CN209641741U - 一种基于固体氧化物燃料电池的重整装置 - Google Patents
一种基于固体氧化物燃料电池的重整装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种基于固体氧化物燃料电池的重整装置，包括阴极空气鼓风机，阴极空气鼓风机通过第一换热器及阴极室的输出至第四换热器，水泵、原料泵通过第二换热器和第三换热器输出端至反应器后，燃料泵的输出端与燃烧器的输入端相连，且燃烧空气风机的输出端与燃烧器的输入端相连，所述燃烧器的输出端与第四换热器的输入端相连，所述第四换热器的输出端与空冷换热器的输入端相连，所述空冷换热器的输出端与气液分离罐的输入端相连。本实用新型能实现轻量化的同时还能提高换热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池充电技术领域，尤其涉及一种基于固体氧化物燃料电池的重整装置。
背景技术
燃料电池是一种能直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的发电装置，它等温地以电化学反应的方式直接将化学能转化为电能，没有经过热机过程，所以不受卡诺循环的限制，能量转化效率可以高达40％-60％，并且环境友好，几乎不会排放SO2和NOx等污染物。
传统的固体氧化物燃料电池在结构上共分为三层，即多孔的阴极(正极)、致密电解质层和多孔阳极(负极)层，在电池的阴极侧通入O2，阳极侧通入燃料气。其中，致密电解质层起传导O2-(或H+)和分隔空气、燃料气的作用，而阴、阳极是电池反应的场所，氧气在阴极(空气电极)上得到电子被还原成氧离子并进入阴极，阴极的氧离子在浓度梯度的作用下，通过电解质的氧空位迁移到阳极(燃料电极)上与燃料气(如H2、CO或CH4等)发生氧化反应生成H2O、CO2等并释放电子。
随着社会对节能环保的要求越来越高，电动汽车、电动自行车已经成为行业发展的趋势。而重整器作为必不可少的部件，其体积比较大，而且换热效率不高，不能适应现今的潮流。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的基于固体氧化物燃料电池的重整装置。，使其更具有产业上的利用价值。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种基于固体氧化物燃料电池的重整装置。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于固体氧化物燃料电池的重整装置，包括阴极空气鼓风机，所述阴极空气鼓风机的输出端通过管路与第一换热器的输入端相连，所述第一换热器的输出端通过管路与阴极室的输入端相连，所述阴极室的输出端与第四换热器的输入端相连，水泵的输出端与第二换热器的输入端相连，所述第二换热器的输出端与反应器的输入端相连，原料泵的输出端与第三换热器的输入端相连，所述第三换热器的输出端与反应器的输入端相连，所述反应器的输出端与阳极室的输入端相连，所述阳极室的输出端与燃烧器的输入端相连，同时，燃料泵的输出端与燃烧器的输入端相连，且燃烧空气风机的输出端与燃烧器的输入端相连，所述燃烧器的输出端与第四换热器的输入端相连，所述第四换热器的输出端与空冷换热器的输入端相连，所述空冷换热器的输出端与气液分离罐的输入端相连。
优选地，所述的一种基于固体氧化物燃料电池的重整装置，所述第四换热器由第一换热器、第二换热器和第三换热器构成，其中，第一换热器与第二换热器相连，第二换热器与第三换热器相连。
借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：
本实用新型在原来的基础上增加了反应器，使其换热效率得到有效的提高，同时对其管路进行优化处理，使其能降低其整体的体积，从而实现轻量化和换热高效。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
如图1所示，一种基于固体氧化物燃料电池的重整装置，包括阴极空气鼓风机1，所述阴极空气鼓风机1的输出端通过管路与第一换热器2的输入端相连，所述第一换热器2的输出端通过管路与阴极室3的输入端相连，所述阴极室3 的输出端与第四换热器13的输入端相连，水泵4的输出端与第二换热器5的输入端相连，所述第二换热器5的输出端与反应器8的输入端相连，原料泵6的输出端与第三换热器7的输入端相连，所述第三换热器7的输出端与反应器8 的输入端相连，所述反应器8的输出端与阳极室9的输入端相连，所述阳极室9的输出端与燃烧器10的输入端相连，同时，燃料泵11的输出端与燃烧器10的输入端相连，且燃烧空气风机12的输出端与燃烧器10的输入端相连，所述燃烧器10的输出端与第四换热器13的输入端相连，所述第四换热器13的输出端与空冷换热器14的输入端相连，所述空冷换热器14的输出端与气液分离罐15 的输入端相连。
本实用新型中所述第四换热器13由第一换热器2、第二换热器5和第三换热器7构成，其中，第一换热器2与第二换热器5相连，第二换热器与第三换热器7相连。
本实用新型的工作原理如下：
阴极空气在第一换热器中通过重整器燃烧尾气和阴极尾气的热量来预热，再进入SOFC阴极。同时，重整器尾气和阴极尾气的热量可以继续通过第二换热器和第三换热器给水和原料预热，然后尾气通过空冷换热器冷却，在气液分离罐中冷凝回收水再利用。经过预热的水和液体燃料被输送到重整器中反应产生富氢气体，然后供给SOFC电堆发电，阳极废气被输送回重整燃烧器提供能量。
本实用新型在原来的基础上增加了反应器，使其换热效率得到有效的提高，同时对其管路进行优化处理，使其能降低其整体的体积，从而实现轻量化和换热高效。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种基于固体氧化物燃料电池的重整装置，其特征在于：包括阴极空气鼓风机(1)，所述阴极空气鼓风机(1)的输出端通过管路与第一换热器(2)的输入端相连，所述第一换热器(2)的输出端通过管路与阴极室(3)的输入端相连，所述阴极室(3)的输出端与第四换热器(13)的输入端相连，水泵(4)的输出端与第二换热器(5)的输入端相连，所述第二换热器(5)的输出端与反应器(8)的输入端相连，原料泵(6)的输出端与第三换热器(7)的输入端相连，所述第三换热器(7)的输出端与反应器(8)的输入端相连，所述反应器(8)的输出端与阳极室(9)的输入端相连，所述阳极室(9)的输出端与燃烧器(10)的输入端相连，同时，燃料泵(11)的输出端与燃烧器(10)的输入端相连，且燃烧空气风机(12)的输出端与燃烧器(10)的输入端相连，所述燃烧器(10)的输出端与第四换热器(13)的输入端相连，所述第四换热器(13)的输出端与空冷换热器(14)的输入端相连，所述空冷换热器(14)的输出端与气液分离罐(15)的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于固体氧化物燃料电池的重整装置，其特征在于：所述第四换热器(13)由第一换热器(2)、第二换热器(5)和第三换热器(7)构成，其中，第一换热器(2)与第二换热器(5)相连，第二换热器与第三换热器(7)相连。
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2019
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