CN113937322B - 一种多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统，包括空气供应系统、氮气系统、两段式电堆加热炉、电子负载和控制系统；还包括依次连通的阳极多气源供气子系统、混气管路和直通管路。设置有阳极多气源供气子系统，通过控制系统调控可调配出不同组分的燃料气，将其供给SOFC电堆，可精确测量原料气组分对SOFC电堆工作性能的影响；同时，采用被分隔为上部和下部两部分的两段式电堆加热炉，具备下部气体加热功能、上部电堆保温功能，空气和原料气经加热炉加热后进入SOFC电堆，电堆受高温气体逐渐加热，电堆内温度场均匀分布，最大程度上模拟了SOFC电堆的实际工作环境，有助于精确测量SOFC电堆的工作性能。

Description

一种多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统及其运行方法
技术领域
本发明涉及固体氧化物燃料电池技术领域，具体涉及一种多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统及其运行方法。
背景技术
固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC)是一种不经过燃烧过程直接以电化学反应方式将燃料(如天然气、H2、合成气、沼气、甲醇等)的化学能直接转化为电能的高效发电装置。相对于传统发电技术，SOFC发电系统具有燃料来源广、发电效率高、无NOx排放、可实现CO2集中排放等优点。SOFC系统作为一种高效、环保的新型发电设备，在住宅、酒店、医院、学校、办公楼宇、小区、数据中心、通讯基站等民工商业用户分布式电源领域具有广泛应用前景，是实现“碳中和”、“碳达峰”的重要技术手段。
SOFC发电系统的核心是SOFC电堆，SOFC电堆通常由致密陶瓷电解质膜和位于两侧的多孔阳极、多孔阴极组成。在电池运行过程中，氧分子吸附在多孔阴极表面，并接受外电路传来的电子，进而解离生成氧离子，氧离子在电解质两侧电化学势差的驱动下通过氧空位在电解质中定向迁移扩散到阳极，并与多孔阳极内的氢气和天然气等燃料发生电化学氧化反应，生成H2O和CO2，释放出的电子则通过外电路传回到阴极。
SOFC的发展过程中出现过多种电池设计，两种最常用的设计是管式和板式。也有一些复合的结构如扁管，蜂窝结构，一体化电堆结构等。管式SOFC电池由内到外分别是阴极、电解质和阳极，以及阴极上的连接体，该管式设计的SOFC的一端是封闭的。平板式SOFC的空气极、电解质、燃料极均为平板式层状结构，通过不同的制备工艺将三者烧结成一体，组成“三合一”平板型电池结构。
SOFC电堆测试系统是用来测试SOFC电堆在不同温度等工况下的工作性能的装置，一般包括燃料系统、空气系统、电堆加热炉、尾气燃烧系统、电子负载及温度和流量的控制系统。对于不同类型的SOFC电堆，电堆测试系统需采用不同的配置，例如对于外重整的SOFC电堆，采用碳氢燃料时需设置燃料重整器和加湿器，将燃料和水蒸汽在高温条件下(约750℃)转化为CO和H2，然后再通入SOFC电堆进行发电；对于内重整的SOFC电堆，采用碳氢燃料时需设置只需设置预转换器，在400℃条件下将燃料中的C2和C3等组分转化为C1，然后再通入内重整的SOFC电堆进行发电。目前，常规的SOFC电堆测试系统一套系统无法精准测量不同原料气组分对SOFC电堆工作性能的影响，且不能最大程度上的模拟SOFC电堆的实际工作环境，来提高SOFC电堆工作性能测量的准确性。
发明内容
为解决常规SOFC电堆测试系统无法精准测量不同原料气组分对SOFC电堆工作性能的影响，且不能最大程度上的模拟SOFC电堆的实际工作环境，来提高SOFC电堆工作性能测量的准确性、功能性单一、实用性较低的的技术问题，本发明提供如下技术方案：
本发明的第一目的在于提供一种多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统，包括空气供应系统、氮气系统、两段式电堆加热炉、电子负载和控制系统；还包括依次连通的阳极多气源供气子系统、混气管路和直通管路，所述空气供应系统包括第一空气输入管路；所述两段式电堆加热炉包括被分隔的上部和下部，所述上部盛放有与所述电子负载连接的SOFC电堆，所述SOFC电堆的阳极气体输入管、阴极气体输入管、阳极尾气输出管和阴极尾气输出管均延伸进所述下部并伸出所述两段式电堆加热炉；
所述直通管路的输出端与所述阳极气体输入管连通，所述第一空气输入管路与所述阴极气体输入管连通；所述氮气系统包括两个支路氮气管路，一个所述支路氮气管路与所述混气管路连通，另一个所述支路氮气管路与所述第一空气输入管路连通；所述直通管路的输入段、所述直通管路的输出段、所述第一空气输入管路上设有第一管路加热装置和温度监控装置，所述阳极气体输入管和所述阴极气体输入管上设有温度监控装置和第二管路加热装置且所述第二管路加热装置位于所述下部内；
所述阳极多气源供气子系统包括分别与所述混气管路连通的H2管路、CO管路和CO2管路；所述H2管路、所述CO管路、所述CO2管路和所述第一空气输入管路上依次设有气体阀、调压阀、压力表、质量流量计和电磁阀，且所述H2管路、所述CO管路、所述CO2管路和所述支路氮气管路在电磁阀之后还设有单向阀；所述第一空气输入管路上设有鼓风机且所述鼓风机位于所述气体阀前，所述气体阀、所述调压阀、所述压力表、所述质量流量计、所述电磁阀、所述单向阀、所述鼓风机、所述电子负载、所述第一管路加热装置、所述第二管路加热装置和所述温度监控装置均与所述控制系统连接。
进一步的，所述混气管路上并联有阳极气体加湿子系统，所述阳极气体加湿子系统包括与带有温度监控装置的鼓泡式加湿器连接的去离子水管路、气体输入管路和加湿气体管路，所述去离子水管路、所述气体输入管路和所述混气管路上设有电磁阀，所述气体输入管路和所述加湿气体管路上均设有第三管路加热装置和温度监控装置，所述去离子水管路还设有去离子水泵，且所述去离子水泵位于电磁阀之前。
进一步的，所述阳极多气源供气子系统还包括分别与所述混气管路连通的CH4管路和/或天然气管路，所述CH4管路和所述天然气管路上依次设有气体阀、调压阀、压力表、质量流量计、电磁阀和单向阀。
进一步的，所述直通管路上分别并联有重整器支路和预转化器支路；所述重整器支路包括重整器，所述预转化器支路包括预转化器，所述重整器支路和所述预转化器支路还均设有温度监控装置和反应器加热装置。
进一步的，所述天然气管路上设有常温脱硫器，所述常温脱硫器位于单向阀之后。更进一步的，在所述常温脱硫器的前端、后端分别设有气体组分采样口。
进一步的，所述两段式电堆加热炉和所述直通管路的前端、后端分别设有气体组分采样口。
进一步的，所述阳极尾气输出管和所述阴极尾气输出管上均设有背压调节阀。
进一步的，所述阳极尾气输出管连通有阳极尾气处理子系统，所述阳极尾气处理子系统包括依次通过管道连通的第一循环水冷却器、汽水分离器、燃烧器和烟道，所述空气供应系统还包括与所述燃烧器连通的第二空气输入管路；所述阴极尾气输出管连通有阴极尾气处理管路，且所述阴极尾气处理管路上设有第二循环水冷却器。
本发明的第二目的在于提供上述多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统的运行方法，该方法包括如下步骤：SOFC电堆测试前，打开氮气系统吹扫测试系统中的所有管路；吹扫后，一方面，根据所需测量SOFC电堆的特性、测量目的，通过阳极多气源供气子系统调配出不同的原料气，然后打开相应管路上的阀门、通入原料气，接着打开相应管路上的第一管路加热装置，先后将原料气、加热至合适的温度；另一方面，打开第一空气输入管路及该管路上的第一管路加热装置加热空气，之后加热的空气流经阴极气体输入管继续被第二管路加热装置加热后通入SOFC电堆阴极侧逐步将电堆加热至指定温度；然后向SOFC电堆阳极侧逐渐通入调配、处理好的且被阳极气体输入管的第二管路加热装置加热后的原料气，当SOFC电堆达到指定温度、电压时，控制系统调整原料气流量并通过电子负载拉载电流，SOFC电堆进入发电状态；原料气通过SOFC电堆阳极侧未发生反应的部分从阳极尾气输出管排出。
与现有技术相比，本发明的优点在于：在多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统中，设置有阳极多气源供气子系统，通过控制系统调控可调配出不同组分的燃料气，将其供给SOFC电堆，可精确测量原料气组分对SOFC电堆工作性能的影响；同时，采用被分隔为上部和下部两部分的两段式电堆加热炉，其上部盛放有SOFC电堆，且阳极气体输入管和阴极气体输入管上设有温度监控装置和第二管路加热装置且所述第二管路加热装置位于所述下部内，使得两段式电堆加热炉具备下部气体加热功能、上部电堆保温功能，空气和原料气经加热炉加热后进入SOFC电堆，电堆受高温气体逐渐加热，电堆内温度场均匀分布，相比常规测试系统采用的通过加热SOFC电堆来加热通入的空气和原料气来测试的方法来说，本测试系统最大程度上模拟了SOFC电堆的实际工作环境，有助于精确测量SOFC电堆的工作性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本测试系统的整体结构示意图；
其中：1、气体阀；2、调压阀；3、压力表；4、质量流量计；5、电磁阀；6、单向阀；7、手动调节阀；8、常温脱硫器；9、气体组分采样口；10、鼓风机；11、去离子水泵；12、鼓泡式加湿器；13、温度监控装置；14、第三管路加热装置；15、重整器；16、直通管路；17、预转化器；18、两段式电堆加热炉；19、SOFC电堆；20、背压调节阀；21、第一循环水冷却器；22、汽水分离器；23、燃烧器；24、烟道；25、电子负载；26、控制系统；27、混气管路；28、第一空气输入管路；29、第一管路加热装置；30、第二管路加热装置；31、去离子水管路；32、气体输入管路；33、加湿气体管路；34、反应器加热装置；35、第二空气输入管路；36、第二循环水冷却器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
下面将结合附图来描述本发明的具体实施方式：
如图1所示，一种多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统，包括空气供应系统、氮气系统、两段式电堆加热炉18、电子负载25和控制系统26；还包括依次连通的阳极多气源供气子系统、混气管路27和直通管路16，空气供应系统包括第一空气输入管路28；两段式电堆加热炉18包括被分隔的上部和下部，上部盛放有与电子负载25连接的SOFC电堆19，SOFC电堆19的阳极气体输入管、阴极气体输入管、阳极尾气输出管和阴极尾气输出管均延伸进下部并伸出两段式电堆加热炉18；
直通管路16的输出端与阳极气体输入管连通，第一空气输入管路28与阴极气体输入管连通；氮气系统包括两个支路氮气管路，一个支路氮气管路与混气管路27连通，另一个支路氮气管路与第一空气输入管路28连通；直通管路16的输入段、直通管路16的输出段、第一空气输入管路28上设有第一管路加热装置29和温度监控装置13，阳极气体输入管和阴极气体输入管上设有温度监控装置13和第二管路加热装置30且第二管路加热装置30位于下部内；
阳极多气源供气子系统包括分别与混气管路27连通的H2管路、CO管路和CO2管路。为了增强阳极多气源供气子系统供气种类的多元化，阳极多气源供气子系统还包括分别与混气管路27连通的CH4管路和/或天然气管路。H2管路、CO管路、CO2管路、第一空气输入管路28、CH4管路和天然气管路上依次设有气体阀1、调压阀2、压力表3、质量流量计4和电磁阀5，且H2管路、CO管路、CO2管路、CH4管路、天然气管路和支路氮气管路在电磁阀5之后还设有单向阀6；第一空气输入管路28上设有鼓风机10且鼓风机10位于气体阀1前，气体阀1、调压阀2、压力表3、质量流量计4、电磁阀5、单向阀6、鼓风机10、电子负载25、第一管路加热装置29、第二管路加热装置30和温度监控装置13均与控制系统26连接。
整个测试系统中，加热后的原料气和空气分别进入加热炉下部的阳极气体输入管和阴极气体输入管被第二管路加热装置30进一步加热，达到预设的温度值，然后进入电堆，加热炉的上部盛放SOFC电堆19，具有保温功能，保证电堆工作时温度的稳定性。电子负载25用于给SOFC电堆19加载电流，消耗SOFC电堆19发出的电量。
根据所需测量SOFC电堆19的特性、测量目的，需选择性对原料气进行加湿，因此在混气管路27上并联加设阳极气体加湿子系统。阳极气体加湿子系统包括与带有温度监控装置13的鼓泡式加湿器12连接的去离子水管路31、气体输入管路32和加湿气体管路33，且气体输入管路32和加湿气体管路33的另一端均与混气管路27连通，去离子水管路31、气体输入管路32和混气管路27上设有电磁阀5，气体输入管路32和加湿气体管路33上均设有第三管路加热装置14和温度监控装置13，去离子水管路31还设有去离子水泵11，且去离子水泵11位于电磁阀5之前。原料气需要加湿时根据加湿量计算鼓泡式加湿器12内去离子水的温度，打开温度监控装置13将去离子水温度加热至指定温度，原料气经管路加热装置预热后通入鼓泡式加湿器12携带一定量的水蒸气后从加湿气体管路33进入后续管路。采用鼓泡加湿的方式，可实现对原料气中水碳比的精确控制，有助于精确测量水碳比对原料气处理子系统中催化剂和SOFC电堆19工作性能的影响。
直通管路16上分别并联有重整器15支路和预转化器17支路；重整器15支路包括重整器15，预转化器17支路包括预转化器17，重整器15支路和预转化器17支路还均设有温度监控装置13和反应器加热装置34。当测试系统以含CH4的燃料气对内重整SOFC电堆19进行测试时，燃料气经加湿、升温后进入预转化器17支路；当测试系统以含CH4的燃料气对外重整SOFC电堆19进行测试时，燃料气经加湿、升温后进入重整器15支路；当系统以不含CH4的燃料气对SOFC电堆19进行测试时，燃料气经加湿、升温后进入直通管路16。通过直通管路16、重整器15支路和预转化器17支路的配合实现对原料气的多种处理方式，使得测试系统可以满足测试不同类型SOFC电堆19的工作性能的要求。
天然气管路上设有常温脱硫器8，常温脱硫器8位于单向阀6之后。天然气管路配备有可拆卸的常温脱硫器8，用于检测天然气中的硫对催化剂、电堆的损害，或直接用于天然气脱硫降低其损害。
两段式电堆加热炉18和直通管路16(或重整器15支路或预转化器17支路)的前端、后端分别设有气体组分采样口9，常温脱硫器8的前端、后端分别设有气体组分采样口9。通过在常温脱硫器8前、后端设置气体组分采样口9，在直通管路16(或重整器15支路或预转化器17支路)前后端设置气体组分采样口9，在两段式电堆加热炉18(SOFC电堆19的阳极进口和出口)设置气体组分采样口9，在汽水分离器22之后设置气体组分采样口9，通过对比各设备前后端气体组分采样口9的气体情况，可以进一步分析相应设备的工作状况，以快速精准找到产生异常工况的设备。
阳极尾气输出管和阴极尾气输出管上均设有背压调节阀20。电堆测试系统在运行前可以通入N2，同时关闭该背压调节阀20进行气密性测试，防止系统有泄露，另一方面，在电堆测试过程中可通过该背压调节阀20调整电堆出口背压，有助于测量不同背压下SOFC电堆19的工作特性，同时具备电堆背压破坏性实验。
阳极尾气输出管连通有阳极尾气处理子系统，阳极尾气处理子系统包括依次通过管道连通的第一循环水冷却器21、汽水分离器22、燃烧器23和烟道24，空气供应系统还包括与燃烧器23连通的第二空气输入管路35；阴极尾气输出管连通有阴极尾气处理管路，且阴极尾气处理管路上设有第二循环水冷却器36。SOFC电堆19的阳极尾气经循环水冷却器冷却后，水蒸气在汽水分离器22中冷凝，汽水分离器22具备液位计量功能，可初步计算反应生成的水量，有助于监测SOFC电堆19工作状况。
所有温度监控装置13同时具备温度显示、温度报警、温度控制三项功能，保证气体在各个位置处的达到相应的温度，确保整个SOFC电堆19测试系统安全、稳定工作。控制系统26主要用于SOFC电堆19测试系统气体流量的控制以及系统内气体管路、重整器15、预转化器17、加热炉等高温设备的温度控制。常温脱硫器8、重整器15、预转化器17和燃烧器23前后端都设置控制阀，便于拆卸更换，使该SOFC电堆19测试系统具备常温脱硫器8、重整器15、预转化器17和燃烧器23及相关催化剂的检测功能，增加该系统的实用性。本系统中的第一管道加热装置、第二管道加热装置、第三管道加热装置和第四管道加热装置的结构一样，且均为现有技术。本系统的中不涉及常温脱硫器8、重整器15、预转化器17、燃烧器23、循环水冷却器、汽水分离器22、鼓泡式加湿器12、温度监控装置13和鼓风机10等结构改进，其均为现有结构，不在此详细赘述。总体来说，该系统可采用阳极多气源供气子系统调配出不同组分的燃料气，用于精确测量原料气组分对SOFC电堆19工作性能的影响；采用鼓泡式加湿的方式，实现了原料气中水碳比的精确控制，有助于精确测量水碳比对原料气处理子系统中催化剂和SOFC电堆19工作性能的影响；采用多旁路原料气处理子系统(并联的直通管路16、重整器15支路和预转化器17支路)实现了对原料气的多种处理方式，系统可以测试不同类型SOFC电堆19的工作性能；采用两段式电堆加热炉18，最大程度上模拟了SOFC电堆19的实际工作环境，有助于精确测量SOFC电堆19的工作性能。
本发明的第二目的在于提供上述多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统的运行方法，该方法包括如下步骤：SOFC电堆19测试前，打开氮气系统吹扫测试系统中的所有管路；吹扫后，一方面，根据所需测量SOFC电堆19的特性、测量目的，通过阳极多气源供气子系统调配出不同的原料气，并选择是否采用阳极气体加湿子系统、重整器15、预转化器17等，如需采用，则先将鼓泡式加湿器12调整至指定温度，然后打开相应管路上的阀门、通入原料气，接着打开相应管路上的管路加热装置，先后将加湿后的原料气、重整器15或预转化器17加热至合适的温度；另一方面，打开第一空气输入管路28及该管路上的第一管路加热装置29加热空气，之后加热的空气流经阴极气体输入管继续被第二管路加热装置30加热后通入SOFC电堆19阴极侧逐步将电堆加热至指定温度；然后向SOFC电堆19阳极侧逐渐通入调配、处理好的且被阳极气体输入管的第二管路加热装置30加热后的原料气，当SOFC电堆19达到指定温度、电压时，控制系统26调整原料气流量并通过电子负载25拉载电流，SOFC电堆19进入发电状态；原料气通过SOFC电堆19阳极侧未发生反应的部分从阳极尾气输出管排出，经第一循环水冷却器21冷却后，经汽水分离器22后进入燃烧器23燃烧，烟气进入烟道24；SOFC电堆19阴极侧产生的尾气经阴极尾气输出管排出，经第二循环水冷却器36冷却后排向大气。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统，包括空气供应系统、氮气系统、两段式电堆加热炉、电子负载和控制系统；还包括依次连通的阳极多气源供气子系统、混气管路和直通管路，所述空气供应系统包括第一空气输入管路；所述两段式电堆加热炉包括被分隔的上部和下部，所述上部盛放有与所述电子负载连接的SOFC电堆，所述SOFC电堆的阳极气体输入管、阴极气体输入管、阳极尾气输出管和阴极尾气输出管均延伸进所述下部并伸出所述两段式电堆加热炉；
所述直通管路的输出端与所述阳极气体输入管连通，所述第一空气输入管路与所述阴极气体输入管连通；所述氮气系统包括两个支路氮气管路，一个所述支路氮气管路与所述混气管路连通，另一个所述支路氮气管路与所述第一空气输入管路连通；所述直通管路的输入段、所述直通管路的输出段、所述第一空气输入管路上设有第一管路加热装置和温度监控装置，所述阳极气体输入管和所述阴极气体输入管上设有温度监控装置和第二管路加热装置且所述第二管路加热装置位于所述下部内；
所述阳极多气源供气子系统包括分别与所述混气管路连通的H2管路、CO管路和CO2管路；所述H2管路、所述CO管路、所述CO2管路和所述第一空气输入管路上依次设有气体阀、调压阀、压力表、质量流量计和电磁阀，且所述H2管路、所述CO管路、所述CO2管路和所述支路氮气管路在电磁阀之后还设有单向阀；所述第一空气输入管路上设有鼓风机且所述鼓风机位于所述气体阀前，所述气体阀、所述调压阀、所述压力表、所述质量流量计、所述电磁阀、所述单向阀、所述鼓风机、所述电子负载、所述第一管路加热装置、所述第二管路加热装置和所述温度监控装置均与所述控制系统连接；
所述阳极多气源供气子系统还包括分别与所述混气管路连通的CH4管路和/或天然气管路，所述CH4管路和所述天然气管路上依次设有气体阀、调压阀、压力表、质量流量计、电磁阀和单向阀；
所述直通管路上分别并联有重整器支路和预转化器支路；所述重整器支路包括重整器，所述预转化器支路包括预转化器，所述重整器支路和所述预转化器支路还均设有温度监控装置和反应器加热装置。
2.根据权利要求1所述的多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统，其特征在于，所述混气管路上并联有阳极气体加湿子系统，所述阳极气体加湿子系统包括与带有温度监控装置的鼓泡式加湿器连接的去离子水管路、气体输入管路和加湿气体管路，所述去离子水管路、所述气体输入管路和所述混气管路上设有电磁阀，所述气体输入管路和所述加湿气体管路上均设有第三管路加热装置和温度监控装置，所述去离子水管路还设有去离子水泵，且所述去离子水泵位于电磁阀之前。
3.根据权利要求1所述的多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统，其特征在于，所述天然气管路上设有常温脱硫器，所述常温脱硫器位于单向阀之后。
4.根据权利要求3所述的多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统，其特征在于，在所述常温脱硫器的前端、后端分别设有气体组分采样口。
5.根据权利要求1所述的多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统，其特征在于，所述两段式电堆加热炉和所述直通管路的前端、后端分别设有气体组分采样口。
6.根据权利要求1所述的多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统，其特征在于，所述阳极尾气输出管和所述阴极尾气输出管上均设有背压调节阀。
7.根据权利要求1所述的多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统，其特征在于，所述阳极尾气输出管连通有阳极尾气处理子系统，所述阳极尾气处理子系统包括依次通过管道连通的第一循环水冷却器、汽水分离器、燃烧器和烟道，所述空气供应系统还包括与所述燃烧器连通的第二空气输入管路；所述阴极尾气输出管连通有阴极尾气处理管路，且所述阴极尾气处理管路上设有第二循环水冷却器。
8.权利要求1-7任一项所述的多功能固体氧化物燃料电池电堆测试系统的运行方法，其特征在于，包括如下步骤：SOFC电堆测试前，打开氮气系统吹扫测试系统中的所有管路；吹扫后，一方面，根据所需测量SOFC电堆的特性、测量目的，通过阳极多气源供气子系统调配出不同的原料气，然后打开相应管路上的阀门、通入原料气，接着打开相应管路上的第一管路加热装置，先后将原料气、加热至合适的温度；另一方面，打开第一空气输入管路及该管路上的第一管路加热装置加热空气，之后加热的空气流经阴极气体输入管继续被第二管路加热装置加热后通入SOFC电堆阴极侧逐步将电堆加热至指定温度；然后向SOFC电堆阳极侧逐渐通入调配、处理好的且被阳极气体输入管的第二管路加热装置加热后的原料气，当SOFC电堆达到指定温度、电压时，控制系统调整原料气流量并通过电子负载拉载电流，SOFC电堆进入发电状态；原料气通过SOFC电堆阳极侧未发生反应的部分从阳极尾气输出管排出。
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