CN1941485A

CN1941485A - 燃料重整设备

Info

Publication number: CN1941485A
Application number: CNA2006101416185A
Authority: CN
Inventors: 李圣哲; 金周龙; 李赞镐; 徐东明; 金镇圹; 安镇九; 戈罗宾斯凯·利奥尼德
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2026-09-27
Also published as: CN100544102C; KR101265198B1; KR20070035219A

Abstract

本发明公开了燃料重整设备，包括：主体，其包括第一管和置于第一管内的第二管；和热源，其安装在所述第二管中并通过燃烧所述第二管中的燃料来产生热能。重整反应单元适于通过在所述第一管和第二管之间限定的空间中填充重整催化剂而形成，并通过燃料的重整反应产生含氢的重整气体。外壳包围着所述主体，并允许从所述热源产生的燃烧气体沿着所述重整反应单元的外围流动。

Description

燃料重整设备

技术领域

本发明涉及用于燃料电池系统的燃料重整设备。

背景技术

众所公知的，燃料电池系统用于使用燃料来产生电能。

在燃料电池中，聚合物电解质膜燃料电池具有极好的输出特性，工作温度低，启动和反应速度快的特点。因此，聚合物电解质膜燃料电池的这些优点使其具有广泛的应用，包括用于车辆的移动电源，用于住宅或建筑物的分布式电源，以及用于电子设备的小型电源。

将使用聚合物电解质膜燃料电池的燃料电池系统构造成具有：燃料电池主体(下文称为“电池堆”)；燃料重整器，其重整燃料以产生重整含氢气体并将该重整气体提供给燃料电池主体；以及氧化气体供应单元，其向电池堆供应氧化气体。

因此，通过重整气体与供应给电池堆的氧化气体之间的电化学反应，聚合物电解质膜燃料电池系统产生电能。

可以将燃料重整器构造成具有通过直接燃烧燃料产生热能的热源，以及通过使用该热能进行燃料重整反应来产生重整气体的重整反应单元。

在现有的燃料重整器中，在燃料于热源中燃烧时产生的相对高温的燃烧气体按原状地排出。这会导致燃烧气体的热量损失并因此增加启动时间。结果，系统的热效率和执行效率变差。

此外，由于通过热源出口排出的高温燃烧气体局部地接触燃料重整器外壳上对应于热源出口的部位，外壳可能损坏或者燃烧气体的热能可能通过该外壳局部部位排放到外部，因此使绝热性能变差。

如上所述，在现有的燃料重整器中，从热源产生的热能通过外壳局部部位排放出去，并由此增加启动时间。这会导致燃料系统热效率和执行效率变差。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的燃料重整设备。

本发明的另一目的是提供一种燃料重整设备，将其构造为向重整反应单元附加地提供燃烧气体的热能。

本发明的又一目的是提供一种燃料重整设备，将其构造为改善对从热源产生的热能的绝热性能。

在本发明的示例性实施例中，将一种燃料重整设备构造成，具有：主体，其包括第一管和置于第一管内部的第二管；热源，其安装在第二管中并适于通过燃烧第二管中的燃料产生热能；重整反应单元，其通过向在第一管和第二管之间限定的空间中填加重整催化剂而形成，并适于通过燃料重整反应产生含氢的重整气体；外壳，其包围该主体，并允许从热源产生的燃烧气体沿着重整反应单元的外围流动。

可以在外壳和第一管之间形成燃烧气体流动的流动路径。

外壳可以具有至少一个排出口，用于排放沿上述流动路径流动的燃烧气体。

外壳可由绝热材料制成。

热源可以带有连接于第二管的第一端并将燃料与空气一起点燃并燃烧的点火器。

热源可以包括：形成于该点火器上第一注入口，用于将燃料和空气注入到第二管中；以及形成于第二管第二端上的第一排出口，用于将燃烧气体排放到第一管与外壳之间限定的空间中。

热源可设置为，在填充在第二管中的氧化催化剂作用下，通过燃料与空气的氧化反应产热源。

热源可以包括：形成在第二管第一端上的第一注入口，用于向第二管中注入燃料和空气；以及形成于第二管的第二端上的第一排出口，用于将燃烧气体排放到第一管与外壳之间限定的空间中。

重整反应单元可以包括：形成于第一管第一端上的第二注入口，用于向第一管与第二管之间限定的空间中注入燃料；以及形成于第一管第二端上的第二排出口，用于排放重整气体。

在本发明的另一示例性实施例中，将一种燃料重整设备构造为，具有：热源，其通过燃烧燃料产生热能；重整反应单元，其适于通过使用该热能进行燃料重整反应来产生含氢的重整气体；主绝热构件，其包围该热源和重整反应单元，以防止从热源产生的热量散发到外部；以及辅助绝热构件，其安装在主绝热构件的局部部位上，其中该局部部位与从热源产生的燃烧气体局部地接触。

该主绝热构件可以外壳的形式提供。

该辅助绝热构件可以具有至少一个附于主绝热构件的局部部位上的绝热板。

主绝热构件和辅助绝热构件可以由从包括不锈钢、锆、铝和陶瓷的组中选择的材料制成。

主绝热构件可以具有形成在该局部部位附近的容纳部，并且辅助绝热构件由填充在该容纳部中的绝热材料制成。

绝热材料可以是玻璃纤维。

在本发明的再一实施例中，将一种燃料重整设备构造为，具有：主体，包括第一管和置于第一管中的第二管；热源，其安装在第二管中并适于通过燃烧第二管内的燃料产生热能；重整反应单元，其通过向第一管和第二管之间限定的空间中填加重整催化剂而形成，并适于通过燃料的重整反应产生含氢的重整气体；主绝热构件，其包围主体，以允许从热源产生的燃烧气体沿重整反应单元的外围流动；以及辅助绝热构件，其安装在主绝热构件的局部部位上，其中该局部部位与从热源产生的燃烧气体局部地接触。

该主绝热构件可以外壳的形式提供，该外壳具有比第一管的横截面面积大的横截面面积，并且在第一管和外壳之间形成一流动路径。

该辅助绝热构件可以具有至少一个附于主绝热板构件局部部位上的绝热板。

该主绝热构件可以具有形成在该局部部位附近的容纳部，并且辅助绝热构件由填充在该容纳部中的绝热材料制成。

所述热源可以具有：连接于第二管的第一端并在第二管中将燃料与空气一起点燃并燃烧的点火器；形成于该点火器上的第一注入口，用于将燃料和空气注入到第二管中；以及形成于第二管第二端上的第一排出口，用于将燃烧气体排放到第一管与外壳之间限定的空间中。

辅助绝热构件可以具有至少一个附于主绝热板构件的内壁上的绝热板，其中所述内壁对应于第一排出口。

主绝热元件构件可以具有对应于第一排出口的容纳部，并且辅助绝热构件由填充在该容纳部中的绝热材料制成。

将热源构造为，在填充在第二管中的氧化催化剂作用下，通过燃料与空气的氧化反应产生热能。

热源可以具有：形成于第二管第一端上的第一注入口，用于向第二管中注入燃料和空气；以及形成于第二管第二端上的第一排出口，用于将燃烧气体排放到第一管与外壳之间限定的空间中。

重整反应单元可以具有：形成于第一管第一端上的第二注入口，用于向第一管与第二管之间限定的空间中注入燃料；以及形成于第一管第二端上的第二排出口，用于排放重整气体。

附图说明

通过参考随后的详细描述并结合附图(图中相同的参考标记代表相同或相似的组件)，可对本发明作更好的理解，因而对本发明更全面的认识及许多附带的优点也将更佳明显，其中：

图1为根据本发明原理构造的实施例的燃料重整设备的装配视图；

图2为图1的燃料重整设备的横截面图，此时燃料重整设备已经组装好；

图3为图1的燃料重整设备的修改实施例的横截面图；

图4为根据本发明原理构造的另一实施例的燃料重整设备的装配图；

图5为图4的燃料重整设备的横截面图，此时燃料重整设备已经组装好；

图6为图5的燃料重整设备修改实施例的横截面图；

图7为图5的燃料重整设备另一修改实施例的横截面图；以及

图8为图5的燃料重整设备另一修改实施例的横截面图。

具体实施方式

结合附图将对本发明作更全面的描述，其中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以有许多不同形式的修改，且不应理解为仅限于本文所述的实施方式；相反，提供这些实施例是为了使公开内容更加完全和完备，且向本领域技术人员更完全地传达本发明的构思。如有可能，相同的标号将用于所有附图以代表相同或相似的部件。

图1为根据本发明原理构造的实施例的燃料重整设备的装配图，图2为图1的燃料重整设备的横截面图，其中的燃料重整设备已经组装好。

参见图1和图2，将根据本发明原理的实施例的燃料重整设备100构造为，通过将燃料与氧化气体一起燃烧产生热能并使用该热能执行气态燃料的重整反应，来产生含氢的重整气体。

燃料重整设备100用于聚合物电解质膜燃料电池系统，该系统通过重整气体的氧化反应和氧化气体的还原反应来产生电能。因此，将从燃料重整设备100处产生的重整气体提供给聚合物电解质膜燃料电池系统的电池堆。

用在燃料重整设备100中的燃料可以是含氢的液体燃料，例如甲醇、乙醇、液化石油气(LPG)、液化天然气(LNG)或汽油，或者是含氢的气态燃料。

此外，存储在存储单元中的氧或含氧的周围空气可用作氧化气体。在本实施例中，以使用含氧的周围空气作为氧化气体的情况进行示例。

将燃料重整系统100构造为具有：热源10，用于通过将燃料与大气空气一起燃烧来产生热能；以及重整反应单元30，用于通过使用由热源10所产生热能的燃料重整反应来产生含氢的重整气体。

将燃料重整设备100构造为还包括具有同心双管结构的主体50。也就是说，主体50包括第一管51和置于第一管51中的第二管52。

第一管51是圆柱形的，且具有两个封闭的相反端以及一定的横截面面积。第二管51也是圆柱形的，且具有比第一管51的横截面面积小的横截面面积以及两个封闭相反端。第一管51和第二管52同轴放置，使得第二管52的外围与第一管51的内围距离一定的间隔。

在燃料重整设备100中，热源10的功能是燃烧燃料并将通过燃烧燃料产生的热量提供给重整反应单元30。热源10具有连接到第二管52的第一端的点火器11。该点火器11的功能是，将第二管52中的气态燃料与空气一起点燃。

点火器11具有用于点燃气态燃料和大气空气的点火塞(未示出)。该点火器11具有用于向第二管52中注入燃料和大气空气的第一注入口13a。

此外，在热源10中，在第二管52的第二端形成第一排出口13b，用于将在第二管52中燃烧燃料和空气期间产生的燃烧气体排放。

在本实施例中，通过用重整催化剂31填充第一管51和第二管52之间的空间来构建重整反应单元30，相应地，通过使用重整催化剂31进行气态燃料的重整反应来产生含氢的重整气体。

重整催化剂31可以包含，由氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)或二氧化钛(TiO₂)制成的球型(pellet)载体，以及装在该球型载体中的催化材料，如铜(Cu)、镍(Ni)或铂(Pt)。

此外，在第一管51的第一端上形成第三注入口33a，用于向第一管51和第二管52之间的空间注入燃料。在第一管51的第二端上形成用于排放重整气体的第二排出口33b，其中该重整气体是通过燃料与重整催化剂31之间的重整反应而在第一管51和第二管52之间的空间中产生的。

燃料重整设备100进一步包括包围主体50的外壳70。该外壳70允许通过热源10的第一排出口13b排放的相对高温的燃烧气体沿重整反应单元30的外围流动。也就是说，该外壳70的功能是向重整反应单元30附加地提供燃烧气体的热能。

此外，外壳10也起到绝热箱的作用，其可以阻止作用在主体50上的热能散失到外部。

外壳70形成为圆筒的管状，提供用于容纳主体50的内部空间。外壳70具有敞开的第一端76和封闭的第二端78。外壳70包括用于密封该敞开的第一端76的密封盖71。这里，密封盖71形成为平的环形盘的形状，使得容纳在外壳70中的主体50的一端可以通过密封盖71的中心孔72伸出外壳70。

这里，外壳70环绕第一管51同轴放置，使得第一管51的外围与外壳70的内围间隔开。也就是说，外壳70的横截面面积比第一管51的横截面面积大。

这样，在外壳70和重整反应单元30之间限定出流动路径73，通过热源10的第一排出口13b排放的燃烧气体可以沿流动路径73流动，同时与重整反应单元30的外围接触。

在这一点上，为了防止由热源10产生的并作用于主体50上的热能通过外壳70散失，外壳70可用诸如不锈钢、锆或铝之类的金属绝热材料或诸如陶瓷之类的非金属绝热材料制成。

此外，在外壳70敞开的第一端附近，带有一个或更多用于排放沿流动路径73环流的燃烧气体的排出口75。4个排出口75可形成于外壳70第一端附近的部位，并且相邻两个之间有90°的间隔。

现在将对上述根据本发明原理构造的本实施例的燃料重整设备的操作作详细描述。

首先，将燃料和大气空气通过点火器11的第一注入口13a提供到第二管52中。

在这种状态下，当操作点火塞(未示出)时，将燃料和空气喷入第二管52中并被热源10中的点火塞点燃。随后，燃料和空气在第二管52中燃烧而产生热能。

在这一点上，由于重整反应单元30形成于热源10的外部，所以通过第二管52将热能提供给重整反应单元30的重整催化剂31。

在上述过程中，在第二管52中通过燃烧燃料和空气产生的相对高温的燃烧气体，通过热源10的第一排出口13b排放。

随后，如图2中箭头所指，燃烧气体沿在第一管51和外壳70之间限定的流动路径73环流，同时接触重整反应单元30的外围。结果，燃烧气体的热能可附加地施加在重整反应单元30上。

相应地，由于重整反应单元30接收燃烧气体的热能以及直接从热源10提供的热能，所以重整反应单元30可以在重整反应所需的反应启动温度范围内保持在重整反应单元30的整个区域中均匀一致的温度分布。在这一点上，沿流动路径73环流的燃烧气体通过外壳70的排出口75排放到外部。

在这种状态下，通过重整反应单元30的第三注入口33a，将燃料提供到在第一管51和第二管52之间限定的空间中。随后，在重整催化剂31的作用下在重整反应单元30中进行燃料的重整反应，由此产生重整气体。

这里，通过重整反应单元30的第二排出口33b排放重整气体，并随后提供给聚合物电解质膜燃料电池系统的电池堆。包含在重整气体中氢的氧化反应和单独提供的大气空气的还原反应在电池堆中进行，以输出电能。

图3为图1的燃料重整设备的修改实施例的横截面图。

参见图3，本修改实施例的燃料重整设备200与前述图2实施例相同，只是热源110是通过向第二管152中填充氧化催化剂115形成的。

也就是说，将热源110构造为，通过氧化剂115与燃料和大气空气之间的氧化反应产生热能。因此，在热源110中，在第二管152的第一端设有第一注入口113a，通过该第一注入口向第二管152中注入燃料和空气。在第二管152的第二端进一步设有第一排出口113b，通过该第一排出口排放在氧化剂115作用下而燃烧燃料和空气期间产生的燃烧气体。

氧化剂115可以包含，由氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)或二氧化钛(TiO₂)制成的球型载体，以及装在该球型载体中的催化材料，如铂(Pt)或钌(Ru)。

当操作燃料重整设备200时，通过热源110的第一注入口113a，将燃料和大气空气提供给第二管152。随后，在氧化催化剂115作用下，通过燃料和大气空气的氧化反应而在热源110中产生热能。此外，在由于氧化催化剂115作用而燃烧燃料和大气空气期间产生的燃烧气体，通过热源110的第一排出口113b排放。

由于根据本修改实施例的燃料重整设备200的其它部分及其操作与前述图2中实施例的相同，在此省略对燃料重整设备200的详细描述。

图4为根据本发明另一实施例的燃料重整设备的装配图，图5是图4的燃料重整设备的截面图，其中该燃料重整系统已经组装好。

由于本实施例中燃料重整设备的结构与前述图1和2的实施例相同，所以仅在下文中描述与前述实施例不同的结构和操作。

在本实施例的燃料重整设备300中，外壳370用作绝热箱，用于阻止从热源310而来的施加于主体350的热能散失到外部。为了方便，将外壳370称为“主绝热构件”。

在热源310中燃烧燃料期间产生的燃烧气体通过热源310的第一排出口313b排放，随后沿在第一管351和主绝热构件370之间限定的流动路径373环流。

在上述过程中，由于通过热源310的第一排出口313b排放的燃烧气体，局部地与主绝热构件370的一端(图4和5中的部位A)接触，该端对应于第一排出口313b，所以部位A的温度局部地增加，由此热能通过部位A散失。结果，燃料重整设备300的总体绝热性能变差。

因此，在本实施例中，在主绝热构件370的部位A上设置提供辅助绝热构件390。该辅助绝热构件390阻止燃烧气体的热能通过部位A局部地散失。

辅助绝热构件390包括附在主绝热构件370一端(部位A)的内壁上的绝热板391。绝热板391形成为与部位A相对应的形状，并用与主绝热构件370相同的材料制成。

也就是说，当主绝热构件370形成为具有圆形截面的圆柱体形状时，绝热板391形成为与主绝热构件370一端的形状相对应的盘形。

参见图4和5，尽管在部位A上只提供了一个绝热板391，但本发明并不限制于此。例如，可以在部位A上安装多个绝热板391。

当主绝热构件370用金属绝热材料制成时，绝热板391通过焊接工艺附在部位A上。当主绝热构件370由非金属绝热材料制成时，绝热板391通过粘合物质附在部位A上。

现在将对根据本发明的燃料重整设备300的操作进行详细描述。

首先，通过点火器311的第一注入口313a向第二管352提供燃料和大气空气。

在这种状态下，当操作点火塞(未示出)时，将燃料和大气空气喷入第二管352中，并被热源310中的点火塞点燃。随后，燃料和大气空气在第二管352中燃烧而产生热能。

这里，由于重整反应单元330形成在热源310的外部，所以通过第二管352将热能提供给重整反应单元330的重整催化剂331。

在上述过程中，通过在第二管352中燃烧燃料和大气空气产生的相对高温的燃烧气体，通过热源310的第一排出口313b排放。

随后，如图5中箭头所指，燃烧气体沿着在第一管351和主绝热构件370之间限定的流动路径373环流，同时与重整反应单元330的外围接触。结果，燃烧气体的热能附加地施加于重整反应单元330。

相应的，由于重整反应单元330接收燃烧气体的热能以及直接从热源310提供的热能，所以重整反应单元330可以在重整反应所需的反应启动温度范围内保持在重整反应单元330的整个区域中均匀一致的温度分布。这里，沿流动路径373环流的燃烧气体，通过主绝热构件370的排出口375排放到外部。

由热源310施加于重整反应单元330和流动路径373的热能，不通过主绝热构件370向外部散放。

在上述过程中，从热源310产生的高温燃烧气体通过第一排出口313b局部地导向主绝热构件370的一端(部位A)。这里，由于绝热板391安装在主绝热构件370的部位A上，所以可以通过绝热板391来阻止局部地作用在主绝热构件370的部位A上的燃烧气体通过部位A而散失热能。

因此，燃烧气体保持其热能，并沿着在第一管351和主绝热构件370之间限定的流动路径373环流，由此附加地向重整反应单元330施加热能。

在这种状态下，通过重整反应单元330的第一注入口333a，向在第一管351和第二管352之间限定的空间提供燃料。随后，在重整反应单元30中重整催化剂31的作用下进行燃料的重整反应，由此产生含氢的重整气体。

这里，通过重整反应单元330的第二排出口333b排放重整气体，并随后提供给聚合物电解质膜燃料电池系统的电池堆。包含在重整反应气中氢的氧化反应和单独提供的大气空气的还原反应在电池堆中进行，以输出预定的电能。

图6为图5的燃料重整设备的修改实施例的横截面图。

参见图6，在根据本修改实施例的燃料重整设备400中，辅助绝热构件490包括绝热材料491，其填埋在主绝热构件470的部位A附近。

也就是说，在主绝热构件470的部位A附近提供容纳空间471，并用绝热材料填充。该容纳空间471是在部位A的内壁和与部位A内壁间隔开的隔板473之间限定的。该绝热材料可以是玻璃纤维。

由于根据本修改实施例的燃料重整设备400的其它部分及其操作与前述图4和5中实施例的相同，因而在此省略其详细描述。

图7和图8为图5的燃料重整设备的另一修改实施例的横截面图。

参见图7和8，在根据这些修改实施例的燃料重整设备500、600中，在热源510、610的第二管552、652中填充氧化催化剂515、516。

将热源510、610构造为，在氧化催化剂515、516作用下，通过燃料与大气空气的氧化反应产生热能。

在热源510、610中，第二管552、652的第一端形成第一注入口513a、613a，用于向第二管552、652中注入燃料和大气空气。在第二管552、652的第二端形成第一排出口513b、613b，用于将在氧化催化剂515和615作用下燃烧燃料和大气空气期间产生的燃烧气体排放。

氧化剂515、615可以包含，由氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)或二氧化钛(TiO₂)制成的球型载体，以及装在该球型载体中的催化材料，如铂(Pt)或钌(Ru)。

因此，当操作燃料重整设备500、600时，通过热源510、610的第一注入口513a和613a，将燃料和大气空气提供给第二管552、652。随后，在氧化催化剂515、615作用下，通过燃料和大气空气的氧化反应在热源510、610中产生热能。此外，在氧化催化剂515、615作用下燃烧燃料和大气空气期间产生的燃烧气体，通过热源510、610的第一排出口513b、613b排放。

参见图7，燃料重整设备500中的辅助绝热构件390具有附在主绝热构件570一端壁578(部位A)的内壁上的绝热板591。该绝热板591形成为与部位A的形状相对应的形状，并用与主绝热构件570相同的材料制成。

也就是说，当主绝热构件570形成为具有圆形截面的圆柱体形状时，绝热板591形成为与主绝热构件570一端的形状相对应的盘形。

参见图8，在根据本修改实施例的燃料重整设备600中，辅助绝热构件690包括绝热材料691，其填埋在主绝热构件670的部位A附近。

也就是说，在主绝热构件670的部位A附近提供容纳空间671，并用绝热材料填充。该容纳空间671是在部位A的内壁和与部位A内壁间隔开的隔板673之间限定的。该绝热材料可以是玻璃纤维。

由于根据本修改实施例的燃料重整设备500、600的其它部分及其操作与前述图2中实施例的相同，因而在此省略其详细描述。

根据本发明，由于燃料重整设备进一步包括包围主体的外壳，所以该外壳允许通过热源的第一排出口排放的相对高温的燃烧气体沿着重整反应单元的外围环流。结果，燃烧气体的热能附加地施加于重整反应单元。

相应的，由于重整反应单元接收燃烧气体的热能以及直接从热源提供的热能，所以它可以在重整反应所需的反应启动温度范围内保持在整个区域中均匀一致的温度分布。结果，可以进一步地提高燃料电池系统的热效率和执行效率。

此外，由于辅助绝热构件附加地安装在主绝热构件的局部部位，其局部地接触从热源排放的燃烧气体，所以可以阻止通过主绝热构件的局部部位向外部散失热能，由此减少热能损失并防止主绝热构件局部损坏。

尽管已在上文对本发明的示例性实施例做了详细描述，但应清楚地理解为，对本文教示的基本发明构思的许多变形及/或修改仍在随附权利要求限定的本发明的精神和范围之内。

Claims

1、一种燃料重整设备，包括：

主体，其包括第一管和置于第一管内部的第二管；

热源，其安装在所述第二管内并适于通过燃烧所述第二管内的燃料产生热能；

重整反应单元，其通过用重整催化剂填充在所述第一管和第二管之间限定的空间而形成，并且所述重整反应单元适于通过燃料的重整反应来产生含氢的重整气体；和

外壳，其装有所述主体，并允许从所述热源产生的燃烧气体沿着所述重整反应单元的外围流动。

2、如权利要求1所述的燃料重整设备，其中在所述外壳和所述第一管之间限定出一流动路径，且所述燃烧气体沿该流动路径流动。

3、如权利要求2所述的燃料重整设备，其中所述外壳带有至少一个用于排放沿所述流动路径流动的燃烧气体的排出口。

4、如权利要求2所述的燃料重整设备，其中所述外壳由绝热材料制成。

5、如权利要求1所述的燃料重整设备，其中所述热源包括连接到所述第二管的第一端并将燃料与空气一起点燃并燃烧的点火器。

6、如权利要求5所述的燃料重整设备，其中所述热源包括：形成在所述点火器上的第一注入口，用于向所述第二管中注入燃料和空气；以及形成在所述第二管第二端上的第一排出口，用于将所述燃烧气体排放到在所述第一管和所述外壳之间限定的空间中。

7、如权利要求1所述的燃料重整设备，其中所述热源被构造为，在填充在所述第二管中的氧化催化剂的作用下，通过燃料和空气的氧化反应产生热能。

8、如权利要求7所述的燃料重整设备，其中所述热源包括：形成在所述第二管第一端上的第一注入口，用于向所述第二管注入燃料和空气；以及形成在所述第二管第二端上的第一排出口，用于将所述燃烧气体排放到在所述第一管和所述外壳之间限定的空间中。

9、如权利要求1所述的燃料重整设备，其中所述重整反应单元包括：形成在所述第一管第一端上的第二注入口，用于向在所述第一管和第二管之间限定的空间中注入燃料；以及形成在所述第一管第二端上的第二排出口，用于排放所述重整气体。

10、一种燃料重整设备，包括：

热源，其通过燃烧燃料而产生热能；

重整反应单元，其适于通过使用所述热能进行燃料重整反应来产生含氢的重整气体；

主绝热构件，其包围所述热源和所述重整反应单元，以阻止从所述热源产生的热能散发到外部；和

辅助绝热构件，其安装在所述主绝热构件的局部部位上，其中该局部部位与从所述热源产生的燃烧气体局部地接触。

11、如权利要求10所述的燃料重整设备，其中所述主绝热构件以外壳的形式提供。

12、如权利要求10所述的燃料重整设备，其中所述辅助绝热构件包括至少一个附在所述主绝热构件的局部部位上的绝热板。

13、如权利要求12所述的燃料重整设备，其中所述主绝热构件和所述辅助绝热构件由从包括不锈钢、锆、铝和陶瓷的组中选择的材料制成。

14、如权利要求10所述的燃料重整设备，其中所述主绝热构件包括形成在所述局部部位附近的容纳部，并且所述辅助绝热构件由填充在所述容纳部中的绝热材料制成。

15、如权利要求14所述的燃料重整设备，其中所述绝热材料为玻璃纤维。

16、一种燃料重整设备，包括：

主体，其包括第一管和置于第一管中的第二管；

重整反应单元，其通过向在所述第一管和第二管之间限定的空间中填充重整催化剂而形成，并适于通过燃料的重整反应产生含氢的重整气体；

主绝热构件，其包围所述主体，以允许从所述热源产生的燃烧气体沿着所述重整反应单元的外围流动；和

17、如权利要求16所述的燃料重整设备，其中所述主绝热构件以外壳的形式提供，该外壳具有比所述第一管的横截面面积大的横截面面积，并且在所述第一管和所述外壳之间形成一流动路径。

18、如权利要求17所述的燃料重整设备，其中所述辅助绝热构件包括至少一个附在所述主绝热构件的局部部位上的绝热板。

19、如权利要求16所述的燃料重整设备，其中所述主绝热构件包括形成在所述局部部位附近的容纳部，并且所述辅助绝热构件由填充在所述容纳部中的绝热材料制成。

20、如权利要求16所述的燃料重整设备，其中所述热源包括：连接到所述第二管的第一端并在所述第二管内将燃料与空气一起点燃并燃烧的点火器；形成在所述点火器上的第一注入口，用于向所述第二管中注入燃料和空气；以及形成在所述第二管第二端上的第一排出口，用于将所述燃烧气体排放到所述第一管和所述外壳之间限定的空间中。

21、如权利要求20所述的燃料重整设备，其中所述辅助绝热构件包括至少一个附于所述主绝热构件的内壁上的绝热板，其中所述内壁对应于所述第一排出口。

22、如权利要求20所述的燃料重整设备，其中所述主绝热构件包括形成为与所述第一排出口对应的容纳部，并且所述辅助绝热构件由填充在所述容纳部中的绝热材料制成。

23、如权利要求16所述的燃料重整设备，其中所述热源被构造为，在填充在所述第二管中的氧化催化剂作用下，通过燃料和空气的氧化反应产生热能。

24、如权利要求23所述的燃料重整设备，其中所述热源包括：形成在所述第二管第一端上的第一注入口，用于向所述第二管注入燃料和空气；以及形成在所述第二管第二端上的第一排出口，用于将所述燃烧气体排放到所述第一管和所述外壳之间限定的空间中。

25、如权利要求16所述的燃料重整设备，其中所述重整反应单元包括：形成在所述第一管第一端上的第二注入口，用于向在所述第一管和第二管之间限定的空间中注入燃料；以及形成在所述第一管第二端上的第二排出口，用于排放所述重整气体。