CN104835977A - 一种利用甲醇水预热散热的燃料电池发电装置 - Google Patents

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文兆辉
沈建跃
陈刚
吴燚昌
刘潮
吴海山
顾志强
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    • Y02E60/50—Fuel cells

Abstract

本发明公开了一种利用甲醇水预热散热的燃料电池发电装置，包括预热器（1）、电加热器（2）、重整器（3）、汽化器（4）、燃烧器（5）、电堆（6）、循环泵（7），预热器（1）与电堆（6）进行热交换，甲醇水在预热器（1）中预热吸热，实现了电堆（6）散热；甲醇水利用燃烧器(5)末端尾气余热汽化，实现了余热利用；电堆（6）剩余氢气作为燃烧器（5）的主要燃料，实现了余气利用，从而提高了系统效率，只要应用在重整制氢燃料电池发电装置领域。

Description

一种利用甲醇水预热散热的燃料电池发电装置
技术领域
本发明涉及燃料电池发电装置领域，尤其涉及一种利用甲醇水预热散热的燃料电池发电装置。
背景技术
目前的甲醇水重整制氢燃料电池电堆内部由于反应产生大量热量，为避免过热，现有的措施是设置风冷散热器和循环油道，进行风、油热交换，由于增加了散热风扇，也就增加了能量损耗，同时增加了噪音，因此能不能通过设计取消电堆散热风扇，也是一项急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种利用甲醇水预热散热的燃料电池发电装置。
本发明为解决其技术问题而采取的技术方案是：一种利用甲醇水预热散热的燃料电池发电装置，包括预热器、电加热器、重整器、汽化器、燃烧器、电堆、循环泵，所述电加热器与所述预热器连接并为所述预热器提供热量，所述循环泵与所述预热器、电堆连接并为所述预热器、电堆提供热交换动力，所述预热器与所述汽化器连接并为所述汽化器提供甲醇水，所述汽化器与所述重整器连接并为所述重整器提供甲醇水蒸汽，所述重整器与所述电堆连接并为所述电堆提供氢气，所述电堆与所述燃烧器连接并为所述燃烧器提供剩余氢气，所述燃烧器与所述重整器、汽化器连接并为所述重整器、汽化器提供热量。
进一步的，所述预热器设置有包容空间，包容空间内注有导热油，所述电加热器浸泡在导热油中。
进一步的，所述预热器设置有多条甲醇水管道，甲醇水管道浸泡在导热油中。
进一步的，所述预热器与所述燃烧器连接并为所述燃烧器提供甲醇水燃料。
进一步的，所述燃烧器燃烧通道前端与所述重整器连接，所述燃烧器燃烧通道后端与所述汽化器连接。
本技术方案的工作原理是，启动时，所述电加热器为所述预热器提供热量，所述循环泵为所述预热器、电堆提供热交换动力，实现预热所述电堆；所述预热器为所述燃烧器提供甲醇水燃料，启动前期通过燃烧甲醇水为所述重整器、汽化器提供热量；所述预热器为所述汽化器提供甲醇水，所述汽化器为所述重整器提供甲醇水蒸汽，所述重整器为所述电堆提供氢气，所述电堆为所述燃烧器提供剩余氢气，运行过程中通过燃烧剩余氢气为所述重整器、汽化器提供热量；正常运行后，所述电加热器停止工作，甲醇水通过吸收所述电堆反应产生的热量来实现连续预热，同时也实现了所述电堆散热。
本发明的有益效果是：利用甲醇水预热实现了电堆散热，取消了电堆散热风扇，利用甲醇水汽化吸收了部分燃烧尾气热量，提高了系统热效率。
附图说明
图1是本发明的结构原理图。
图中标记的含义：1.预热器，2.电加热器，3.重整器，4.汽化器，5.燃烧器，6.电堆，7.循环泵。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1所示实施例中，包括预热器1、电加热器2、重整器3、汽化器4、燃烧器5、电堆6、循环泵7，电加热器2与预热器1连接并为预热器1提供热量，循环泵7与预热器1、电堆6连接并为预热器1、电堆6提供热交换动力，预热器1与汽化器4连接并为汽化器4提供甲醇水，汽化器4与重整器3连接并为重整器3提供甲醇水蒸汽，重整器3与电堆6连接并为电堆6提供氢气，电堆6与燃烧器5连接并为燃烧器5提供剩余氢气，燃烧器5与重整器3、汽化器4连接并为重整器3、汽化器4提供热量。
本发明实例中，预热器1设置有包容空间，包容空间内注有导热油，电加热器2浸泡在导热油中。
本发明实施例中，预热器1设置有多条甲醇水管道，甲醇水管道浸泡在导热油中。
本发明实施例中，预热器1与燃烧器5连接并为燃烧器5提供甲醇水燃料。
本发明实施例中，燃烧器5燃烧通道前端与重整器3连接，燃烧器5燃烧通道后端与汽化器4连接。
本发明的有益效果是：利用甲醇水预热实现了电堆散热，取消了电堆散热风扇，利用甲醇水汽化吸收了部分燃烧尾气热量，提高了系统热效率。
以上所述仅是本发明优选的实施方式的描述，应当指出由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本领域普通的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种利用甲醇水预热散热的燃料电池发电装置，其特征在于：包括预热器、电加热器、重整器、汽化器、燃烧器、电堆、循环泵，所述电加热器与所述预热器连接并为所述预热器提供热量，所述循环泵与所述预热器、电堆连接并为所述预热器、电堆提供热交换动力，所述预热器与所述汽化器连接并为所述汽化器提供甲醇水，所述汽化器与所述重整器连接并为所述重整器提供甲醇水蒸汽，所述重整器与所述电堆连接并为所述电堆提供氢气，所述电堆与所述燃烧器连接并为所述燃烧器提供剩余氢气，所述燃烧器与所述重整器、汽化器连接并为所述重整器、汽化器提供热量。
2.根据权利要求1所述的一种利用甲醇水预热散热的燃料电池发电装置，其特征在于：所述预热器设置有包容空间，包容空间内注有导热油，所述电加热器浸泡在导热油中。
3.根据权利要求1所述的一种利用甲醇水预热散热的燃料电池发电装置，其特征在于：所述预热器设置有多条甲醇水管道，甲醇水管道浸泡在导热油中。
4.根据权利要求1所述的一种利用甲醇水预热散热的燃料电池发电装置，其特征在于：所述预热器与所述燃烧器连接并为所述燃烧器提供甲醇水燃料。
5.根据权利要求1所述的一种利用甲醇水预热散热的燃料电池发电装置，其特征在于：所述燃烧器燃烧通道前端与所述重整器连接，所述燃烧器燃烧通道后端与所述汽化器连接。
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