CN118099488A - 燃料电池供氢反应系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃料电池技术领域，公开一种燃烧电池供氢反应器，该燃料电池供氢反应系统包括壳体、催化重整管、加热腔以及预热管；催化重整管设于壳体内，催化重整管的一端设有排气管，排气管连通催化重整管的内部，排气管的另一端伸出壳体外侧，用于连通外部装置，催化重整管的外壁和壳体的内壁围合形成加热腔；预热管的一端与催化重整管连通，另一端穿过加热腔，并伸出外壳的外侧。本申请通过将催化重整管设置在壳体内部，加热腔环设在催化重振管的外侧，并将预热管设置在加热腔内，以使加热腔可同时对催化重振管和预热管进行加热，精简了燃料电池供氢反应系统的结构，降低了加工成本，提高了重整反应的转化率以及热交换效率。

Description

燃料电池供氢反应系统

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种燃料电池供氢反应系统。

背景技术

随着全球气候变暖、以及国家对碳排放管控，氢能作为一种低碳能源受到了广泛的重视。氢燃料电池作为最有前景的氢能应用技术，被广泛的应用在新能源汽车、航空等领域。然而氢气作为氢燃料电池的主要能源，在自然界的含量较少无法直接采集使用，因此工业生产中通常通过天然气或甲醇的重整反应，或氨的裂解来制取氢气，由于制氢反应为吸热反应，因此需要保证供氢反应器具有较高的热交换效率。

现有的供氢反应器一般包括重整反应器和加热器，通过将重整气体通入重整反应器内，并在加热器的加热下进行重整反应。为保证换热效率，现有的供氢反应器在反应器的外层和内层设有多个加热器，或将反应器和加热器设置成异形结构，导致供氢反应器的组件较多、结构较为复杂、加工成本较高的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种燃料电池供氢反应系统，旨在解决现有燃料电池供氢反应系统的组件较多、结构较为复杂、加工成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提出的燃料电池供氢反应系统，包括壳体、催化重整管、加热腔以及预热管；所述催化重整管设于所述壳体内，所述催化重整管的一端设有排气管，排气管连通所述催化重整管的内部，所述排气管远离所述催化重整管的一端伸出所述壳体外侧，用于连通外部装置，所述催化重整管的外壁和所述壳体的内壁围合形成加热腔；所述预热管的一端与所述催化重整管连通，另一端穿过所述加热腔，并伸出所述外壳的外侧；

所述加热腔用于加热所述预热管和所述催化重整管，重整反应物通过所述预热管预热并输送至所述催化重整管，所述重整反应物在所述催化重整管内发生重整反应以产生氢气，并从所述排气管排出。

在本发明的一实施例中，所述加热腔内填充有燃烧催化剂，所述壳体的两端分别开设有连通所述加热腔的进气管和出气管，燃烧气体通过所述进气管进入所述加热腔，并与所述燃烧催化剂发生放热反应，所述出气管用于排出废气。

在本发明的一实施例中，所述壳体内部靠近两端处分别设有第一多孔板，两个所述第一多孔板分别与所述壳体的内壁围合形成第一集气腔和第二集气腔，所述第一集气腔与所述出气管连通，所述第二集气腔与所述进气管连通。

在本发明的一实施例中，所述预热管设于所述加热腔内的形状为螺旋形，所述预热管环绕所述催化重整管的外侧。

在本发明的一实施例中，所述催化重整管内设有第二多孔板，所述第二多孔板位于所述催化重整管远离所述排气管的一端，并与所述催化重整管的内壁围合形成第三集气腔，所述第二多孔板远离所述第三集气腔的一侧设有重整催化剂，所述重整反应物依次经过所述预热管、所述第三集气腔后，并与所述重整催化剂发生重整反应。

在本发明的一实施例中，所述催化重整管内设有至少两个催化床层，多个所述催化床层均设于所述第二多孔板远离所述第三集气腔的一侧，并沿所述催化重整管的轴向间隔设置，所述催化床层内填充有所述重整催化剂，每一所述催化床层均包括两间隔设置的第三多孔板。

在本发明的一实施例中，所述催化重整管内设有丝杆，所述丝杆位于所述催化重整管的中心，所述丝杆的两端分别与所述催化重整管连接，所述第二多孔板、多个所述催化床层均与所述丝杆连接。

在本发明的一实施例中，所述燃料电池供氢反应系统还包括多个热电偶和多个套筒，多个所述套筒一端均插设于所述催化重整管内，另一端伸出所述壳体的外侧，多个所述套筒沿所述催化重整管的周向间隔排布，每一所述套筒内沿所述催化重整管的轴向间隔设有多个所述热电偶。

在本发明的一实施例中，所述燃料电池供氢反应系统还包括尾气燃烧器，所述尾气燃烧器设于所述壳体远离排气管的一端，并与所述加热腔连通，所述尾气燃烧器用于收集并点燃电堆产生的阳极尾气和阴极尾气。

在本发明的一实施例中，所述尾气燃烧器包括外壳和点火装置，所述外壳内部形成有依次连通的预混室和燃烧室，所述外壳的一端设有连通所述预混室的阳极尾气入口和阴极尾气入口，所述燃烧室与所述加热腔连通，所述燃烧室内填充有蜂窝陶瓷，所述点火装置的一端伸出外壳外侧，另一端设于所述预混室内，并用于点燃所述阳极尾气和所述阴极尾气。

本发明技术方案提出的燃料电池供氢反应系统包括壳体、催化重整管、加热腔以及预热管。其中催化重整管用于重整反应物发生重整反应并产生氢气，将催化重整管设置在壳体内，催化重整管的外侧壁和壳体的内壁围合形成了加热腔，加热腔用于释放热量，以提供催化重整管内发生重整反应所需要的热量。预热管用于将重整反应物输送至催化重振管内，通过将预热管部分设置在加热腔内，以使重整反应物可在加热腔内预热气化，提高重振反应的转化率。本申请通过将催化重整管设置在壳体内部，加热腔环设在催化重振管的外侧，并将预热管设置在加热腔内，以使加热腔可同时对催化重振管和预热管进行加热，精简了燃料电池供氢反应系统的结构，降低了加工成本，提高了重整反应的转化率以及热交换效率。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明燃料电池供氢反应系统的结构示意图；

图2为图1燃料电池供氢反应系统的爆炸图；

图3为图1燃料电池供氢反应系统的俯视图；

图4为图3沿A-A处的剖视图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。全文中出现的“和/或”、“且/或”的含义相同，均表示包括三个并列的方案，以“A且/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种燃料电池供氢反应系统1。

结合图1-图4所示，在本发明的一实施例中，包括壳体10、催化重整管20以及预热管30；催化重整管20设于壳体10内，催化重整管20的一端设有排气管21，排气管21连通催化重整管20的内部，排气管21远离催化重整管20的一端伸出壳体10外侧，用于连通外部装置，催化重整管20的外壁和壳体10的内壁围合形成加热腔13；预热管30的一端与催化重整管20连通，另一端穿过加热腔13，并伸出壳体10的外侧；加热腔13用于加热预热管30和催化重整管20，重整反应物通过预热管30预热并输送至催化重整管20，重整反应物在催化重整管20内发生重整反应以产生氢气，并从排气管21排出。

在本实施例中，壳体10和催化重整管20的形状均为圆筒形，二者形状相同，并且催化重整管20设置在壳体10内，进而提高了壳体10的空间利用率。同时，由此可知，由壳体10内壁和催化重整管20的外壁围合形成的加热腔13的横截面形状为圆环形，圆环形的加热腔13提高了对催化重整管20加热的均匀性。现有制氢技术一般是通过天然气或甲醇的重整反应，或氨的裂解来制取氢气。天然气或甲醇的重整反应以及氨的裂解反应均为吸热反应，因此在氢气制取时需要大量的热量。通过在催化重整管20的外侧设置圆环形的加热腔13，进而提高了催化重整管20内重整反应的制氢效率。进一步的，将催化重整管20设置在壳体10内部的中心位置，进而进一步的提高了加热腔13对催化重整管20加热的均匀性。可以理解的，氢气的密度较低，将排气管21设置在催化重整管20的顶端，以使甲醇等重整反应物重整反应后生成的氢气通过排气管21排出。同时排气管21用于连接燃料电池的阳极入口，以将氢气输送至燃料电池内。加热腔13内可设置电加热器，也可通过催化燃烧的方式，为催化重整管20提供热量。本申请还设有预热管30，预热管30用于将重整反应物（例如甲醇和水蒸气）输送至催化重整管20内，因此将预热管30的一端与催化重整管20远离排气管21的一端连通，另一端穿过加热腔13伸出壳体10外侧，以便于重整反应物的加入。同时将预热管30穿过加热腔13，以使加热腔13对预热管30内的重整反应物进行预热，进而提高了重整反应的效率以及氢气的转化率。

本申请通过将催化重整管20设置在壳体10内部，加热腔13环设在催化重振管的外侧，并将预热管30设置在加热腔13内，以使加热腔13可同时对催化重振管和预热管30进行加热，相对于现有的供氢反应器，在催化重整管20的外侧以及壳体10的外侧均设置加热腔13，或者将加热腔13和催化重整管20设计成异形的结构，本申请精简了燃料电池供氢反应系统1的结构，降低了加工成本，提高了重整反应的转化率以及热交换效率。

结合图1和图4所示，在本发明的一实施例中，加热腔13内填充有燃烧催化剂，壳体10的两端分别开设有连通加热腔13的进气管11和出气管12，燃烧气体通过进气管11进入加热腔13，并与燃烧催化剂发生放热反应，出气管12用于排出废气。

在本实施例中，加热腔13内产生的热量是通过燃烧气体在燃烧时释放出，燃烧气体为甲醇和空气，催化剂可为锌铬催化剂、铜基催化剂等。由上述实施例可知，甲醇即可作为重整反应物也可作为燃烧反应物，因此选择甲醇和空气作为加热腔13的燃烧物，减少了燃料电池供氢反应系统1的反应物种类。可以理解的，将进气管11和出气管12分别设置在壳体10的两端，并将燃烧催化剂设置在加热腔13内，以使燃烧气体通过进气管11进入加热腔13内，由壳体10的一端扩散至另一端，以使甲醇燃烧的更加彻底。

结合图4所示，在本发明的一实施例中，壳体10内部靠近两端处分别设有第一多孔板14，两个第一多孔板14分别与壳体10的内壁围合形成第一集气腔141和第二集气腔142，第一集气腔141与出气管12连通，第二集气腔142与进气管11连通。

在本实施例中，第一多孔板14的形状与壳体10内部的腔体形状相同，也即均为圆形，第一多孔板14的表面开设有多个孔，多个孔均匀间隔的排布在第一多孔板14的表面。两个第一多孔板14分别位于壳体10的两端，并与壳体10内壁连接，同时与壳体10两端的内壁分别围合形成第一集气腔141和第二集气腔142。燃烧催化剂填充与两第一多孔板14之间，因此第一多孔板14还具有支撑燃烧催化剂的作用。燃烧气体通过进气管11进入第一集气腔141，在第一集气腔141内混合后再通过第一多孔板14上的孔洞扩散至与燃烧催化剂接触，并发生放热反应。发生放热反应后的反应废气再通过第一多孔板14的孔洞进入第二集气腔142内，然后从出气管12排出。因此通过设置第一集气腔141，以使燃烧气体充分混合再进入加热腔13内，进而使放热反应更为彻底，同时还提高了加热腔13内各个位置温度的均匀性。

结合图2和图4所示，在本发明的一实施例中，预热管30设于加热腔13内的形状为螺旋形，预热管30环绕催化重整管20的外侧。

在本实施例中，将预热管30设于加热腔13内的形状设计成螺旋形，以使其螺旋环绕在催化重整管20的外侧，进而在不变更加热腔13的尺寸的条件下，提高了预热管30在加热腔13内的长度，从而提高了重整反应物的预热时间，以提高了重整反应效率和氢气转化率，以及加热腔13的空间利用率。

结合图4所示，在本发明的一实施例中，催化重整管20内设有第二多孔板22，第二多孔板22位于催化重整管20远离排气管21的一端，并与催化重整管20的内壁围合形成第三集气腔221，第二多孔板22远离第三集气腔221的一侧设有重整催化剂，重整反应物依次经过预热管30、第三集气腔221后，并与重整催化剂发生重整反应。

在本实施例中，第二多孔板22的形状与催化重整管20的形状相同，其表面也开设有孔洞，具体结构可参考上述关于第一多孔板14的介绍。通过将第二多孔板22设置在催化重整管20内，并将重整催化剂设置在第二多孔板22远离第三集气腔221的一侧，以使第二多孔板22对重整催化剂起到了支撑的作用。同时重整反应气体通过第三集气腔221的充分混合后再经过第二多孔板22的孔洞，扩散至与重整催化剂接触，进而提高了重整反应物的反应效率和氢气的转化率。重整催化剂可为锌铬催化剂、铜锌催化剂、镍基催化剂以及贵金属催化剂等。

请继续参考图4，在本发明的一实施例中，催化重整管20内设有多个催化床层23，多个催化床层23均设于第二多孔板22远离第三集气腔221的一侧，并沿催化重整管20的轴向间隔设置，催化床层23内填充有重整催化剂，每一催化床层23均包括两间隔设置的第三多孔板231。

在本实施例中，为提高重整反应时氢气的转化率，将壳体10以及催化重整管20的长度设计的较长，以使重整反应物从催化重整管20的一端扩散至另一端时能与重整催化剂充分的发生反应。但是当重整催化剂填充在催化重整管20内时，会导致催化剂堆积，影响重整反应气体的扩散，进而影响氢气的产量。因此本申请通过在催化重整管20内设置多个催化床层23，每一催化床层23均包括两个间隔设置的第三多孔板231，重整催化剂填充在每一催化床层23的两个第三多孔板231之间，以将重整催化剂分割成多个独立的部分，进而避免了过多的重整催化剂堆积，以便于重整反应气体的扩散。同时，两个第三多孔板231之间的间隙大于两个催化床层23之间的间隙。当重整反应气体穿过催化床层23内的重整催化剂进入到两个催化床层23之间的小腔室内时，可在此小腔室内再次充分混合，然后再进入到另一催化床层23内的重整催化剂内，进而进一步的提高了重整反应气体的扩散程度以及重整反应产物转化率。

请继续参考图4所示，在本发明的一实施例中，催化重整管20内设有丝杆24，丝杆24位于催化重整管20的中心，丝杆24的两端分别与催化重整管20连接，第二多孔板22、多个催化床层23均与丝杆24连接。

在本实施例中，将第二多孔板22和多个催化床层23均通过丝杆24固定在催化重整管20的中心，进而提高了催化重整管20组装的便利性以及结构的小型化，同时便于将第二多孔板22和多个催化床层23的边缘均与催化重整管20的内壁抵接，以便于重整催化剂的填充。可以理解的，可将丝杆24的外周设置外螺纹，并将第二多孔板22和多个催化床层23的中部开设螺纹孔，以使第二多孔板22和多个催化床层23与丝杆24螺纹连接，进而进一步的提高组装的便利性。

结合图1-图4所示，在本发明的一实施例中，燃料电池供氢反应系统1还包括多个热电偶和多个套筒25，多个套筒25一端均插设于催化重整管20内，另一端伸出壳体10的外侧，多个套筒25沿催化重整管20的周向间隔排布，每一套筒25内沿催化重整管20的轴向间隔设有多个热电偶。

在本实施例中，由于重整反应为吸热反应，因此温度对于重整反应的氢气转化率至关重要。通过设置热电偶，以监测催化重整管20内的温度，进而便于及时调整加热腔13内的温度。通过在催化重整管20内设置套筒25，并将热电偶设置在套筒25内，进而提高了热电偶安装的便利性，同时多个热电偶沿催化重整管20的轴向间隔设置，以便于监测催化重整管20轴向方向上不同位置的温度。通过在催化重整管20的周向设置多个套筒25，进而提高了对催化重整管20周向方向的温度监测。

结合图1、图2和图4所示，在本发明的一实施例中，燃料电池供氢反应系统1还包括尾气燃烧器40，尾气燃烧器40设于壳体10远离排气管21的一端，并与加热腔13连通，尾气燃烧器40用于收集并点燃电堆产生的阳极尾气和阴极尾气。

在本实施例中，燃料电池供氢反应系统1是用于提供氢燃料电池所需要的氢气，氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。在氢燃料电池的供电过程中，阴极尾气和阳极尾气为较高温度的空气以及未充分反应的氢气，因此通过设置尾气燃烧器40，以使氢燃料电池的高温空气以及未充分反应的氢气进入到尾气燃烧器40内再次燃烧，再次燃烧释放的热量以及尾气本身的高温为催化重整管20提供了重整反应所需要的热量。降低了加热腔13内甲醇燃烧的使用量。同时尾气中的空气也可用于加热腔13内与甲醇发生放热反应。

在申请中燃料电池供氢反应系统1在开始工作时，通过向加热腔13内通入甲醇和空气，以加热催化重整管20，进而发生重整反应释放氢气，产生的氢气通过排气管21进入氢燃料电池的阳极。氢燃料电池利用氢气发电，并产生阴极尾气和阳极尾气，高温的阴极尾气和阳极尾气再通过尾气燃烧器40再次燃烧后，为催化重整管20提供热量，此时加热腔13可由尾气燃烧器40单独提供热量，也可由尾气燃烧器40和燃烧气体放热反应共同提供热量。

请继续参考图1、2和图4，在本发明的一实施例中，尾气燃烧器40包括外壳41和点火装置42，外壳41内部形成有依次连通的预混室43和燃烧室44，外壳41的一端设有连通预混室43的阳极尾气入口45和阴极尾气入口46，燃烧室44与加热腔13连通，燃烧室44内填充有蜂窝陶瓷441，点火装置42的一端伸出外壳41外侧，另一端设于预混室43内，并用于点燃阳极尾气和阴极尾气。

在本实施例中，壳体10朝向尾气燃烧器40的一端的端面开设有多个孔洞，以使燃烧室44与加热腔13连通。阴极尾气和阳极尾气在预混室43内充分混合后进而燃烧室44。点火装置42的一端设置在外壳41的外侧，以便于操作控制点火装置42点燃阴极尾气和阳极尾气。同时在燃烧室44内填充有蜂窝陶瓷441，陶瓷内部开设有多个孔洞，多个孔洞呈蜂窝状排布，以便于尾气充分燃烧。进一步的，在外壳41的一侧设有两个套筒25，并分别连通预混室43和燃烧室44，套筒25内设置有热电偶，以监测预混室43和燃烧室44的温度，以便于及时调整阴极尾气和阳极尾气的进气量，从而保证催化重整管20的温度处于重整反应所需要的温度范围内，提高重整反应的产物转化率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种燃料电池供氢反应系统，其特征在于，包括：

壳体；

催化重整管，所述催化重整管设于所述壳体内，所述催化重整管的一端设有排气管，所述排气管连通所述催化重整管的内部，所述排气管远离所述催化重整管的一端伸出所述壳体外侧，用于连通外部装置，所述催化重整管的外壁和所述壳体的内壁围合形成加热腔；以及

预热管，所述预热管的一端与所述催化重整管连通，另一端穿过所述加热腔，并伸出所述壳体的外侧；

所述加热腔用于加热所述预热管和所述催化重整管，重整反应物通过所述预热管预热并输送至所述催化重整管，所述重整反应物在所述催化重整管内发生重整反应以产生氢气，并从所述排气管排出。

2.如权利要求1所述的燃料电池供氢反应系统，其特征在于，所述加热腔内填充有燃烧催化剂，所述壳体的两端分别设有连通所述加热腔的进气管和出气管，燃烧气体通过所述进气管进入所述加热腔，并与所述燃烧催化剂发生放热反应，所述出气管用于排出废气。

3.如权利要求2所述的燃料电池供氢反应系统，其特征在于，所述壳体内部靠近两端处分别设有第一多孔板，两个所述第一多孔板分别与所述壳体的内壁围合形成第一集气腔和第二集气腔，所述第一集气腔与所述出气管连通，所述第二集气腔与所述进气管连通。

4.如权利要求1-3中任一项所述的燃料电池供氢反应系统，其特征在于，所述预热管设于所述加热腔内的形状为螺旋形，所述预热管环绕所述催化重整管的外侧。

5.如权利要求1-3中任一项所述的燃料电池供氢反应系统，其特征在于，所述催化重整管内设有第二多孔板，所述第二多孔板位于所述催化重整管远离所述排气管的一端，并与所述催化重整管的内壁围合形成第三集气腔，所述第二多孔板远离所述第三集气腔的一侧设有重整催化剂，所述重整反应物依次经过所述预热管、所述第三集气腔后，并与所述重整催化剂发生重整反应。

6.如权利要求5所述的燃料电池供氢反应系统，其特征在于，所述催化重整管内设有至少两个催化床层，多个所述催化床层均设于所述第二多孔板远离所述第三集气腔的一侧，并沿所述催化重整管的轴向间隔设置，所述催化床层内填充有所述重整催化剂，每一所述催化床层均包括两间隔设置的第三多孔板。

7.如权利要求6所述的燃料电池供氢反应系统，其特征在于，所述催化重整管内设有丝杆，所述丝杆位于所述催化重整管的中心，所述丝杆的两端分别与所述催化重整管连接，所述第二多孔板、多个所述催化床层均与所述丝杆连接。

8.如权利要求1-3中任一项所述的燃料电池供氢反应系统，其特征在于，所述燃料电池供氢反应系统还包括多个热电偶和多个套筒，多个所述套筒一端均插设于所述催化重整管内，另一端伸出所述壳体的外侧，多个所述套筒沿所述催化重整管的周向间隔排布，每一所述套筒内沿所述催化重整管的轴向间隔设有多个所述热电偶。

9.如权利要求1-3中任一项所述的燃料电池供氢反应系统，其特征在于，所述燃料电池供氢反应系统还包括尾气燃烧器，所述尾气燃烧器设于所述壳体远离排气管的一端，并与所述加热腔连通，所述尾气燃烧器用于收集并点燃电堆产生的阳极尾气和阴极尾气。

10.如权利要求9所述的燃料电池供氢反应系统，其特征在于，所述尾气燃烧器包括外壳和点火装置，所述外壳内部形成有依次连通的预混室和燃烧室，所述外壳的一端设有连通所述预混室的阳极尾气入口和阴极尾气入口，所述燃烧室与所述加热腔连通，所述燃烧室内填充有蜂窝陶瓷，所述点火装置的一端伸出外壳外侧，另一端设于所述预混室内，并用于点燃所述阳极尾气和所述阴极尾气。