CN219371073U - 一种可用于高寒地区的固体氧化物燃料电池热电联产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种可用于高寒地区的固体氧化物燃料电池热电联产系统，包括压缩机，所述压缩机的一端连接有混合器，所述混合器连接有换热器，所述换热器连接有蒸汽发生器和电池堆，所述电池堆上连接有燃烧器，所述燃烧器上设置有第一连接头，所述换热器上设置有第二连接头，所述第一连接头和第二连接头通过输送管道连接；本实用新型中燃烧器产生的高温气体，通过输送管道进入到换热器内部，可以用来预热燃料和空气之外，也提供蒸汽发生器所需的热量，电炉辐射热量将热量辐射到电池外表面，然后通过热传导将热量传递至电池内部，可以提高预热效果，缩短预热时间，同时能够对燃烧器产生的热量进行利用，减少资源浪费。
Description
技术领域
本实用新型属于热电联产领域，具体地说是一种可用于高寒地区的固体氧化物燃料电池热电联产系统。
背景技术
固体氧化物燃料电池是一种十分有前景的燃料电池(solidoxidefuelcell，简称sofc)技术，它不仅清洁、高效，而且与其他类型燃料电池相比具有燃料适应性广(一氧化碳、天然气及其他碳氢化合物等均可作为燃料)、能量密度更高等优点，可广泛应用于固定电站、分布式发电系统和大型移动设备电源等。
固体氧化物燃料电池工作温度较高(通常约为600℃-1000℃)，所以出口气体温度高，可应用于热电联供系统或与燃气轮机及汽轮机组成联合发电系统，从而可极大的提高燃料利用效率和系统发电效率，由于工作温度较高，sofc从冷态到正常工作状态需要一个预热启动过程，只通过正常预热温度升高较慢，且较为耗费资源，同时在燃烧器燃烧产生的热量直接排出较为浪费。
综上，因此本实用新型提供了一种可用于高寒地区的固体氧化物燃料电池热电联产系统，以解决上述问题。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种可用于高寒地区的固体氧化物燃料电池热电联产系统，以解决现有技术中通过正常预热温度升高较慢，且较为耗费资源，同时在燃烧器燃烧产生的热量直接排出较为浪费等问题。
一种可用于高寒地区的固体氧化物燃料电池热电联产系统，包括压缩机，所述压缩机的一端连接有混合器，所述混合器连接有换热器，所述换热器连接有蒸汽发生器和电池堆，所述电池堆上连接有燃烧器，所述燃烧器上设置有第一连接头，所述换热器上设置有第二连接头，所述第一连接头和第二连接头通过输送管道连接。
作为本实用新型的一种技术方案，所述蒸汽发生器的侧面连接有给水装置。
作为本实用新型的一种技术方案，所述换热器为三组，所述压缩机为两组，其中一组压缩机通过混合器和其中第一组换热器连接，一组压缩机和第二组所述换热器直接连接。
作为本实用新型的一种技术方案，其中与压缩机直接相连的第二组换热器连接至蒸汽发生器的进口处，第三组所述换热器和蒸汽发生器出口处连接。
作为本实用新型的一种技术方案，所述给水装置通过管道和蒸汽发生器连接。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型中燃烧器产生的高温气体，通过输送管道进入到换热器内部，可以用来预热燃料和空气之外，也提供蒸汽发生器所需的热量，电炉辐射热量将热量辐射到电池外表面，然后通过热传导将热量传递至电池内部，可以提高预热效果，缩短预热时间，同时能够对燃烧器产生的热量进行利用，减少资源浪费。
附图说明
图1是本实用新型整体示意图。
图2是本实用新型整体侧视示意图。
图3是本实用新型工作流程示意图。
图中：
1、压缩机；2、混合器；3、换热器；4、蒸汽发生器；5、电池堆；6、燃烧器；7、给水装置；8、第一连接头；9、输送管道；10、第二连接头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的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，但不能用来限制本实用新型的范围。
如图1-3所示，本实用新型提供一种可用于高寒地区的固体氧化物燃料电池热电联产系统，包括压缩机1，所述压缩机1的一端连接有混合器2，所述混合器2连接有换热器3，所述换热器3连接有蒸汽发生器4和电池堆5，空气经过压缩机1压缩，克服系统阻力后进入换热器3预热，然后通入电池的阴极，天然气经过压缩机1压缩后，克服系统阻力进入混合器2，与蒸汽发生器4中产生的过热蒸汽混合，所述电池堆5上连接有燃烧器6，所述燃烧器6上设置有第一连接头8，所述换热器3上设置有第二连接头10，所述第一连接头8和第二连接头10通过输送管道9连接，燃烧器6燃烧产生的高温气体通过输送管道9进入到换热器3内部，可以用来预热燃料和空气之外，也提供蒸汽发生器4所需的热量。
作为本实用新型的一种实施方式，所述蒸汽发生器4的侧面连接有给水装置7，通过给水装置7对蒸汽发生器4进行供水。
作为本实用新型的一种实施方式，所述换热器3为三组，所述压缩机1为两组，其中一组压缩机1通过混合器2和其中第一组换热器3连接，一组压缩机1和第二组所述换热器3直接连接。
作为本实用新型的一种实施方式，其中与压缩机1直接相连的第二组换热器3连接至蒸汽发生器4的进口处，第三组所述换热器3和蒸汽发生器4出口处连接。
作为本实用新型的一种实施方式，所述给水装置7通过管道和蒸汽发生器4连接，通过给水装置7对蒸汽发生器4进行供水，使其保持良好的热量产出。
具体工作原理：
空气经过压缩机1压缩，克服系统阻力后进入换热器3预热，然后通入电池的阴极，天然气经过压缩机1压缩后，克服系统阻力进入混合器2，与蒸汽发生器4中产生的过热蒸汽混合，混合后的燃料气体进入加热器提升温度后通入燃料电池堆5阳极，阴阳极气体在电池堆5内发生电化学反应，电池堆5发出电能的同时，电化学反应产生的热量将未反应完全的阴阳极气体加热，阳极未反应完全的气体和阴极剩余氧化剂通入燃烧器6进行燃烧，燃烧产生的高温气体通过输送管道9进入到换热器3内部，可以用来预热燃料和空气之外，也提供蒸汽发生器4所需的热量。
本实用新型的实施方式是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (5)
1.一种可用于高寒地区的固体氧化物燃料电池热电联产系统，包括压缩机(1)，其特征在于：所述压缩机(1)的一端连接有混合器(2)，所述混合器(2)连接有换热器(3)，所述换热器(3)连接有蒸汽发生器(4)和电池堆(5)，所述电池堆(5)上连接有燃烧器(6)，所述燃烧器(6)上设置有第一连接头(8)，所述换热器(3)上设置有第二连接头(10)，所述第一连接头(8)和第二连接头(10)通过输送管道(9)连接。
2.如权利要求1所述一种可用于高寒地区的固体氧化物燃料电池热电联产系统，其特征在于：所述蒸汽发生器(4)的侧面连接有给水装置(7)。
3.如权利要求1所述一种可用于高寒地区的固体氧化物燃料电池热电联产系统，其特征在于：所述换热器(3)为三组，所述压缩机(1)为两组，其中一组压缩机(1)通过混合器(2)和其中第一组换热器(3)连接，一组压缩机(1)和第二组所述换热器(3)直接连接。
4.如权利要求3所述一种可用于高寒地区的固体氧化物燃料电池热电联产系统，其特征在于：其中与压缩机(1)直接相连的第二组换热器(3)连接至蒸汽发生器(4)的进口处，第三组所述换热器(3)和蒸汽发生器(4)出口处连接。
5.如权利要求2所述一种可用于高寒地区的固体氧化物燃料电池热电联产系统，其特征在于：所述给水装置(7)通过管道和蒸汽发生器(4)连接。
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