CN114628748B - 一种广谱燃料电池电堆尾气处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及广谱燃料电池领域，具体地说是一种广谱燃料电池电堆尾气处理系统，包括尾气处理换热器、空气泵、水泵和多个管路，其中尾气处理换热器中交错设有催化燃烧腔室和液体腔室，第一管路一端与电堆连接、另一端与各个催化燃烧腔室连通，且所述空气泵与所述第一管路连接，第二管路一端与水泵连接、另一端与各个液体腔室输入端连通，第三管路一端与各个液体腔室输出端连通、另一端与燃料重整器连接，所述催化燃烧腔室内设有燃烧催化剂。本发明利用电堆阳极尾气中的氢气在催化燃烧腔室内燃烧并释放热量实现与液体腔室中的液态水换热，从而实现热量的回收利用，避免浪费，提供了系统效率。

Description

一种广谱燃料电池电堆尾气处理系统
技术领域
本发明涉及广谱燃料电池领域，具体地说是一种广谱燃料电池电堆尾气处理系统。
背景技术
在广谱燃料电池系统中，发电完成之后的电堆阳极尾气当中仍然含有一定量的氢气，并且尾气的温度接近180度，如果直接将这些含有氢气的高温气体排空，会造成燃料和热量的浪费，导致系统效率降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种广谱燃料电池电堆尾气处理系统，将尾气处理换热器内的催化燃烧腔室和液体腔室交错设置，电堆阳极尾气中的氢气在催化燃烧腔室内燃烧并释放热量，而液体腔室中的液态水换热后变成高温液态水重新流入广谱燃料电池系统中，从而实现热量的回收利用，避免浪费，提供了系统效率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种广谱燃料电池电堆尾气处理系统，包括尾气处理换热器、空气泵、水泵和多个管路，其中尾气处理换热器中交错设有催化燃烧腔室和液体腔室，第一管路一端与电堆连接、另一端与各个催化燃烧腔室连通，且所述空气泵与所述第一管路连接，第二管路一端与水泵连接、另一端与各个液体腔室输入端连通，第三管路一端与各个液体腔室输出端连通、另一端与燃料重整器连接，所述催化燃烧腔室内设有燃烧催化剂。
所述第一管路输出端设有多个第一支路分别与所述尾气处理换热器中对应的催化燃烧腔室连通。
所述第二管路输出端设有多个第二支路分别与所述尾气处理换热器中对应的液体腔室连通。
所述第三管路输入端设有多个第三支路分别与所述尾气处理换热器中对应的液体腔室连通。
所述尾气处理换热器输出端设有尾气排放管路，且所述尾气排放管路设有多个尾气输入支路分别与所述尾气处理换热器中对应的催化燃烧腔室连通。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明将尾气处理换热器内的催化燃烧腔室和液体腔室交错设置，电堆阳极尾气中的氢气在催化燃烧腔室内燃烧并释放热量，而液体腔室中的液态水换热后变成高温液态水重新流入广谱燃料电池系统中，从而实现热量的回收利用，避免浪费，提供了系统效率。
2、本发明整体结构简单，方便现有设备进行改造。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为尾气处理换热器，101为催化燃烧腔室，102为液体腔室，2为空气泵，3为水泵，4为电堆，5为燃料重整器，6为第一管路，7为第二管路，8为第三管路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1所示，本发明包括尾气处理换热器1、空气泵2和水泵3，其中所述尾气处理换热器1中交错设有催化燃烧腔室101和液体腔室102，电堆4一端与燃料重整器5串联，另一端与第一管路6相连，且所述第一管路6输出端设有多个第一支路分别与所述尾气处理换热器1中对应的催化燃烧腔室101连通，所述空气泵2与所述第一管路6连接，本发明通过所述空气泵2将空气与第一管路6中的电堆阳极尾气混合后再进入所述催化燃烧腔室101中，所述催化燃烧腔室101中设有燃烧催化剂可将电堆阳极尾气中剩余的氢气燃烧掉，同时放出热量，本实施例中，所述燃烧催化剂为0.3％Pt/Al2O3，所述水泵3与第二管路7连接，且所述第二管路7输出端设有多个第二支路分别与所述尾气处理换热器1中对应的液体腔室102连通，所述尾气处理换热器1输出端设有第三管路8和尾气排放管路，且所述第三管路8输入端设有多个第三支路分别与所述尾气处理换热器1中对应的液体腔室102连通，所述第三管路8的输出端重新连回广谱燃料电池系统中的燃料重整器5中，所述尾气排放管路设有多个尾气输入支路分别与所述尾气处理换热器1中对应的催化燃烧腔室101连通，液态水通过所述水泵3作用输入所述液体腔室102中，并通过催化燃烧腔室101释放的热量加热变成高温液态水后，再由第三管路8重新输入燃料重整器5中，而电堆阳极尾气燃烧后由所述尾气排放管路排走。
本发明的工作原理为：
本发明工作时，电堆阳极尾气当中仍然含有一定量的氢气，并且尾气的温度接近180度，空气泵2将空气与第一管路6中的电堆阳极尾气混合后输入尾气处理换热器1内的催化燃烧腔室101中，水泵3将液态水输入尾气处理换热器1内的液体腔室102中，尾气处理换热器1内的催化燃烧腔室101和液体腔室102交错设置，并且所述催化燃烧腔室101中设有燃烧催化剂可将电堆阳极尾气中剩余的氢气燃烧掉，同时放出热量，而液体腔室102中的液体水通过催化燃烧腔室101释放的热量加热变成高温液态水，并由第三管路8重新输入燃料重整器5中，电堆阳极尾气燃烧后由所述尾气排放管路排走。

Claims (1)

1.一种广谱燃料电池电堆尾气处理系统，其特征在于：包括尾气处理换热器(1)、空气泵(2)、水泵(3)和多个管路，其中尾气处理换热器(1)中交错设有催化燃烧腔室(101)和液体腔室(102)，第一管路(6)一端与电堆(4)连接、另一端与各个催化燃烧腔室(101)连通，且所述空气泵(2)与所述第一管路(6)连接，第二管路(7)一端与水泵(3)连接、另一端与各个液体腔室(102)输入端连通，第三管路(8)一端与各个液体腔室(102)输出端连通、另一端与燃料重整器(5)连接，所述催化燃烧腔室(101)内设有燃烧催化剂；
所述第一管路(6)输出端设有多个第一支路分别与所述尾气处理换热器(1)中对应的催化燃烧腔室(101)连通；
所述第二管路(7)输出端设有多个第二支路分别与所述尾气处理换热器(1)中对应的液体腔室(102)连通；
所述第三管路(8)输入端设有多个第三支路分别与所述尾气处理换热器(1)中对应的液体腔室(102)连通；
所述尾气处理换热器(1)输出端设有尾气排放管路，且所述尾气排放管路设有多个尾气输入支路分别与所述尾气处理换热器(1)中对应的催化燃烧腔室(101)连通。
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