CN217485503U - 一种用于固体氧化物电解池用燃料侧反应气供应系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于固体氧化物电解池用燃料侧反应气供应系统，包括去离子水支路、氢气支路、循环氢气支路、氮气支路及控制箱，去离子水支路通过水泵、液态水流量计、蒸汽加热器连接混合器；氢气支路通过第一电磁阀、第一单向阀、氢气流量计管道连接混合器；循环氢气支路顺次通过第二电磁阀、第二单向阀管道连接氢气流量计输入端；氮气支路顺次通过第三电磁阀、第三单向阀、氮气流量计管道连接混合器。本实用新型设计合理、结构设计巧妙，其能对去离子水、氢气、循环氢气、氮气流量进行调控，稳定水蒸气的出口温度，对混合器中产生的积液能进行自动排放；设备集成度高，燃料侧反应气供应系统综合管理能力强，设备体积较小。
Description
技术领域
本实用新型涉及电解池燃料供应技术领域，具体涉及一种用于固体氧化物电解池用燃料侧反应气供应系统。
背景技术
固体氧化物电解池（SOEC）是固体氧化物燃料电池（SOFC）的逆运行装置。利用SOEC高温电解水制氢具有高效节能的优点，是目前新能源技术领域的研究热点之一。现有技术中的固体氧化物电解池用燃料侧反应气供应系统，存在有管路复杂、线束繁多、组装后体积大且各部件之间不能做到很好的配合及燃料侧反应气供应系统综合管理能力不强等缺陷或不足。
发明内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于固体氧化物电解池用燃料侧反应气供应系统。
其技术方案是：一种用于固体氧化物电解池用燃料侧反应气供应系统，包括去离子水支路（1）、外部氢气支路（2）、循环氢气支路（3）、氮气支路（4）以及控制箱（5），其特征在于， 所述去离子水支路（1）顺次通过水泵（11）、液态水流量计（12）、蒸汽加热器（13）管道连接混合器（14）的蒸汽进口（1401），混合器（14）的混合气出口（1403）连接混合气输出管路并设有混合器出口温度计（T03），所述混合器（14）的外部设有伴热带（15）；所述外部氢气支路（2）顺次通过第一电磁阀（21）、第一单向阀（22）、氢气流量计（23）、第二单向阀（24）管道连接混合器（14）的保护气进口（1402）；所述循环氢气支路（3）顺次通过第二电磁阀（31）、第三单向阀（32）管道连接氢气流量计（23）的氢气进口（2301）；所述氮气支路（4）顺次通过第三电磁阀（41）、氮气流量计（42）、第四单向阀（43）管道连接混合器（14）的保护气进口（1402）；所述混合器（14）的底部设有排水管，排水管上设有第五电磁阀（16）；
所述蒸汽加热器（13）上部设有蒸汽加热器汽化段温度计（T01），蒸汽加热器（13）出口端设有蒸汽加热器出口温度计（T02）；
混合器（14）的内侧部设有液位开关（L05）及伴热带温度计（T04）；
所述控制箱（5）分别电连接第一电磁阀（21）、第二电磁阀（31）、第三电磁阀（41）、第五电磁阀（16）、液态水流量计（12）、蒸汽加热器汽化段温度计（T01）、蒸汽加热器出口温度计（T02）、液位开关（L05）、伴热带温度计（T04）、伴热带（15）及氢气流量控制器（23）。
进一步地，所述伴热带（15）外部设有保温套。
进一步地，所述第三电磁阀（41）为常开电磁阀，其在切断电源时保持管路打开状态；所述第一电磁阀（21）、第二电磁阀（31）、第五电磁阀（16）为常闭电磁阀，其在切断电源时保持管路关闭状态。
进一步地，所述氮气流量计（42）为手动调节控制的氮气流量计。
进一步地，所述控制箱（5）为可编程控制器。
本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：设计合理、结构设计巧妙，其集成了去离子水供应、水蒸气制取、气体混合、积液排放等功能，对去离子水、氢气、循环氢气、氮气的流量进行调控，水蒸气的出口温度稳定，同时能对混合器中产生的积液进行自动排放；对于整个工作环节下不同阶段的需求差异，可采用不同的参数调节以满足工作需求；设备集成度高，燃料侧反应气供应系统综合管理能力强，设备体积较小。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
参照图1，一种用于固体氧化物电解池用燃料侧反应气供应系统，包括去离子水支路（1）、外部氢气支路（2）、循环氢气支路（3）、氮气支路（4）以及控制箱（5），其特征在于， 所述去离子水支路（1）顺次通过水泵（11）、液态水流量计（12）、蒸汽加热器（13）管道连接混合器（14）的蒸汽进口（1401），混合器（14）的混合气出口（1403）连接混合气输出管路并设有混合器出口温度计（T03），所述混合器（14）的外部设有伴热带（15）；所述外部氢气支路（2）顺次通过第一电磁阀（21）、第一单向阀（22）、氢气流量计（23）、第二单向阀（24）管道连接混合器（14）的保护气进口（1402）；所述循环氢气支路（3）顺次通过第二电磁阀（31）、第三单向阀（32）管道连接氢气流量计（23）的氢气进口（2301）；所述氮气支路（4）顺次通过第三电磁阀（41）、氮气流量计（42）、第四单向阀（43）管道连接混合器（14）的保护气进口（1402）；所述混合器（14）的底部设有排液口（1404），并与排水管连通，排水管上设有第五电磁阀（16）；
所述蒸汽加热器（13）上部设有蒸汽加热器汽化段温度计（T01），蒸汽加热器（13）出口端设有蒸汽加热器出口温度计（T02）；
混合器（14）的内侧部设有液位开关（L05）及伴热带温度计（T04）；
所述控制箱（5）分别电连接第一电磁阀（21）、第二电磁阀（31）、第三电磁阀（41）、第五电磁阀（16）、液态水流量计（12）、蒸汽加热器汽化段温度计（T01）、蒸汽加热器出口温度计（T02）、液位开关（L05）、伴热带温度计（T04）、伴热带（15）及氢气流量控制器（23）。
所述伴热带（15）外部设有保温套。所述第三电磁阀（41）为常开电磁阀，其在切断电源时保持管路打开状态；所述第一电磁阀（21）、第二电磁阀（31）、第四电磁阀（16）为常闭电磁阀，其在切断电源时保持管路关闭状态。所述氮气流量计（42）为手动调节控制的氮气流量计。
运行时，去离子水支路（1）中，先经过水泵（11）供水，再经过液态水流量计（12）控制流量，利用蒸汽加热器（13）进行加热，并且通过蒸汽加热器汽化段温度计（T01）和蒸汽加热器出口温度计（T02）来对蒸汽加热器（13）进行控制，进入混合器（14）后，由液位开关（L05）与第五电磁阀（16）对内部液位进行控制，伴热带（15）在混合器（14）外部对混合器（14）进行加热，并通过伴热带温度计（T04）来对伴热带（15）进行控制；
外部氢气支路（2）中，先经过第一电磁阀（21），再由第一单向阀（22）阻止气体回流，再经过氢气流量计（23）控制流量，最终汇入混合器（14）的保护气进口（1402）；
循环氢气支路（3）中，先经过第二电磁阀（31），再由第三单向阀（32）阻止气体回流，然后汇入氢气流量计（23）的氢气进口（2301），最终通过氢气流量计（23）的氢气出口（2302）通入混合器（14）的保护气进口（1402）；
氮气支路（4）中，先经过第三电磁阀（41），再由第四单向阀（43）阻止气体回流，再经过氮气流量计（42）控制流量，最终汇入混合器（14）的保护气进口（1402）；
去离子水供应，液态水流量计（12）反馈的瞬时流量值用于调节水泵（11）转速，直至液态水流量计（12）瞬时流量与设定流量达到一致；水蒸气制取中，热电偶（T01）反馈蒸汽加热器（13）汽化段温度，热电偶（T02）反馈蒸汽加热器（13）出口温度，系统根据热电偶（T01）和热电偶（T02）反馈的实测温度调节蒸汽加热器（13）加热功率，直至热电偶（T01）和热电偶（T02）的设定温度和实测温度达到一致；积液排放，根据液位开关（L05）反馈的高液位报警信号控制第五电磁阀（16）打开1s，然后再关闭。
本实用新型设计合理、结构设计巧妙，其集成了去离子水供应、水蒸气制取、气体混合、积液排放等功能，对去离子水、氢气、循环氢气、氮气的流量进行调控，水蒸气的出口温度稳定，同时能对混合器中产生的积液进行自动排放；对于整个工作环节下不同阶段的需求差异，可采用不同的参数调节以满足工作需求；设备集成度高，燃料供应系统综合管理能力强，设备体积较小。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种用于固体氧化物电解池用燃料侧反应气供应系统，包括去离子水支路（1）、外部氢气支路（2）、循环氢气支路（3）、氮气支路（4）以及控制箱（5），其特征在于，所述去离子水支路（1）顺次通过水泵（11）、液态水流量计（12）、蒸汽加热器（13）管道连接混合器（14）的蒸汽进口（1401），混合器（14）的混合气出口（1403）连接混合气输出管路并设有混合器出口温度计（T03），所述混合器（14）的外部设有伴热带（15）；所述外部氢气支路（2）顺次通过第一电磁阀（21）、第一单向阀（22）、氢气流量计（23）、第二单向阀（24）管道连接混合器（14）的保护气进口（1402）；所述循环氢气支路（3）顺次通过第二电磁阀（31）、第三单向阀（32）管道连接氢气流量计（23）的氢气进口（2301）；所述氮气支路（4）顺次通过第三电磁阀（41）、氮气流量计（42）、第四单向阀（43）管道连接混合器（14）的保护气进口（1402）；所述混合器（14）的底部设有排水管，排水管上设有第五电磁阀（16）；
所述蒸汽加热器（13）上部设有蒸汽加热器汽化段温度计（T01），蒸汽加热器（13）出口端设有蒸汽加热器出口温度计（T02）；
混合器（14）的内侧部设有液位开关（L05）及伴热带温度计（T04）；
所述控制箱（5）分别电连接第一电磁阀（21）、第二电磁阀（31）、第三电磁阀（41）、第五电磁阀（16）、液态水流量计（12）、蒸汽加热器汽化段温度计（T01）、蒸汽加热器出口温度计（T02）、液位开关（L05）、伴热带温度计（T04）、伴热带（15）及氢气流量计（23）。
2.根据权利要求1所述的一种用于固体氧化物电解池用燃料侧反应气供应系统，其特征在于，所述伴热带（15）外部设有保温套。
3.根据权利要求1所述的一种用于固体氧化物电解池用燃料侧反应气供应系统，其特征在于，所述第三电磁阀（41）为常开电磁阀，其在切断电源时保持管路打开状态；所述第一电磁阀（21）、第二电磁阀（31）、第五电磁阀（16）为常闭电磁阀，其在切断电源时保持管路关闭状态。
4.根据权利要求1所述的一种用于固体氧化物电解池用燃料侧反应气供应系统，其特征在于，所述氮气流量计（42）为手动调节控制的氮气流量计。
5.根据权利要求1所述的一种用于固体氧化物电解池用燃料侧反应气供应系统，其特征在于，所述控制箱（5）为可编程控制器。
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