CN220495965U - 一种尾气处理装置、尾气处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种尾气处理装置、尾气处理系统，涉及燃料电池领域，尾气处理装置包括第一冷凝件、第二冷凝件与阻燃件，所述第一冷凝件设置于集装箱中，且所述第一冷凝件与所述集装箱中的燃料电池系统连接，所述第二冷凝件设置于所述集装箱外，且所述第二冷凝件与所述第一冷凝件连接，以使尾气通过所述第一冷凝件输入所述第二冷凝件中，所述阻燃件设置于所述集装箱外，且所述阻燃件与所述第二冷凝件连接，以使所述第二冷凝件中的尾气通过所述阻燃件中排出，所述第一冷凝件与所述第二冷凝件能将尾气中的高温水蒸气进行冷凝回收，提高了尾气的利用率，所述第一冷凝件与所述第二冷凝件还能给尾气中的氢气进行降温，减少了氢气燃烧爆炸的风险。

Description

一种尾气处理装置、尾气处理系统

技术领域

本申请涉及燃料电池领域，尤其涉及一种尾气处理装置、尾气处理系统。

背景技术

氢能源是公认的清洁能源，它与其他能源相比，具有能量密度高、零污染、储量丰富等优势。氢转电作为氢能源必不可缺的能量转换方式，主要工作原理为氢燃料电池是将氢和氧的化学能转化为电能的发电装置。它的原理是氢气和氧气发生反应给用电单元提供能量，最后转化为水进行排放。

氢燃料电池是以氢气为燃料，通过电化学反应将燃料中的化学能直接转变为电能的发电装置，具有能量转换效率高、无噪音等优点，是实现氢能转换为电能利用的关键载体。氢燃料电池的尾部排放物为汽液混合物，包含水蒸气和氢气等，其虽为零污染排放物，但如直接进行排放，即无法对排放物中的高温水蒸气进行回收利用，还存在氢气爆炸的风险。

实用新型内容

为克服现有技术中的不足，本申请提供一种尾气处理装置、尾气处理系统。

第一方面，本申请提供的一种尾气处理装置，包括：第一冷凝件、第二冷凝件与阻燃件，所述第一冷凝件设置于集装箱中，且所述第一冷凝件与所述集装箱中的燃料电池系统连接，以用于对所述燃料电池系统的尾气进行冷凝处理，所述第二冷凝件设置于所述集装箱外，且所述第二冷凝件与所述第一冷凝件连接，以使尾气通过所述第一冷凝件输入所述第二冷凝件中，所述阻燃件设置于所述集装箱外，且所述阻燃件与所述第二冷凝件连接，以使所述第二冷凝件中的尾气通过所述阻燃件中排出。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述燃料电池系统上设置有第一连接位，所述第一冷凝件上设置有第二连接位，所述第一连接位与所述第二连接位通过导流件连接，且所述导流件上设置有第一阀门，所述第一阀门用于控制所述第一连接位中的尾气沿所述导流件输入所述第二连接位中。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述尾气处理装置还包括：换热件，所述换热件设置于所述集装箱外，且所述换热件与所述第一冷凝件连接，以使所述第一冷凝件中的第一热流体输入所述换热件中。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述换热件上设置有第三连接位，所述第三连接位包括出口连接位与入口连接位，所述第一冷凝件与所述入口连接位连接，所述出口连接位与所述第一冷凝件连接，以使所述换热件中的第一冷却液输入所述第一冷凝件中。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述集装箱中设置有第一储水箱，所述第一储水箱上设置有第四连接位，所述第四连接位与所述第一冷凝件连接，所述第四连接位与所述换热件连接。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述尾气处理装置还包括：冷却件，所述冷却件设置于所述集装箱外，且所述冷却件与所述换热件连接，以使所述换热件中的第二热流体通过所述冷却件的降温后输入所述换热件中，所述第四连接位与所述冷却件连接。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第四连接位与所述冷却件之间设置有输送件，所述输送件设置于所述集装箱中，且所述输送件连接所述第四连接位与所述冷却件，以用于将所述第一储水箱中的第二冷却液输入所述冷却件中。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述输送件与所述冷却件之间设置有第二阀门，所述第二阀门连接所述输送件与所述冷却件，所述输送件与所述第一储水箱之间设置有第三阀门，所述第三阀门连接所述输送件与所述第一储水箱。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述尾气处理装置还包括：第二储水箱，所述第二储水箱设置于所述集装箱外，且所述第二储水箱与所述换热件连接，以用于存储所述换热件中的第二热流体。

第二方面，本申请提供的一种燃料电池系统，包括上述的尾气处理装置。

相比现有技术，本申请的有益效果：

本申请提供的尾气处理装置，包括第一冷凝件、第二冷凝件与阻燃件，所述燃料电池系统的尾气依次通过所述第一冷凝件与所述第二冷凝件的冷凝处理后，从所述阻燃件排出，所述第一冷凝件与所述第二冷凝件一方面能将尾气中的高温水蒸气进行冷凝回收，提高了尾气的利用率，另一方面，所述第一冷凝件与所述第二冷凝件能给尾气中的氢气进行降温，减少了氢气燃烧爆炸的风险，所述阻燃件能进一步降低氢气的爆炸的风险，且所述阻燃件设置于所述集装箱外，能防止氢气在所述集装箱内聚集，能减少所述燃料电池系统因氢气燃烧爆炸而产生的损害风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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示出了尾气处理装置的部分结构示意图；

图2示出了尾气处理装置的整体结构示意图；

图3示出了图2中A部的放大结构示意图；

图4示出了尾气处理装置的另一实施例的整体结构示意图；

图5示出了图4中B部的放大结构示意图。

主要元件符号说明：

100-第一冷凝件；110-第二连接位；200-第二冷凝件；210-第四阀门；300-阻燃件；400-燃料电池系统；410-第一连接位；411-第一阀门；500-换热件；510-第三连接位；600-冷却件；700-第一储水箱；710-第四连接位；711-第三阀门；800-第二储水箱；900-输送件；910-第二阀门。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1，本申请实施例提供一种尾气处理装置，所述尾气处理装置包括：第一冷凝件100、第二冷凝件200与阻燃件300。所述第一冷凝件100设置于集装箱中，且所述第一冷凝件100与所述集装箱中的燃料电池系统400连接，以用于对所述燃料电池系统400的尾气进行冷凝处理。所述第二冷凝件200设置于所述集装箱外，且所述第二冷凝件200与所述第一冷凝件100连接，以使尾气通过所述第一冷凝件100输入所述第二冷凝件200中。所述阻燃件300设置于所述集装箱外，且所述阻燃件300与所述第二冷凝件200连接，以使所述第二冷凝件200中的尾气通过所述阻燃件300中排出。所述燃料电池系统400的尾气依次通过所述第一冷凝件100与所述第二冷凝件200的冷凝处理后，从所述阻燃件300排出，能有效防止液体从所述阻燃件300的排出口溢出。所述第一冷凝件100与所述第二冷凝件200一方面能将尾气中的高温水蒸气进行冷凝回收，提高了尾气的利用率，另一方面，所述第一冷凝件100与所述第二冷凝件200能给尾气中的氢气进行降温，减少了氢气燃烧爆炸的风险，所述阻燃件300能进一步降低氢气的爆炸的风险，且所述阻燃件300设置于所述集装箱外，能防止氢气在所述集装箱内聚集，能减少所述燃料电池系统400因氢气燃烧爆炸而产生的损害风险。

请参阅图2，在一些实施例中，所述集装箱中的所述燃料电池系统400的数量为十个，且各所述燃料电池系统400通过导流件与所述第一冷凝件100并联连接。

在其他实施例中，所述燃料电池系统400的数量还可以为十一个、十二个、十三个、十四个等等，所述燃料电池系统400的数量可根据实际需求设置，在此就不一一列举说明。

在一些实施例中，所述燃料电池系统400为氢燃料电池系统400。所述导流件为连接管道。

请参阅图1和图2，在一些实施例中，所述燃料电池系统400上设置有第一连接位410。所述第一连接位410包括第一出口连接位。所述第一出口连接位为所述燃料电池系统400的尾气出口位。所述第一冷凝件100为冷凝器，所述第一冷凝件100上设置有第二连接位110。所述第二连接位110与所述第一出口连接位通过所述导流件连接，以使得尾气能通过所述导流件输送至所述第一冷凝件100中进行冷凝处理，能对尾气中的高温水蒸气进行冷凝回收，提高了尾气的回收利用率。

请参阅图1和图2，在一些实施例中，所述第二连接位110与所述第一出口连接位之间设置有第一阀门411。所述第一阀门411连接所述第二连接位110与所述第一出口连接位，所述第一阀门411的数量为十个，且所述第一阀门411为单向阀，以能限制尾气在所述导流件中的流向，从而控制尾气从所述第一出口连接位沿所述导流件输入所述第二连接位110中，能防止多个所述燃料电池系统400并联时尾气中的水汽倒灌进所述燃料电池系统400，以能降低对所述燃料电池系统400的损害，有利于提高所述燃料电池系统400的使用寿命。

在一些实施例中，所述第二连接位110包括第二入口连接位与第二出口连接位。所述第二入口连接位的数量为两个。所述第二出口连接位的数量为三个。所述第一出口连接位与所述第二入口连接位连接。

请参阅图2和图3，在一些实施例中，所述尾气处理装置还包括：换热件500。所述换热件500设置于所述集装箱外，且所述换热件500与所述第一冷凝件100连接，以使所述第一冷凝件中的第一热流体通过所述第一冷凝件100输入所述换热件500中，从而能对所述第一热流体中的热量进行回收利用，减少了热量的浪费。

请参阅图3，在一些实施例中，所述换热件500为板式换热器，且所述换热器上设置有第三连接位510。所述第三连接位510包括第三入口连接位与第三出口连接位。所述第三入口连接位的数量为两个。所述第三出口连接位的数量为两个。所述第三入口连接位通过所述导流件与所述第二出口连接位连接，所述第三出口连接位通过所述导流件与所述第二入口连接位连接，以使所述第一冷凝件100中的所述第一热流体通过第三入口连接位输入所述换热件500中进行换热处理后形成第一冷却液，且所述第一冷却液通过所述导流件输入所述第一冷凝件100中，所述第一冷却液能为所述第一冷凝件100提供冷凝用液，通过所述换热件500以使得所述第一热流体能被重复利用，提高了所述第一热流体的利用率。

请参阅图2和图3，在一些实施例中，所述尾气处理装置还包括：冷却件600，所述冷却件600设置于所述集装箱外，且所述冷却件600与所述换热件500连接，以使所述换热件500中的第二热流体通过所述冷却件600的降温后输入所述换热件500中。

在一些实施例中，所述第一热流体为热水。所述第二热流体为热水。所述第一冷却液为冷水。

在一些实施例中，所述冷却件600为工业冷却塔，所述冷却件600的一端通过所述导流件与所述第三入口连接位连接，所述冷却件600的另一端通过所述导流件与所述第三出口连接位连接。所述换热件500中的所述第二热流体经所述第三出口连接位流出，并通过所述导流件输入至所述冷却件600中进行降温冷却成冷却水，冷却水通过所述第三入口连接位进入所述换热件500中进行换热，从而能对所述换热件500中的热水进行重复利用，提高了水资源的利用率。

在一些实施例中，所述冷却件600与所述第三入口连接位之间设置有过滤件，以用于过滤冷却水中的杂质。所述过滤件为过滤器。

请参阅图2和图3，在一些实施例中，所述尾气处理装置还包括：第一储水箱700。所述第一储水箱700设置于所述集装箱中，且所述第一储水箱700上设置有第四连接位710。所述第四连接位710包括：第四入口连接位与第四出口连接位。所述第四入口连接位的数量为两个。两个所述第四入口连接位通过所述导流件分别与所述第一冷凝件100、所述第二冷凝件200连接，以用于储存来自所述第一冷凝件100与所述第二冷凝件200中的第二冷却液。所述第二冷却液为冷凝水。所述第四出口连接位的数量为一个。所述第四出口连接位通过所述导流件与所述冷却件600连接，以用于将冷凝水输入所述冷却件600中。

请参阅图4和图5，在其他实施例中，所述尾气处理装置还包括：第二储水箱800。所述第二储水箱800设置于所述集装箱外，且所述第二储水箱800通过所述导流件连接所述第三出口连接位与所述冷却件600，以能对所述换热件500中的热水进行储存并作为生活热水使用，提高了余热利用率。

请参阅图3，在一些实施例中，所述第一储水箱700与所述冷却件600之间设置有输送件900。所述输送件900设置于所述集装箱中，且所述输送件900通过所述导流件连接所述第四出口连接位与所述冷却件600，以用于将所述第一储水箱700中的冷凝水输入所述冷却件600中。

在一些实施例中，所述输送件900为排水泵。所述输送件900与所述冷却件600之间设置有第二阀门910。所述第二阀门910连接所述输送件900与所述冷却件600，以用于控制所述输送件900向所述冷却件600输送的冷凝水的流量。所述输送件900与所述第四出口连接位之间设置有第三阀门711。所述第三阀门711连接所述输送件900与所述第四出口连接位，以用于控制所述第一储水箱700输出的冷凝水的流量。

请参阅图2和图3，在一些实施例中，所述第二冷凝件200为汽水分离器，所述第二冷凝件200与所述第四入口连接位之间设置有第四阀门210。所述第四阀门210连接所述第二冷凝件200与所述第四入口连接位，以用于控制所述第二冷凝件200向所述第一储水箱700输送的冷凝水的流量。

在一些实施例中，所述第二阀门910为球形阀。所述第三阀门711为球形阀。所述第四阀门210为球形阀。

所述燃料电池系统400排放的尾气通过所述第一阀门411单向输入所述第一冷凝件100中进行冷凝处理，以将尾气中的高温水蒸气进行冷凝，冷凝水通过导流件输入所述第一储水箱700中进行储存，所述第一冷凝件100中的尾气输入所述第二冷凝件200中进行进一步冷凝，且冷凝水输入所述第一储水箱700中进行储存，所述第二冷凝件200中的尾气通过所述阻燃件300排出，所述第一冷凝件100与所述第二冷凝件200能将尾气中的高温水蒸气进行冷凝回收，能有效提高尾气的回收利用率，且能给尾气中的氢气进行降温，减少了氢气燃烧爆炸的风险。所述第一冷凝件100中的热水输入所述换热件500中进行换热处理后形成冷水输入所述第一冷凝件100中，以能为第一冷凝件100中提供冷凝用液，提高了水资源的重复利用率。所述第一储水箱700体能将冷凝水输入所述冷却件600中，且所述冷却件600能将所述换热件500中热水降温后输出所述换热件500中，进一步提高了水资源的重复利用率。

实施例二

请参阅图1至图5，本申请实施例提供一种尾气处理系统，所述尾气处理包括上述任意一个实施例中的所述尾气处理装置，因此具有上述任意一个实施例中的所述尾气处理装置的全部有益效果，在此就不一一赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种尾气处理装置，其特征在于，包括：

第一冷凝件，所述第一冷凝件设置于集装箱中，且所述第一冷凝件与所述集装箱中的燃料电池系统连接，以用于对所述燃料电池系统的尾气进行冷凝处理；

第二冷凝件，所述第二冷凝件设置于所述集装箱外，且所述第二冷凝件与所述第一冷凝件连接，以使尾气通过所述第一冷凝件输入所述第二冷凝件中；

阻燃件，所述阻燃件设置于所述集装箱外，且所述阻燃件与所述第二冷凝件连接，以使所述第二冷凝件中的尾气通过所述阻燃件中排出。

2.根据权利要求1所述的尾气处理装置，其特征在于，所述燃料电池系统上设置有第一连接位，所述第一冷凝件上设置有第二连接位，所述第一连接位与所述第二连接位通过导流件连接，且所述导流件上设置有第一阀门，所述第一阀门用于控制所述第一连接位中的尾气沿所述导流件输入所述第二连接位中。

3.根据权利要求1所述的尾气处理装置，其特征在于，所述尾气处理装置还包括：

换热件，所述换热件设置于所述集装箱外，且所述换热件与所述第一冷凝件连接，以使所述第一冷凝件中的第一热流体输入所述换热件中。

4.根据权利要求3所述的尾气处理装置，其特征在于，所述换热件上设置有第三连接位，所述第三连接位包括出口连接位与入口连接位，所述第一冷凝件与所述入口连接位连接，所述出口连接位与所述第一冷凝件连接，以使所述换热件中的第一冷却液输入所述第一冷凝件中。

5.根据权利要求3所述的尾气处理装置，其特征在于，所述集装箱中设置有第一储水箱，所述第一储水箱上设置有第四连接位，所述第四连接位与所述第一冷凝件连接，所述第四连接位与所述换热件连接。

6.根据权利要求5所述的尾气处理装置，其特征在于，所述尾气处理装置还包括：

冷却件，所述冷却件设置于所述集装箱外，且所述冷却件与所述换热件连接，以使所述换热件中的第二热流体通过所述冷却件的降温后输入所述换热件中，所述第四连接位与所述冷却件连接。

7.根据权利要求6所述的尾气处理装置，其特征在于，所述第四连接位与所述冷却件之间设置有输送件，所述输送件设置于所述集装箱中，且所述输送件连接所述第四连接位与所述冷却件，以用于将所述第一储水箱中的第二冷却液输入所述冷却件中。

8.根据权利要求7所述的尾气处理装置，其特征在于，所述输送件与所述冷却件之间设置有第二阀门，所述第二阀门连接所述输送件与所述冷却件，所述输送件与所述第一储水箱之间设置有第三阀门，所述第三阀门连接所述输送件与所述第一储水箱。

9.根据权利要求3所述的尾气处理装置，其特征在于，所述尾气处理装置还包括：

第二储水箱，所述第二储水箱设置于所述集装箱外，且所述第二储水箱与所述换热件连接，以用于存储所述换热件中的第二热流体。

10.一种尾气处理系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的尾气处理装置。