CN208062173U - 一种sofc发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种SOFC发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置，包括装置壳体、冷却水盘管、冷凝水一次收集罩和冷凝水二次收集口，装置壳体底部连接有冷凝水一次收集罩，装置壳体右下侧设置有尾气入口，尾气入口上设置有尾气入口安装部件，装置壳体左下侧设置有冷凝水入口，冷凝水入口上安装有冷凝水入口安装部件，装置壳体内部设置有冷却水盘管，冷却水盘管上设置有加固钢索，装置壳体顶部安装有凝水顶层，本实用新型通过设置的直径各不相同的弯曲螺旋管道提高冷却尾气效果的同时使得各个阶段管道内水压不同，起到冲刷管道的作用，防止管道内部结垢，多次的对尾气进行冷凝和冷凝水的回收大大增加了对尾气中水的回收利用率。

Description

一种SOFC发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置

技术领域

本实用新型涉及尾气冷凝领域，尤指一种SOFC发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置。

背景技术

SOFC作为一种高温燃料电池，其发电效率高燃料的适应的广泛性被称为最新型的燃料电池。在采用除氢气以外的燃料时，需要对其催化重整，产生氢气然后进入SOFC电堆中参与反应。重整过程中，水分也参与其中。为此，SOFC发电系统中需要布置一个水罐，在进行燃料重整时，时时为其定量补水。当水罐内的水消耗殆尽时，需要使用外部水源为水罐补水。而反应后的尾气中会产生大量的水，这些水以气态的形式随着尾气排空。如果能将这部分水分进行循环利用，将使设备摆脱对外部水源的依赖。SOFC是一种高温反应的燃料电池，反应温度一般为750℃，反应后的尾气会经过高温换热器进行换热为即将进入电堆的气体进行预热，而在保温层内进行的换热工序并不能完全将尾气的温度降低下来，此时待排空的尾气温度约有200℃。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺点，提供一种冷却性能好，结构简单坚固，耐腐蚀的SOFC发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：本实用新型一种SOFC发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置，包括装置壳体、冷却水盘管、冷凝水一次收集罩和冷凝水二次收集口，装置壳体底部连接有冷凝水一次收集罩，装置壳体右下侧设置有尾气入口，尾气入口上设置有尾气入口安装部件，装置壳体左下侧设置有冷凝水入口，冷凝水入口上安装有冷凝水入口安装部件，装置壳体内部设置有冷却水盘管，冷却水盘管上设置有加固钢索，装置壳体顶部安装有凝水顶层，装置壳体左上角安装有冷凝水出口，冷凝水出口上设置有冷凝水出口安装部件，冷凝水出口下面设置有尾气排出口，尾气排出口内部固定有冷凝板，尾气排出口下面连接有冷凝水二次收集口。

作为本实用新型的一种优选技术方案，凝水顶层内部设置有顶层内部盘管，且顶层冷凝壁与管道之间由350℃高温密封胶密封，使凝水顶层凝水效果更佳，高温密封防止尾气进入凝水顶层造成内部积水。

作为本实用新型的一种优选技术方案，顶层内部盘管、顶层冷凝壁和冷却水盘管均采用紫铜制成导热更快更佳，加快冷凝效率。

作为本实用新型的一种优选技术方案，顶层内部盘管和顶层冷凝壁均使用加固钢索进行加固，使得整体管道结构更佳牢固，防止长期使用造成管道变形损坏。

作为本实用新型的一种优选技术方案，顶层内部盘管和顶层冷凝壁均为弯曲螺旋管道，增大管道与尾气的接触面积，提高冷凝效果。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型一种SOFC发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置通过设置的直径从入口到出口由大到小的弯曲螺旋管道在提高冷却尾气效果的同时，又使得管道内部水压逐渐增大，起到冲刷管道的作用，防止管道内部结垢；装置设置的多次对尾气进行冷凝和冷凝水的回收大大增加了对尾气中水的回收利用率。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型凝水顶层结构示意图。

图中标号：1、装置壳体；2、尾气入口；3、冷凝水一次收集罩；4、尾气入口安装部件；5、冷却水盘管；6、加固钢索；7、凝水顶层；8、顶层内部盘管；9、冷凝水出口；10、冷凝水出口安装部件；11、尾气排出口；12、冷凝板；13、冷凝水二次收集口；14、冷凝水入口；15、冷凝水入口安装部件；16、顶层冷凝壁。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

实施例：如图1-2所示，本实用新型提供一种SOFC发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置，包括装置壳体1、冷却水盘管5、冷凝水一次收集罩3和冷凝水二次收集口13，装置壳体1底部连接有冷凝水一次收集罩3，装置壳体1右下侧设置有尾气入口2，尾气入口2上设置有尾气入口安装部件4，装置壳体1左下侧设置有冷凝水入口14，冷凝水入口14上安装有冷凝水入口安装部件15，装置壳体1内部设置有冷却水盘管5，冷却水盘管5上设置有加固钢索6，装置壳体1顶部安装有凝水顶层7，装置壳体1左上角安装有冷凝水出口9，冷凝水出口9上设置有冷凝水出口安装部件10，冷凝水出口9下面设置有尾气排出口11，尾气排出口11内部固定有冷凝板12，尾气排出口11下面连接有冷凝水二次收集口13。

凝水顶层7内部设置有顶层内部盘管8，且顶层冷凝壁16与管道之间由350℃高温密封胶密封，使凝水顶层凝水效果更佳，高温密封防止尾气进入凝水顶层造成内部积水。层内部盘管8、顶层冷凝壁16和冷却水盘管5均采用紫铜制成导热更快更佳，加快冷凝效率。顶层内部盘管8和顶层冷凝壁16均使用加固钢索6进行加固，使得整体管道结构更佳牢固，防止长期使用造成管道变形损坏。顶层内部盘管8和顶层冷凝壁16均为弯曲螺旋管道，增大管道与尾气的接触面积，提高冷凝效果。

工作原理：使用时，将该SOFC发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置的尾气入口2连入尾气排出的地方，将冷凝水出口9和冷凝水入口14连入冷凝水系统中，流动的冷凝水起到更佳的冷凝效果，尾气内水蒸气在装置壳体1内部被冷凝，在顶层冷凝壁16上也被冷凝，水蒸气变成水后落入冷凝水一次收集罩3中，未被完全冷凝的水蒸气进入尾气排出口11中，此时尾气温度已不高，在冷凝板12上形成水滴后滴落至冷凝水二次收集口13中，再将冷凝水一次收集罩3和冷凝水二次收集口13连入水回收装置即可起到尾气中冷凝水回收效果。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种SOFC发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置，其特征在于，包括装置壳体(1)、冷却水盘管(5)、冷凝水一次收集罩(3)和冷凝水二次收集口(13)，装置壳体(1)底部连接有冷凝水一次收集罩(3)，装置壳体(1)右下侧设置有尾气入口(2)，尾气入口(2)上设置有尾气入口安装部件(4)，装置壳体(1)左下侧设置有冷凝水入口(14)，冷凝水入口(14)上安装有冷凝水入口安装部件(15)，装置壳体(1)内部设置有冷却水盘管(5)，冷却水盘管(5)上设置有加固钢索(6)，装置壳体(1)顶部安装有凝水顶层(7)，装置壳体(1)左上角安装有冷凝水出口(9)，冷凝水出口(9)上设置有冷凝水出口安装部件(10)，冷凝水出口(9)下面设置有尾气排出口(11)，尾气排出口(11)内部固定有冷凝板(12)，尾气排出口(11)下面连接有冷凝水二次收集口(13)。

2.根据权利要求1所述的一种SOFC发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置，其特征在于，凝水顶层(7)内部设置有顶层内部盘管(8)，且顶层冷凝壁(16)与管道之间由350℃高温密封胶密封。

3.根据权利要求1所述的一种SOFC发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置，其特征在于，顶层内部盘管(8)、顶层冷凝壁(16)和冷却水盘管(5)均采用紫铜制成。

4.根据权利要求1所述的一种SOFC发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置，其特征在于，顶层内部盘管(8)和顶层冷凝壁(16)均使用加固钢索(6)进行加固。

5.根据权利要求1所述的一种SOFC发电系统尾气冷却及冷凝水回收装置，其特征在于，顶层内部盘管(8)和顶层冷凝壁(16)均为弯曲螺旋管道，且管道直径各不相同。