CN117531472A - 用于sofc电堆的汽化重整一体反应器及反应系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器及反应系统。其包括汽化元件、加热元件及至少一个重整元件，汽化元件用于将燃料转化为燃料气体；加热元件套设于汽化元件的外围并为汽化元件供热，加热元件与汽化元件构造成一体式结构；重整元件连通于汽化元件并与汽化元件及加热元件一体构造，用于将燃料气体转化为气态混合物以供给SOFC电堆。本申请加热元件套设于汽化元件的外围，实现了汽化元件与加热元件的部分集成化，并且，重整元件连通于汽化元件并与汽化元件及加热元件构造成一体式结构，实现了汽化元件、加热元件和重整元件整体的集成化设计，使反应器整体的体积缩减，有助于实现发电系统整体的集成。

Description

用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器及反应系统

技术领域

本申请涉及燃料电池的技术领域，特别是涉及一种用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器及反应系统。

背景技术

科技的进步使得社会对能源的需求量不断增大，清洁能源由于具有环保、可再生等特性已成为能源领域的重点开发方向。可逆固体氧化物电池(RSOC)作为一种可逆的电化学能量转换装置，可实现燃料化学能及电能间的直接高效转化，具有能量转换效率高、环境友好以及低排等突出优点。RSOC能够以固体氧化物燃料电池(SOFC)和固体氧化物电解池(SOEC)两种工作模式交替运行。

相关技术中，电堆废气再循环SOFC系统包括蒸发器、重整器、换热器单元、电堆、燃烧室、第一传感器、第二传感器，蒸发器和重整器作为单独的模块进行设计，并通过燃烧室通过燃烧处理SOFC产生的废气，同时为换热器单元提供高温烟气，各部件通过相关管路相连，在确保燃烧室的温度满足温度约束的条件下实现了废气的再循环使用。

然而，上述的电堆废气再循环SOFC系统虽然能够在一定程度上提高尾气的利用率，但系统整体的体积较为庞大，不利于整个发电系统的集成。

发明内容

基于此，有必要针对上述的电堆废气再循环SOFC系统体积大，不利于实现整个发电系统的集成化的问题，提供一种用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器及反应系统。

第一方面，本申请提供一种用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器，采用如下的技术方案：

一种用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器，包括汽化元件、加热元件及至少一个重整元件，所述汽化元件用于将燃料转化为燃料气体；所述加热元件套设于所述汽化元件的外围并为所述汽化元件供热，所述加热元件与所述汽化元件构造成一体式结构；所述重整元件连通于所述汽化元件并与所述汽化元件及所述加热元件一体构造，用于将所述燃料气体转化为气态混合物以供给所述SOFC电堆。

在其中一个实施例中，所述汽化元件包括汽化壳体，所述汽化壳体具有汽化腔、进料通道和排气通道，所述进料通道连通于所述汽化腔以用于向所述汽化腔中输送燃料，所述排气通道连通于所述重整元件与所述汽化腔之间以用于将所述燃料气体输往所述重整元件。

在其中一个实施例中，其特征在于，所述重整元件包括重整壳体及多个催化件，所述重整器壳体内具有供所述催化件安装的催化腔，沿所述燃料气体的传输方向，所述重整壳体能够与所述汽化壳体构造成一体式结构，全部的所述催化件间隔排布；所述重整壳体还包括连通于所述催化腔的进气口和排气口，沿所述燃料气体的传输方向，所述进气口和所述排气口设于所述催化腔相对的两侧，所述进气口用于连通所述汽化元件，所述排气口用于连通所述SOFC电堆。

在其中一个实施例中，所述催化件包括主体部和覆盖部，所述主体部具有多个用于放置催化剂的容置腔，所述覆盖部能够贴合于所述主体部以封闭所述容置腔，所述覆盖部包括多个透气通道。

在其中一个实施例中，所述汽化重整一体反应器还包括连接于所述汽化元件及所述重整元件之间的衔接元件，所述衔接元件包括衔接壳体，所述衔接壳体包括衔接腔、第一对接口和第二对接口，所述第一对接口对应于所述排气通道设置以连通所述汽化腔和所述衔接腔，所述第二对接口对应于所述进气口设置以连通所述衔接腔和所述催化腔。

在其中一个实施例中，所述加热元件包括加热壳体和引燃件，所述加热壳体包括安装缺口、加热腔及多个输入通道，所述安装缺口用于供所述汽化元件安装，所述输入通道连通于所述加热腔以用于向所述加热腔输送空气和/或SOFC尾气和/或天然气，所述引燃件安装于所述加热壳体并用于点燃所述加热腔内的所述SOFC尾气和/或所述天然气；其中，沿所述燃料气体的传输方向，所述加热壳体与所述重整壳体能够构造成一体式结构。

在其中一个实施例中，所述加热壳体还包括排废通道，所述排废通道用于将燃烧产生的具有高温的气体排出所述加热腔。

在其中一个实施例中，所述汽化重整一体反应器还包括至少一个换热元件，所述换热元件连通于所述加热元件且与所述重整元件相互贴合，所述换热元件用于为所述重整元件供热。

在其中一个实施例中，所述换热元件包括换热壳体和至少一个阻隔件，所述换热壳体内具有换热腔及相对布设的热气输入通道和热气输出通道，所述热气输入通道连通于所述换热腔与所述排废通道之间，所述热气输出通道用于将所述换热腔与其中一个所述输入通道连通，全部所述阻隔件均设于所述换热腔中，沿所述燃料气体的传输方向观察，相邻两个所述阻隔件仅存在部分重合；其中，所述换热壳体能够与所述重整壳体构造成一体式结构。

第二方面，本申请提供一种反应系统，采用如下的技术方案：

一种反应系统，包括检测模块、控制模块和上述的汽化重整一体反应器，所述检测模块包括第一检测件和第二检测件，所述第一检测件用于检测所述汽化元件内的液位高度，所述第二检测件用于检测所述加热元件的温度；所述控制模块包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元与所述第一检测件信号连接以控制所述汽化元件的启闭，所述第二控制单元与所述第二检测件信号连接以控制所述加热元件的启闭。

上述的用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器，通过加热元件套设于汽化元件的外围，实现了汽化元件与加热元件的部分集成化，并且，重整元件连通于汽化元件并与汽化元件及加热元件构造成一体式结构，实现了汽化元件、加热元件和重整元件整体的集成化设计，使反应器整体的体积缩减，有助于实现发电系统整体的集成。

附图说明

图1为本申请一实施例中汽化重整一体反应器的示意性透视图。

图2为本申请一实施例中汽化元件的示意性透视图。

图3为本申请一实施例中加热元件的示意性透视图。

图4为本申请一实施例中衔接元件的示意性透视图。

图5为本申请一实施例中重整元件的示意性透视图。

图6为本申请一实施例中重整壳体及密封圈的示意图。

图7为本申请一实施例中催化件的爆炸图。

图8为本申请一实施例中换热元件的示意性透视图。

图9为本申请一实施例中第一控制单元的控制逻辑图。

图10为本申请一实施例中第二控制单元的控制逻辑图。

图11为本申请一实施例中第三控制单元的控制逻辑图。

附图标注说明：

1、汽化元件；11、汽化壳体；111、汽化腔；1111、蒸发区间；1112、液体区间；112、进料通道；113、排气通道；2、加热元件；21、加热壳体；211、安装缺口；212、加热腔；213、输入通道；214、排废通道；22、引燃件；3、重整元件；31、重整壳体；311、催化腔；312、进气口；313、排气口；32、催化件；321、主体部；3211、容置腔；322、覆盖部；3221、透气通道；33、密封圈；4、衔接元件；41、衔接壳体；411、衔接腔；412、第一对接口；413、第二对接口；5、换热元件；51、换热壳体；511、换热腔；512、热气输入通道；513、热气输出通道；52、阻隔件；6、检测模块；61、第一检测件；62、第二检测件；63、第三检测件；G1、预设液位。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

科技的进步使得社会对能源的需求量不断增大，清洁能源由于具有环保、可再生等特性已成为能源领域的重点开发方向。可逆固体氧化物电池(RSOC)作为一种可逆的电化学能量转换装置，可以实现燃料化学能及电能间的直接高效转化，具有能量转换效率高、环境友好以及低排等突出优点。

RSOC可以以固体氧化物燃料电池(SOFC)和固体氧化物电解池(SOEC)两种工作模式交替运行。在SOFC工作模式下，阳极通入氢气、阴极通入氧气后可实现燃料化学能到电能的高效转换；在SOEC工作模式下，阳极通入水，在提供外部电能后，可以实现将电能转化为氢气和氧气的化学能。

具体的，SOFC系统通常由燃料汽化器、重整器、SOFC电堆等部件组成，燃料汽化器用于在加热元件提供热量的情况下，将燃料转化为可供SOFC电堆使用的燃料气体，重整器用于将进入系统的天然气等燃料转化为气态混合物，以供给SOFC电堆。

目前一些研究有将甲醇水溶液汽化器和甲醇水蒸气重整器作为单独的模块进行设计，将甲醇水溶液汽化器输出的甲醇气体直接送至甲醇水蒸气重整器，通过甲醇水蒸气重整器将气体转化为SOFC电堆所需的燃料气体(一般为氢气)，这个过程被称为甲醇重整反应。但是，SOFC系统虽然能够在一定程度上提高尾气的利用率，但系统整体的体积较为庞大，不利于整个发电系统的集成。

以下结合附图1-11对本申请实施例作进一步详细说明。

参阅图1，图1示出了本申请一实施例中汽化重整一体反应器的示意性透视图，为了解决上述问题，本申请一实施例提供一种用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器，包括汽化元件1、加热元件2和至少一个重整元件3。其中，加热元件2用于将燃料转化为燃料气体，加热元件2套接在汽化元件1的外围并为汽化元件1供热，加热元件2与汽化元件1构造成一体式结构。

在其他一些实施例中，汽化重整一体反应器还包括连通于汽化元件1和重整元件3之间的衔接元件4，衔接元件4用以将汽化元件1分解出的燃料气体均匀分配到每一个重整元件3中。

本申请实施例中，汽化元件1、加热元件2、衔接元件4和重整元件3均构造成长方体结构，集成后形成的反应器同样构造成长方体结构，与方形电堆的形状适配，能够实现与方形电堆较好的组合效果，有利于整个发电系统的集成。

具体的，重整元件3连通于汽化元件1，用于将燃料气体转化为气态混合物以供给给SOFC电堆。衔接元件4连通于汽化元件1及重整元件3之间，使得汽化元件1与重整元件3集成为一个整体，提升汽化重整一体反应器的集成度，缩减反应器整体的体积。本申请实施例中，燃料具体为甲醇水溶液，燃料气体具体为甲醇水蒸气，气态混合物具体是指甲醇水蒸气经催化剂催化反应后生成的用于供给SOFC电堆的气体。

结合图2所示，图2示出了本申请一实施例中汽化元件1的示意性透视图，汽化元件1包括构造成长方体结构的汽化壳体11，汽化壳体11内部具有用以进行汽化反应的汽化腔111，沿着燃料气体的传输方向，汽化气体还包括相对部设的进料通道112和排气通道113，进料通道112和排气通道113分别连通于汽化腔111在燃料气体传输方向上相对的两侧。

具体的，进行汽化反应时，液态的燃料通过进料通道112输送到汽化腔111中，在加热元件2的加热作用下蒸发形成燃料气体，燃料气体通过排气通道113输送给上述的衔接元件4。本申请实施例中，沿着高度方向，汽化腔111被划分为相互连通的蒸发区间1111和液体区间1112，液体区间1112用以容纳输入到汽化腔111中的液态燃料(甲醇水溶液)，液体区间1112相较于蒸发区间1111更加靠近地面，蒸发区间1111与液体区间1112之间界定出预设液位G1，上述的进料通道112和排气通道113均连通于蒸发区间1111所在的一侧，以减少液体区间1112内液态的燃料通过进料通道112和/或排气通道113溢出的情况。

参阅图1和图3，图3示出了本申请一实施例中加热元件2的示意性透视图，加热元件2包括构造成中间贯通的方筒状结构的加热壳体21，加热壳体21具有供上述的汽化元件1嵌入的安装缺口211，汽化元件1沿着燃料气体的传输方向嵌装于安装缺口211中，实现了汽化元件1和加热元件2的集成化设计的同时，也使得加热元件2能够更加均匀地对汽化元件1进行供热，提升供热效果。

本申请实施例中，加热壳体21还包括沿着安装缺口211的周向布设的加热腔212及连通于加热腔212的多个输入通道213，其中一部分输入通道213用于向加热腔212中输入SOFC尾气，该输入通道213设置为SOFC尾气输入口，另一部分输入通道213用于将加热腔212中输入天然气，该输入通道213设置为天然气输入口，剩余部分输入通道213用于向加热腔212中输入用以助燃的空气，该输入通道213设置为空气输入口。

加热元件2工作过程中，操作者可借助输入通道213向加热腔212中选择性地输送空气和/或SOFC尾气和/或天然气，以实现对加热腔212内加热温度的调控。此外，在一些实施例中，加热元件2还包括引燃件22，引燃件22安装于加热壳体21的侧壁上并用于点燃输入到加热腔212中的SOFC尾气和/或天然气。

另外，在一些实施例中，加热壳体21还包括用于将加热腔212与外界连通的排废通道214，SOFC尾气和/或天然气在燃烧过程中产生的废气可以借助排废通道214向外排出。

参阅图1至图4所示，图4示出了本申请一实施例中衔接元件4的示意性透视图，具体的，衔接元件4具体为布气板，衔接元件4包括构造成中空的板状结构的衔接壳体41，衔接壳体41包括衔接腔411、第一对接口412和第二对接口413，沿着燃料气体的传输方向，第一对接口412和第二对接口413分别连通于衔接腔411相对的两侧。

其中，第一对接口412用以与上述的汽化元件1连通以实现燃料气体的输入，第二对接口413用以与上述的重整元件3连通以实现燃料气体的输出。本申请实施例中，第二对接口413与重整元件3一一对应设置，用以将输入到衔接腔411中的燃料气体均匀分配给每一个重整元件3。

参阅图1和图5，图5示出了本申请一实施例中重整元件3的示意性透视图，本申请实施例中，重整元件3共设置有四个，四个重整元件3呈“田”字形排布且连通于上述的衔接元件4。

具体的，重整元件3包括重整壳体31及多个催化件32，重整壳体31构造成长方体结构且内置有共催化件32安装的催化腔311，沿着燃料气体的传输方向，重整壳体31一体成型于衔接壳体41背向汽化壳体11的一侧，全部的催化件32依次间隔排布于催化腔311中。

另外，重整壳体31还包括连通于催化腔311的进气口312和排气口313，沿着燃料气体的传输方向，进气口312和排气口313分别布设于催化腔311相对的两侧。其中，进气口312对应于上述衔接原件的第二对接口413设置以用以向催化腔311中通入燃料气体，排气口313则用于连通SOFC电堆，通入到催化腔311内的燃料气体依次通过各个催化件32后将会被转化为气态混合物以供给SOFC电堆。

结合图5和图6所示，图6示出了本申请一实施例中重整壳体31及密封圈33的示意图，在一些实施例中，重整元件3还包括密封圈33，密封圈33沿着进气口312的周缘布设并连接于重整壳体31，在燃料气体借助第二对接口413和进气口312通入到催化腔311的过程中起到密封作用，降低了燃料气体于运输过程中发生泄露的情况。

结合图7所示，图7示出了本申请一实施例中催化件32的爆炸图，具体的，催化件32包括主体部321和覆盖部322，主体部321具有多个用于放置催化剂的容置腔3211，覆盖件能够贴合于主体部321以实现对容置腔3211的封闭，使得溶质腔内的催化剂不易向外渗出。本申请实施例中，覆盖件具体为表面具有多个透气通道3221的网状透气盖板。

参阅图1和图8所示，图8示出了本申请一实施例中换热元件5的示意性透视图，在一些实施例中，汽化重整一体反应器还包括至少一个换热元件5，任意相邻的两个重整元件3之间均设有一个换热元件5。本申请实施例中，换热元件5设置为两个，换热元件5构造成板状结构，换热元件5与重整元件3相互贴合且能够拼合成一体式结构。

继续参阅图8，具体的，换热元件5包括换热壳体51，换热壳体51内具有换热腔511及相对布设的热气输入通道512和热气输出通道513。其中，热气输入通道512连通于换热腔511和排废通道214之间，用以将加热腔212中燃烧产生的高温废气输送至换热腔511中，实现对重整元件3的供热，热气输出通道513连通于上述的用以向加热腔212输入SOFC尾气的输入通道213与加热腔212之间，使得具有高温的废气在换热腔511与加热腔212之间循环。

本申请实施例中，高温的废气在换热腔511与加热腔212之间循环，一方面实现了对重整元件3的供热，提高了能量的利用率；另一方面，具有高温的废气在换热腔511和加热腔212之间循环，实现了对废气中未反应完的H2和CO的再利用，提高了燃料的利用率。

进一步的，在一些实施例中，换热原件还包括至少一个阻隔件52，全部的阻隔件52均沿着燃料气体的传输方向均匀排布于换热腔511中。本申请实施例中，阻隔件52构造成板状架构，阻隔件52的宽度与换热腔511的高度相同。

沿着燃料气体的传输方向观察，相邻的两个阻隔件52仅存在部分重合，即具有高温的废气在阻隔件52的阻隔作用下将沿着“S”形路径传输，减缓了高温废气的流动速度，延长了高温废气在换热元件5中的停留时间，提高了换热效率。

参阅图1至图11，本申请一实施例还提供了一种反应系统，该反应系统包括上述的汽化重整一体反应器、检测模块6和控制模块(未图示)，检测模块6安装于汽化重整一体反应器，控制模块与检测模块6信号连接。

其中，检测模块6包括第一检测件61、第二检测件62和第三检测件63，第一检测件61安装在汽化元件1中以对汽化腔111内的液位高度进行检测，第二检测件62安装在加热元件2中以检测加热腔212内的温度，第三检测件63安装在衔接件内以检测衔接腔411内的液位高度。

控制模块包括第一控制单元(未图示)、第二控制单元(未图示)和第三控制单元(未图示)，第一控制单元与第一检测件61信号连接以控制进料通道112的启闭，第二控制单元与第二检测件62信号连接以控制输入通道213的启闭，第三控制单元与第三检测件63信号连接以控制第一对接口412的启闭。

可以理解的是，反应系统中，为了便于实现控制模块对上述的进料通道112、输入通道213和第一对接口412启闭状态的控制，在进料通道112、输入通道213和第一对接口412出均可以安装有用以控制其启闭状态的阀门，该阀门与检测模块6中对应的检测件信号连接。

参阅图2和图9，图9示出了本申请一实施例中第一控制单元的控制逻辑图，本申请实施例中，第一检测件61包括耐高温液位传感器探头和电连接于耐高温液位传感器探头的耐高温信号传输线，耐高温液位传感器探头安装在汽化腔111中并对汽化腔111内的液位高度进行检测，并将检测到的第一液位信号通过耐高温信号传输线传输给第一控制单元，第一控制单元比对第一液位信号与预设液位G1。

如第一液位信号所代表的液位高度高于预设液位G1，则控制进料通道112处的阀门关闭；如第一液位信号所代表的液位高度低于预设液位G1，则控制进料通道112处的阀门开启，继续向汽化腔111中输入燃料。

参阅图3和图10，图10示出了本申请一实施例中第二控制单元的控制逻辑图，本申请实施例中，第二检测件62包括测温热电偶和电连接于测温热电偶的热电偶信号输出线，测温热电偶安装在加热腔212中并获取加热腔212中的温度信号，测温热电偶通过热电偶信号输出线将检测到的温度信号传输给第二控制单元，第二控制单元根据接收到的温度信号对输入通道213处的阀门的启闭状态进行调控，以决定是否需要通入天然气进行辅助加热。

参阅图4和图11，图11示出了本申请一实施例中第三控制单元的控制逻辑图，本申请实施例中，第三检测件63包括液位传感器探头和电连接于液位传感器探头和第三控制单元之间的信号输出线，液位传感器探头安装在衔接腔411中以获取衔接腔411中的第二液位信号。

如第二液位信号始终为0，则代表衔接腔411中无液体出现，此时第三控制单元控制第一对接口412处的阀门处于开启状态，反应系统正常运行；如第二液位信号超过0，则代表汽化腔111中的燃料可能通过排气通道113和第一对接口412流入到衔接腔411中，此时第三控制单元控制第一对接口412处的阀门关闭，并关停反应系统。

在其他一些实施例中，反应系统还包括示警模块(未图示)，示警模块与上述的控制模块信号连接。当第三控制系统接收到第二液位信号超过0时，控制示警模块开启并发出警报，以提醒操作者及时关停反应系统以避免反应系统损坏，从而提升反应系统运行过程中的安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器，其特征在于，所述汽化重整一体反应器包括：

汽化元件，用于将燃料转化为燃料气体；

加热元件，套设于所述汽化元件的外围并为所述汽化元件供热，所述加热元件与所述汽化元件构造成一体式结构；及

至少一个重整元件，连通于所述汽化元件并与所述汽化元件及所述加热元件一体构造，用于将所述燃料气体转化为气态混合物以供给所述SOFC电堆。

2.根据权利要求1所述的用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器，其特征在于，所述汽化元件包括汽化壳体，所述汽化壳体具有汽化腔、进料通道和排气通道，所述进料通道连通于所述汽化腔以用于向所述汽化腔中输送燃料，所述排气通道连通于所述重整元件与所述汽化腔之间以用于将所述燃料气体输往所述重整元件。

3.根据权利要求2所述的用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器，其特征在于，所述重整元件包括重整壳体及多个催化件，所述重整器壳体内具有供所述催化件安装的催化腔，沿所述燃料气体的传输方向，所述重整壳体能够与所述汽化壳体构造成一体式结构，全部的所述催化件间隔排布；

所述重整壳体还包括连通于所述催化腔的进气口和排气口，沿所述燃料气体的传输方向，所述进气口和所述排气口设于所述催化腔相对的两侧，所述进气口用于连通所述汽化元件，所述排气口用于连通所述SOFC电堆。

4.根据权利要求3所述的用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器，其特征在于，所述催化件包括主体部和覆盖部，所述主体部具有多个用于放置催化剂的容置腔，所述覆盖部能够贴合于所述主体部以封闭所述容置腔，所述覆盖部包括多个透气通道。

5.根据权利要求3所述的用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器，其特征在于，所述汽化重整一体反应器还包括连接于所述汽化元件及所述重整元件之间的衔接元件，所述衔接元件包括衔接壳体，所述衔接壳体包括衔接腔、第一对接口和第二对接口，所述第一对接口对应于所述排气通道设置以连通所述汽化腔和所述衔接腔，所述第二对接口对应于所述进气口设置以连通所述衔接腔和所述催化腔。

6.根据权利要求3所述的用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器，其特征在于，所述加热元件包括加热壳体和引燃件，所述加热壳体包括安装缺口、加热腔及多个输入通道，所述安装缺口用于供所述汽化元件安装，所述输入通道连通于所述加热腔以用于向所述加热腔输送空气和/或SOFC尾气和/或天然气，所述引燃件安装于所述加热壳体并用于点燃所述加热腔内的所述SOFC尾气和/或所述天然气；

其中，沿所述燃料气体的传输方向，所述加热壳体与所述重整壳体能够构造成一体式结构。

7.根据权利要求6所述的用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器，其特征在于，所述加热壳体还包括排废通道，所述排废通道用于将燃烧产生的具有高温的气体排出所述加热腔。

8.根据权利要求7所述的用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器，其特征在于，所述汽化重整一体反应器还包括至少一个换热元件，所述换热元件连通于所述加热元件且与所述重整元件相互贴合，所述换热元件用于为所述重整元件供热。

9.根据权利要求8所述的用于SOFC电堆的汽化重整一体反应器，其特征在于，所述换热元件包括换热壳体和至少一个阻隔件，所述换热壳体内具有换热腔及相对布设的热气输入通道和热气输出通道，所述热气输入通道连通于所述换热腔与所述排废通道之间，所述热气输出通道用于将所述换热腔与其中一个所述输入通道连通，全部所述阻隔件均设于所述换热腔中，沿所述燃料气体的传输方向观察，相邻两个所述阻隔件仅存在部分重合；

其中，所述换热壳体能够与所述重整壳体构造成一体式结构。

10.一种反应系统，其特征在于，所述反应系统包括：

如权利要求1-9任一项所述的汽化重整一体反应器；

检测模块，包括第一检测件和第二检测件，所述第一检测件用于检测所述汽化元件内的液位高度，所述第二检测件用于检测所述加热元件的温度；及

控制模块，包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元与所述第一检测件信号连接以控制所述汽化元件的启闭，所述第二控制单元与所述第二检测件信号连接以控制所述加热元件的启闭。