CN102437359B - 一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统 - Google Patents

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Abstract

一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统，它涉及一种固体氧化物燃料电池热电联供系统。本发明要解决现有的固体氧化物燃料电池热电联供系统存在装置复杂、高温密封困难、成本高的问题。火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统除包括受热装置和受电装置外，还包括平板式固体氧化物燃料电池堆、火焰产生装置、空气泵、左中空不锈钢管、右中空不锈钢管、银丝和不锈钢金属网，或者还包括数个管式固体氧化物燃料电池、支撑架、火焰产生装置、银丝和不锈钢金属网。本发明主要用于制备火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统。

Description

一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统
技术领域
本发明涉及一种固体氧化物燃料电池热电联供系统。
背景技术
所谓固体氧化物燃料电池热电联供系统是指能够同时提供热能和电能的装置，传统固体氧化物燃料电池热电联供系统的主体构件包括双室固体氧化物燃料电池堆，气路和加热装置。固体氧化物燃料电池堆，负责提供电力输出，气路用于提供电池运行时所必须的燃料和氧气，加热装置用于提供和维持固体氧化物燃料电池运行所需的温度，同时余热又可以被进一步利用，这就是热电联供的思想。这种装置有效地利用了固体氧化燃料电池高温运行的特点，将系统的热量进一步有效利用，采用热电联供后电池的效率可提高到80％以上。
其中的双室固体氧化物燃料电池是电力输出的主体部分。所谓双室是指两个气室，即燃料电池的阴极和阳极分别工作于两个独立的气室中，中间由致密的电解质薄膜隔开。由于两个气室中分别通有氧化气和还原气，所以在电池的工作过程中需要保持良好的密封状态，不能漏气。如果漏气，不仅会导致电池电压下降，而且如果氧化气和还原气直接接触还会有爆炸的危险。但是密封剂的存在，会给电池带来很大的热应力，容易出现高温开裂现象。此外，系统中还需要安装两个气路，为阴极和阳极两个气室供气，这就使得装置复杂，提升制备成本。并且氢气的价位较高，安全系数差，不利于存储和运输。因此现有的固体氧化物燃料电池热电联供系统存在装置复杂、高温密封困难、成本高的问题。
发明内容
本发明要解决现有的固体氧化物燃料电池热电联供系统存在装置复杂、高温密封困难、成本高的问题，而提供一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统。
一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统包括受热装置、受电装置、平板式固体氧化物燃料电池堆、火焰产生装置、空气泵、左中空不锈钢管、右中空不锈钢管、银丝和不锈钢金属网；受热装置承载在火焰产生装置上，平板式固体氧化物燃料电池堆的左、右分别连接左中空不锈钢管和右中空不锈钢管，并且采用中空不锈钢管和右中空不锈钢管将平板式固体氧化物燃料电池堆固定在火焰产生装置和受热装置之间，平板式固体氧化物燃料电池堆的阴极采用银丝与受电装置的正极相连，平板式固体氧化物燃料电池堆的阳极采用不锈钢金属网与受电装置的负极相连，且右中空不锈钢管的另一端与空气泵相连。
一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统包括受热装置、受电装置、数个管式固体氧化物燃料电池、支撑架、火焰产生装置、银丝和不锈钢金属网；受热装置承载在火焰产生装置上，采用支撑架将数个管式固体氧化物燃料电池固定在火焰产生装置和受热装置之间，数个管式固体氧化物燃料电池的阴极采用银丝串联或并联在一起，然后与受电装置的正极相连，数个管式固体氧化物燃料电池的阳极采用不锈钢金属网串联或并联在一起，然后与受电装置的负极相连。
本发明的优点：一、本发明制备的固体氧化物燃料电池热电联供系统实现了明火加热与非封闭的固体氧化物燃料电池供电相结合，既避免了现有双室固体氧化物燃料电池的高温密封漏气问题，又解决了现有双室系统装置复杂的问题；二、本发明制备的固体氧化物燃料电池热电联供系统减少系统的制备步骤，简化装置，降低成本；三、本发明制备的固体氧化物燃料电池热电联供系统具有小巧，轻便，容易安装等优点，易于在家庭厨房中大规模推广。
附图说明
图1是具体实施一所述火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统的结构示意图；图2是具体实施三所述平板式固体氧化物燃料电池堆的结构示意图；图3是试验一所述火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统的供电性能检测图；图4是具体实施五所述火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统的结构示意图；图5是具体实施方式九所述火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统的结构示意图；图6是具体实施方式十所述管式固体氧化物燃料电池的结构示意图；图7是具体实施方式十所述管式固体氧化物燃料电池的结构示意图；
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1所示，本实施方式是一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统包括受热装置1、受电装置2、平板式固体氧化物燃料电池堆3、火焰产生装置4、空气泵5、左中空不锈钢管6、右中空不锈钢管7、银丝8和不锈钢金属网9；受热装置1承载在火焰产生装置4上，平板式固体氧化物燃料电池堆3的左、右分别连接左中空不锈钢管6和右中空不锈钢管7，并且采用中空不锈钢管6和右中空不锈钢管7将平板式固体氧化物燃料电池堆3固定在火焰产生装置4和受热装置1之间，平板式固体氧化物燃料电池堆3的阴极采用银丝8与受电装置2的正极相连，平板式固体氧化物燃料电池堆3的阳极采用不锈钢金属网9与受电装置2的负极相连，且右中空不锈钢管7的另一端与空气泵5相连。
工作原理：开启空气泵5通过右中空不锈钢管7为平板式固体氧化物燃料电池堆3的阴极提供氧气，点燃火焰产生装置4为平板式固体氧化物燃料电池堆3提供工作温度，同时为平板式固体氧化物燃料电池堆3的阳极提供燃料气体，因此平板式固体氧化物燃料电池堆3存在氧化气和燃料气的来源，实现了平板式固体氧化物燃料电池堆3为受电装置2供电，同时点燃的火焰产生装置4为受热装置1提供明火供热，所以本实施方式的一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统实现了热电联供的目的。
本实施方式制备的固体氧化物燃料电池热电联供系统实现了明火加热与非封闭的固体氧化物燃料电池供电相结合，既避免了现有双室固体氧化物燃料电池的高温密封漏气问题，又解决了现有双室系统装置复杂的问题。
本实施方式制备的固体氧化物燃料电池热电联供系统减少系统的制备步骤，简化装置，降低成本。
本实施方式制备的固体氧化物燃料电池热电联供系统具有小巧，轻便，容易安装等优点，易于在家庭厨房中大规模推广。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：结合图1所示，所述的火焰产生装置4包括喷火嘴4-1和承载支架4-2，受热装置1承载在承载支架4-2上，而平板式固体氧化物燃料电池堆3采用左中空不锈钢管6和右中空不锈钢管7固定在喷火嘴4-1和受热装置1之间。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：结合图2所示，所述的平板式固体氧化物燃料电池堆3包括数个平板式固体氧化物燃料电池3-1和中空不锈钢承载壳体3-2，在中空不锈钢承载壳体3-2的前、后、上、下面均布数个孔洞，数个平板式固体氧化物燃料电池3-1以阴极在内、阳极在外的方式镶嵌在中空不锈钢承载壳体3-2前、后、上、下面的孔洞上，而中空不锈钢承载壳体3-2的左侧和右侧各存在一个小孔，分别与左中空不锈钢管6和右中空不锈钢管7连通。其它他与具体实施方式一或二相同。
本实施方式的布局设计有利于电池堆的模块化，同时便于阴极一侧氧化性气体的流通。
本实施方式所述的平板式固体氧化物燃料电池3-2是采用《具有对称电极的固体氧化物燃料电池的制备方法》(申请号为：201010172373.9)提供的方法制备的。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同点是：结合图1和图2所示，所述的数个平板式固体氧化物燃料电池3-1是串联或并联在一起的，且数个平板式固体氧化物燃料电池3-1的阴极连接的银丝8穿过右中空不锈钢管7与受电装置2的正极相连。其它他与具体实施方式三相同。
本实施方式的银丝8没有与明火直接接触，避免了银丝8与火焰直接接触高温熔化。
采用下列试验验证本发明效果：
试验一：结合图1和图2所示，一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统包括受热装置1、受电装置2、平板式固体氧化物燃料电池堆3、火焰产生装置4、空气泵5、左中空不锈钢管6、右中空不锈钢管7、银丝8和不锈钢金属网9；火焰产生装置4包括喷火嘴4-1和承载支架4-2，受热装置1承载在承载支架4-2上，平板式固体氧化物燃料电池堆3包括数个平板式固体氧化物燃料电池3-1和中空不锈钢承载壳体3-2，在中空不锈钢承载壳体3-2的前、后、上、下面均布数个孔洞，数个平板式固体氧化物燃料电池3-1以阴极在内、阳极在外的方式镶嵌在中空不锈钢承载壳体3-2前、后、上、下面的孔洞上，而中空不锈钢承载壳体3-2的左侧和右侧各存在一个小孔，分别与左中空不锈钢管6和右中空不锈钢管7连通，并且采用中空不锈钢管6和右中空不锈钢管7将平板式固体氧化物燃料电池堆3固定在喷火嘴4-1和受热装置1之间，数个平板式固体氧化物燃料电池3-1是串联或并联在一起的，且数个平板式固体氧化物燃料电池3-1的阴极连接的银丝8穿过右中空不锈钢管7与受电装置2的正极相连，数个平板式固体氧化物燃料电池3-1的阳极采用不锈钢金属网9与受电装置2的负极相连，在右中空不锈钢管7的另一端与空气泵5相连。
本实施方式所述的平板式固体氧化物燃料电池3-2是采用《具有对称电极的固体氧化物燃料电池的制备方法》(申请号为：201010172373.9)提供的方法制备的。
本试验所述的受热装置1为平底锅，采用电化学界面检测仪充当受电装置2，火焰产生装置4为煤气灶。首先点开启空气泵5，然后点燃煤气灶(火焰产生装置4)，平底锅(受热装置1)盛有水，采用火焰加热平底锅烧水，同时平板式固体氧化物燃料电池堆3开始发电，通过电化学界面检测仪受电装置2)检测到平板式固体氧化物燃料电池堆3，检测结果如图3所示，通过图3可知本试验的火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统输出电压为0.92V，输出最大功率为235mW。
具体实施方式五：结合图4所示，本实施方式是一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统包括受热装置1、受电装置2、数个管式固体氧化物燃料电池3、支撑架4、火焰产生装置5、银丝6和不锈钢金属网7；受热装置1承载在火焰产生装置5上，采用支撑架4将数个管式固体氧化物燃料电池3固定在火焰产生装置5和受热装置1之间，数个管式固体氧化物燃料电池3的阴极采用银丝6串联或并联在一起，然后与受电装置2的正极相连，数个管式固体氧化物燃料电池3的阳极采用不锈钢金属网7串联或并联在一起，然后与受电装置2的负极相连。
工作原理：点燃火焰产生装置5喷出的混合气体(燃料气和空气)一部分直接喷出参与燃烧，为管式固体氧化物燃料电池堆3提供工作温度同时为管式固体氧化物燃料电池堆3的阳极提供燃料气，另一部分冲入管式固体氧化物燃料电池堆3的内部为阴极提供氧气，实现了管式固体氧化物燃料电池堆3为受电装置2供电，同时点燃的火焰产生装置5为受热装置1提供明火供热，所以本实施方式的一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统实现了热电联供的目的。
本实施方式所述的支撑架4是采用不锈钢制成。
本实施方式制备的固体氧化物燃料电池热电联供系统实现了明火加热与非封闭的固体氧化物燃料电池供电相结合，既避免了现有双室固体氧化物燃料电池的高温密封漏气问题，又解决了现有双室系统装置复杂的问题。
本实施方式制备的固体氧化物燃料电池热电联供系统减少系统的制备步骤，简化装置，降低成本。
本实施方式制备的固体氧化物燃料电池热电联供系统具有小巧，轻便，容易安装等优点，易于在家庭厨房中大规模推广。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五的不同点是：结合图4所示，所述的火焰产生装置5包括喷火嘴5-1和承载支架5-2，受热装置1承载在承载支架5-2上，而数个管式固体氧化物燃料电池3采用支撑架4固定在喷火嘴5-1和受热装置1之间。其它与具体实施方式五相同。
本实施方式采用火焰产生装置5的喷火嘴5-1喷出混合气体。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五或六之一不同点是：结合图4所示，所述的数个管式固体氧化物燃料电池3为两端通透的中空管式固体氧化物燃料电池或一端封闭的中空管式固体氧化物燃料电池，而且数个管式固体氧化物燃料电池3采用支撑架4以25°～75°的角度固定在喷火嘴5-1和受热装置(1)之间。其它与具体实施方式五或六相同。
本实施方式的优点在于：采用管式固体氧化物燃料电池，便于制备具有大表面积的电池，并且管式电池本身就具有无密封的优点，电池的阴极位于管的内侧有利于火焰屏蔽和氧气在阴极一侧的传输。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七的不同点是：结合图4所示，所述的喷火嘴5-1包括喷火盘5-1-1和喷火孔5-1-2，数个管式固体氧化物燃料电池3采用支撑架4以25°～75°的角度固定在喷火孔5-1-2处。其它与具体实施方式七相同。
本实施方式的优点在于：管式电池的管口斜对出气孔，由出气孔喷出的燃料和氧化气的混合气体，一部分直接参与燃烧为电池提供足够的运行温度，为阳极提供燃料气体，同时为外界输出热量，另一部分在冲力的作用下直接冲入管式电池的内侧为阴极提供氧气，从而不需要额外的气路为电池提供氧气，实现电池的氧气自供给，简化了装置，节省了成本。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八的不同点是：结合图5所示，所述火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统的喷火嘴5-1包括喷火盘5-1-1、喷火孔5-1-2和空气孔5-1-3，所述的数个管式固体氧化物燃料电池3呈倒锥形固定在空气孔5-1-3处。其它与具体实施方式七相同。
本实施方式的优点在于：这种设计布局充分考虑了火焰发生装置的特点，火焰点燃时，喷发的火焰会在炉盘的中心位置形成负气压，同时火焰的燃烧使得热气上升，从而带动炉盘中心的空气从炉盘底部向上对流，将管式电池的管口放入炉盘中心位置，空气会直接冲入管式电池内部，为阴极提供较高的氧分压，管式电池斜放是为了增大电池阳极与火焰的接触面积，阴极暴露在空气中可以避免银丝熔断。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式五至九之一的不同点是：结合图6和图7所示，所述的管式固体氧化物燃料电池3的具体制备过程如下：
单口封闭的半中空管式固体氧化物燃料电池：一、制备阳极材料La1-xSrxCr1-yMyO3-δ：依照化学式La1-xSrxCr1-yMyO3-δ，按La元素、Sr元素、Cr元素与M元素摩尔比为1-x∶x∶1-y∶y的比例称取硝酸盐类原料，然后采用溶胶-凝胶法制备粒径在0.1μm～10μm之间的La1-xSrxCr1-yMyO3-δ粉体，最后在900℃～1300℃烧结1h～20h即得到阳极材料La1-xSrxCr1-yMyO3-δ；二、制备阴极材料LaxSr1-xMO3-δ：依照化学式LaxSr1-xMO3-δ，按La元素、Sr元素与M元素摩尔比为1-x∶x∶1的比例称取硝酸盐类原料，然后采用溶胶-凝胶法制备粒径在0.1μm～10μm之间的La1-xSrxMO3-δ粉体，最后在900℃～1300℃烧结1h～20h即得到阴极材料La1-xSrxMO3-δ；三、浆料制备：①将阳极材料La1-xSrxCr1-yMyO3-δ在行星式球磨机中球磨2～30小时，得到阳极粉体，然后将阳极粉体与粘结剂按质量比为(4～9)∶6混合均匀，即得到阳极浆料；②将阴极材料La1-xSrxMO3-δ在行星式球磨机中球磨2～30小时，得到阴极粉体，然后将阴极粉体与粘结剂按质量比为(4～9)∶6混合均匀，即得到阴极浆料；③将YSZ粉在行星式球磨机中球磨2～30小时，得到YSZ粉体，然后将YSZ粉体与粘结剂按质量比为(4～9)∶6混合均匀，即得到电解质浆料；四、成型：①选取一根表面粗糙度为0.5μm～50μm的玻璃棒，并在表面沾一层蜡油，冷却至室温后竖直放入阴极浆料中，然后取出并冷却至室温，再次竖直放入阴极浆料中，重复该操作数次至在玻璃棒表面附着厚度为10μm～500μm的阴极浆料为止，达到想要的厚度为止，即得到附着阴极浆料的玻璃棒；②将步骤四①制备附着阴极浆料的玻璃棒竖直放入电解质浆料中，取出后冷却至室温，然后再次竖直放入电解质浆料中，重复该操作三次，最后一次取出后冷却至室温，然后采用酒精灯烘烤至石蜡层熔化，并取出玻璃棒，最后在1300℃～1400℃下煅烧2h～5h，即得到附着阴极浆料和电解质浆料的中空管；③将步骤四②附着阴极浆料和电解质浆料的中空管竖直放入阳极浆料中，然后取出并冷却至室温，再次竖直放入阳极浆料中，重复该操作数次至附着厚度为1μm～50μm的阳极浆料为止，在室温下晾干至恒重后，然后在1000℃～1100℃下煅烧2h～4h，即得到一端封闭的中空管式固体氧化物燃料电池；步骤一中所述的La1-xSrxCr1-yMyO3-δ中x为：0.1≤x≤0.5，y为：0.1≤y≤0.5，δ为：-0.01≤δ≤0.01，M为Mn、Cu、Co、Fe、Zn、Ti、Nb、Ni、Mo、Ru或Mg；步骤一所述的硝酸盐类原料分别为La(NO3)3、Sr(NO3)2、Cr(NO3)3和Mn+(NO3)n，所述的n为M的价态；步骤二中所述的La1-xSrxMO3-δ中x为：0.1≤x≤0.5，δ为：-0.01≤δ≤0.01，M为Mn、Co、Zn、Mo、Cu、Fe、Ti、Ni、V、Ru或Mg；步骤二所述的硝酸盐类原料分别为La(NO3)3、Sr(NO3)2和Mn+(NO3)n，所述的n为M的价态；步骤三中所述的YSZ粉为粒径为10nm～100nm的8mol％Y2O3稳定ZrO2；
两端通透的中空管式固体氧化物燃料电池：采用切割机将上述制备的一端封闭的中空管式固体氧化物燃料电池的封闭一端切掉一段，至两端通透，即得到两端通透的中空管式固体氧化物燃料电池。
如图6和图7所述，图6和图7中的A表示的是阳极浆料附着的阳极层；图6和图7中的B表示的是电解质浆料附着的电解质层；图6和图7中的C表示的是阴极浆料附着的阴极层；从图6和图7中可以清楚的看出本实施方式制备的两端通透的中空管式固体氧化物燃料电池和一端封闭的中空管式固体氧化物燃料电池的管壁分为三层，由内之外为阴极层C、电解质层B和阳极层A。

Claims (10)

1.一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统，火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统包括受热装置(1)和受电装置(2)，其特征在于还包括平板式固体氧化物燃料电池堆(3)、火焰产生装置(4)、空气泵(5)、左中空不锈钢管(6)、右中空不锈钢管(7)、银丝(8)和不锈钢金属网(9)；受热装置(1)承载在火焰产生装置(4)上，平板式固体氧化物燃料电池堆(3)的左、右分别连接左中空不锈钢管(6)和右中空不锈钢管(7)，并且采用左中空不锈钢管(6)和右中空不锈钢管(7)将平板式固体氧化物燃料电池堆(3)固定在火焰产生装置(4)和受热装置(1)之间，平板式固体氧化物燃料电池堆(3)的阴极采用银丝(8)与受电装置(2)的正极相连，平板式固体氧化物燃料电池堆(3)的阳极采用不锈钢金属网(9)与受电装置(2)的负极相连，且右中空不锈钢管(7)的另一端与空气泵(5)相连。 
2.根据权利要求1所述的一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统，其特征在于所述的火焰产生装置(4)包括喷火嘴(4-1)和承载支架(4-2)，受热装置(1)承载在承载支架(4-2)上，而平板式固体氧化物燃料电池堆(3)采用左中空不锈钢管(6)和右中空不锈钢管(7)固定在喷火嘴(4-1)和受热装置(1)之间。 
3.根据权利要求2所述的一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统，其特征在于所述的平板式固体氧化物燃料电池堆(3)包括数个平板式固体氧化物燃料电池(3-1)和中空不锈钢承载壳体(3-2)，在中空不锈钢承载壳体(3-2)的前、后、上、下面均布数个孔洞，数个平板式固体氧化物燃料电池(3-1)以阴极在内、阳极在外的方式镶嵌在中空不锈钢承载壳体(3-2)前、后、上、下面的孔洞上，而中空不锈钢承载壳体(3-2)的左侧和右侧各存在一个小孔，分别与左中空不锈钢管(6)和右中空不锈钢管(7)连通。 
4.根据权利要求3所述的一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统，其特征在于所述的数个平板式固体氧化物燃料电池(3-1)是串联或并联在一起的，且数个平板式固体氧化物燃料电池(3-1)的阴极连接的银丝(8)穿过右中空不锈钢管(7)与受电装置(2)的正极相连。 
5.一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统，火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统包括受热装置(1)和受电装置(2)，其特征在于还包括数个管式固体氧化物燃料电池(3)、支撑架(4)、火焰产生装置(5)、银丝(6)和不锈钢金属网(7)；受热装置(1)承载在火焰产生装置(5)上，采用支撑架(4)将数个管式固体氧化物燃料电池(3)固定在火焰产生装置(5)和受热装置(1)之间，数个管式固体氧化物燃料电池(3)的阴极采用银丝(6)串联或并联在一起，然后与受电装置(2)的正极相连，数个管式固体氧化物燃料电池(3)的阳极采用不锈钢金属网(7)串联或并联在一起，然后与受电装置(2)的负极相连。 
6.根据权利要求5所述的一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统，其特征在于所述的火焰产生装置(5)包括喷火嘴(5-1)和承载支架(5-2)，受热装置(1)承载在承载支架(5-2)上， 而数个管式固体氧化物燃料电池(3)采用支撑架(4)固定在喷火嘴(5-1)和受热装置(1)之间。 
7.根据权利要求6所述的一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统，其特征在于所述的数个管式固体氧化物燃料电池(3)为两端通透的中空管式固体氧化物燃料电池或一端封闭的中空管式固体氧化物燃料电池，而且数个管式固体氧化物燃料电池(3)采用支撑架(4)以25°～75°的角度固定在喷火嘴(5-1)和受热装置(1)之间。 
8.根据权利要求6或7所述的一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统，其特征在于所述的喷火嘴(5-1)包括喷火盘(5-1-1)和喷火孔(5-1-2)，数个管式固体氧化物燃料电池(3)采用支撑架(4)以25°～75°的角度固定在喷火孔(5-1-2)处。 
9.根据权利要求8所述的一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统，其特征在于所述火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统的喷火嘴(5-1)包括喷火盘(5-1-1)、喷火孔(5-1-2)和空气孔(5-1-3)，所述的数个管式固体氧化物燃料电池(3)呈倒锥形固定在空气孔(5-1-3)处。 
10.根据权利要求9所述的一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统，其特征在于所述的管式固体氧化物燃料电池(3)的具体制备过程如下： 
单口封闭的半中空管式固体氧化物燃料电池：一、制备阳极材料La1-xSrxCr1-yMyO3-δ：依照化学式La1-xSrxCr1-yMyO3-δ，按La元素、Sr元素、Cr元素与M元素摩尔比为1-x∶x∶1-y∶y的比例称取硝酸盐类原料，然后采用溶胶-凝胶法制备粒径在0.1μm～10μm之间的La1-xSrxCr1-yMyO3-δ粉体，最后在900℃～1300℃烧结1h～20h即得到阳极材料La1-xSrxCr1-yMyO3-δ；二、制备阴极材料LaxSr1-xMO3-δ：依照化学式LaxSr1-xMO3-δ，按La元素、Sr元素与M元素摩尔比为1-x∶x∶1的比例称取硝酸盐类原料，然后采用溶胶-凝胶法制备粒径在0.1μm～10μm之间的La1-xSrxMO3-δ粉体，最后在900℃～1300℃烧结1h～20h即得到阴极材料La1-xSrxMO3-δ；三、浆料制备：①将阳极材料La1-xSrxCr1-yMyO3-δ在行星式球磨机中球磨2～30小时，得到阳极粉体，然后将阳极粉体与粘结剂按质量比为(4～9)∶6混合均匀，即得到阳极浆料；②将阴极材料La1-xSrxMO3-δ在行星式球磨机中球磨2～30小时，得到阴极粉体，然后将阴极粉体与粘结剂按质量比为(4～9)∶6混合均匀，即得到阴极浆料；③将YSZ粉在行星式球磨机中球磨2～30小时，得到YSZ粉体，然后将YSZ粉体与粘结剂按质量比为(4～9)∶6混合均匀，即得到电解质浆料；四、成型：①选取一根表面粗糙度为0.5μm～50μm的玻璃棒，并在表面沾一层蜡油，冷却至室温后竖直放入阴极浆料中，然后取出并冷却至室温，再次竖直放入阴极浆料中，重复该操作数次至在玻璃棒表面附着厚度为10μm～500μm的阴极浆料为止，即得到附着阴极浆料的玻璃棒；②将步骤四①制备附着阴极浆料的玻璃棒竖直放入电解质浆料中，取出后冷却至室温，然后再次竖直放入电解质浆料中，重复该操作三次，最后一次取出后冷却至室温，然后采用酒精灯烘烤至石蜡层熔化，并取出玻璃棒，最后在1300℃～1400℃下煅 烧2h～5h，即得到附着阴极浆料和电解质浆料的中空管；③将步骤四②附着阴极浆料和电解质浆料的中空管竖直放入阳极浆料中，然后取出并冷却至室温，再次竖直放入阳极浆料中，重复该操作数次至附着厚度为1μm～50μm的阳极浆料为止，在室温下晾干至恒重后，然后在1000℃～1100℃下煅烧2h～4h，即得到一端封闭的中空管式固体氧化物燃料电池；步骤一中所述的La1-xSrxCr1-yMyO3-δ中x为：0.1≤x≤0.5，y为：0.1≤y≤0.5，δ为：-0.01≤δ≤0.01，M为Mn、Cu、Co、Fe、Zn、Ti、Nb、Ni、Mo、Ru或Mg；步骤一所述的硝酸盐类原料分别为La(NO3)3、Sr(NO3)2、Cr(NO3)3和Mn+(NO3)n，所述的n为M的价态；步骤二中所述的La1-xSrxMO3-δ中x为：0.1≤x≤0.5，δ为：-0.01≤δ≤0.01，M为Mn、Co、Zn、Mo、Cu、Fe、Ti、Ni、V、Ru或Mg；步骤二所述的硝酸盐类原料分别为La(NO3)3、Sr(NO3)2和Mn+(NO3)n，所述的n为M的价态；步骤三中所述的YSZ粉为粒径为10nm～100nm的8mol％Y2O3稳定ZrO2； 
两端通透的中空管式固体氧化物燃料电池：采用切割机将上述制备的一端封闭的中空管式固体氧化物燃料电池的封闭一端切掉一段，至两端通透，即得到两端通透的中空管式固体氧化物燃料电池。 
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