor module for use in a compact fuel processor
EP1349647A4 (en) * 2000-12-12 2006-11-08 Texaco Development Corp DOUBLE-STACK COMPACT FUEL PROCESSING DEVICE FOR GENERATING A HYDROGEN-RICH GAS
BR0116092B1 (pt) * 2000-12-13 2009-08-11 processador compacto de combustìvel para converter uma alimentação de combustìvel de hidrocarbonetos em um gás rico em hidrogênio.
EP1256996A4 (en) * 2000-12-27 2008-01-23 Mitsubishi Chem Corp LITHIUM SECONDARY CELL
EP1381106A4 (en) * 2001-04-16 2008-03-05 Mitsubishi Chem Corp LITHIUM SECONDARY BATTERY
US6682838B2 (en) * 2001-04-18 2004-01-27 Texaco Inc. Integrated fuel processor, fuel cell stack, and tail gas oxidizer with carbon dioxide removal

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107210462A (zh) * 2015-01-29 2017-09-26 Lg燃料电池系统公司 用于燃料电池中热控制的方法和设备
CN111211339A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种高温醇类燃料电池温度控制系统
CN111211339B (zh) * 2018-11-21 2021-04-23 中国科学院大连化学物理研究所 一种高温醇类燃料电池温度控制系统
CN110649286A (zh) * 2019-09-30 2020-01-03 西安新衡科测控技术有限责任公司 一种基于ht-pem的甲醇水燃料电池电堆供氧风机控制方法
CN110649286B (zh) * 2019-09-30 2022-09-20 西安新衡科测控技术有限责任公司 一种基于ht-pem的甲醇水燃料电池电堆供氧风机控制方法
CN114815930A (zh) * 2022-06-30 2022-07-29 烟台黄金职业学院 煅烧器的温度控制系统及其温度控制方法
CN114815930B (zh) * 2022-06-30 2022-09-02 烟台黄金职业学院 煅烧器的温度控制系统及其温度控制方法

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