DE10132708A1 - Einrichtung zum Betrieb einer Brennstoffzelle - Google Patents
Einrichtung zum Betrieb einer BrennstoffzelleInfo
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Abstract
Bei einer Einrichtung zum Betrieb einer Brennstoffzelle in einem Heizsystem ist ein Verbrennungsgerät 1 für die Beheizung eines Heizmediums c und ein mit Wasserdampf und einem Brennstoff gespeister Dampfreformer 4 vorgesehen, der wasserstoffhaltiges Reformat an die Brennstoffzelle 14 liefert. Der Wasserdampf wird von einem vom Verbrennungsgerät 1 beheizten Verdampfer 3 erzeugt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Betrieb einer Brennstoffzelle in einem Heizsystem, das ein Verbrennungsgerät für die Beheizung eines Heizmediums und einen mit Wasserdampf und einem brennstoffgespeisten Dampfreformer aufweist, der wasserstoffhaltiges Reformat an die Brennstoffzelle liefert.
- Derartige Einrichtungen dienen der Gewinnung von Wärme und Strom. Eine derartige Einrichtung ist in der DE 198 54 035 A1 beschrieben. Das Verbrennungsgerät beheizt einen Wärmetauscher, der ein Heizmedium erwärmt. Abgas (Offgas) der Brennstoffzelle wird teils dem Brenner des Verbrennungsgeräts und teils dem Wärmetauscher zugeführt. Der Dampfreformer wird mit Wasserdampf und Erdgas gespeist und liefert wasserstoffhaltiges Gas an die Brennstoffzelle. In der DE 198 54 035 A1 ist offengelassen, wie der Wasserdampf erzeugt wird.
- Aus der WO 99/44 252 ist ein Apparat zur Gewinnung von Wärmeenergie und Elektroenergie aus Brennstoff mit einer Brennstoffzelle und einem Reformer sowie einem Brenner bekannt. Im Reformer erfolgt eine partielle Oxidation. Der Brenner beheizt den Reformer nicht.
- In der DE 44 38 555 C1 ist eine Brennstoffzellenanordnung mit Reformierungseinrichtung beschrieben. Eine Kopplung mit einem Verbrennungsgerät, das Heizungswärme für ein Gebäude oder Fahrzeug erzeugt, ist nicht vorgesehen.
- Die DE 199 41 978 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung eines Synthesegases zum Betrieb einer Brennstoffzelle. Die Verbrennung von Brennstoff wird derart geregelt, dass zum Starten des Verbrennungsvorgangs das Brennstoff-Luftgemisch auf eine Luftzahl > 1 eingestellt wird und nach dem Starten das Brennstoff-Luftgemisch auf eine Luftzahl < 1 geregelt wird, wobei der Brennstoff partiell oxidiert wird.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der ein einziger Brenner für die Beheizung des Heizmediums und die Wasserdampferzeugung genügt.
- Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass ein vom Verbrennungsgerät beheizter Verdampfer vorgesehen ist, der dem Dampfreformer den Wasserdampf zuführt.
- Dadurch ist erreicht, dass die Erzeugung des Wasserdampfes durch das Verbrennungsgerät selbst erfolgt. Zur Wasserdampferzeugung ist ein zusätzlicher Brenner nicht nötig.
- Vorzugsweise wird das Abgas (Offgas) der Anode der Brennstoffzelle der Verbrennungseinrichtung zugeführt. Es erübrigt sich damit ein zusätzlicher Brenner zur Nachverbrennung des Offgases der Anode.
- Bevorzugt liegt der Verdampfer im Abgasstrom des Verbrennungsgeräts vor das Heizmedium erwärmenden Wärmetauscherflächen. Es werden dadurch im Verdampfer vergleichsweise hohe Temperaturen, beispielsweise 450°C bis 500°C, erreicht. Eine Methanisierung des wasserstoffhaltigen Reformats ist dadurch weitgehend unterbunden. In Ausgestaltung der Erfindung weist dabei der Verdampfer wenigstens eine Heißwasserkammer und eine im Abgasstrom liegende Rohrwendel auf.
- Das Wasser für die Erzeugung des Wasserdampfes ist bevorzugt ein Kondensat, das aus dem Abgas des Verbrennungsgeräts und/oder dem Offgas der Kathode der Brennstoffzelle gewonnen ist. Es ist dabei ein Wasser-Kondensat-Kreislauf geschaffen. Vorzugsweise ist das Verbrennungsgerät ein Brennwertgerät, das mit hohem Wirkungsgrad arbeitet. Der hohe Feuchteanteil seines Abgases wird für die Kondensaterzeugung genutzt.
- In Weiterbildung der Erfindung ist ein Bypass zur Anode der Brennstoffzelle vorgesehen. Beim Kaltstart des Systems strömt das Reformat durch den Bypass und nicht durch die Brennstoffzelle, die dadurch geschont ist.
- Wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, hat das beschriebene System einen hohen baulichen Integrationsgrad und einen hohen Wärmerückgewinnungsgrad. Ein kompakter Aufbau des Dampfreformers ist weiter unten beschrieben. Aus der folgenden Beschreibung und den Unteransprüchen ergeben sich weitere vorteilhafte Ausgestaltungen. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1 ein Funktionsschema des Systems schematisch,
- Fig. 2 den Systemaufbau schematisch,
- Fig. 3a einen Aufbau eines den Dampfreformer beinhaltenden Aggregats im horizontalen Schnitt,
- Fig. 3b das Aggregat der Fig. 3a im vertikalen Schnitt und
- Fig. 4 das Aggregat in einem Verbrennungsgerät, speziell Brennwertgerät, integriert.
- Das System weist zur Raumheizung und/oder Warmwasserbereitung ein Brennwertgerät 1 mit einem Brenner 1.1 und einem Verbrennungsraum 1.2 auf. Dem Brenner 1.1 ist eine Mischkammer 1.3 vorgeschaltet, der über ein Ventil 1.4 Brennstoff a, beispielsweise Erdgas, und über einen Lüfter 1.5 Verbrennungsluft b zuführbar ist.
- Im Brennwertgerät 1 sind Wärmetauscherflächen 1.6, bzw. Nachschaltheizflächen, für die Erwärmung des Heizmediums c, insbesondere Wasser, angeordnet. Oben in dem Verbrennungsraum 1.2 ist Aggregat 2 eingebaut, das einen Verdampfer 3 und einen Dampfreformer 4 bildet. Verbrennungsgas d strömt aus dem Brennwertgerät 1 über einen Abgaswärmetauscher 5 in eine Abgasleitung 6.
- Dem Dampfreformer 4 wird aus dem Verdampfer 3 Wasserdampf f und über eine Entschwefelungseinrichtung 7 und einen Verdichter 8, dem ein Sicherheitsventil 8.1 und ein modulierbares Gasventil 8.2 zugeschaltet sind, Brennstoffe, beispielsweise Erdgas, zugeführt.
- Im Dampfreformer 4 erfolgt eine Dampfreformierung bei ca. 450°C bis 500°C und einem vom Verdichter 8 erzeugten Überdruck von etwa 10 bar unter Anwesenheit eines Ni-haltigen Katalysators, beispielsweise Nickel auf CaAl 203 nach folgender Gleichung:
CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2.
- Aufgrund der Dynamik des Gesamtsystems erfolgt dabei als Nebenreaktion die Bildung von Kohlenmonoxid CO in einem Konzentrationsbereich von 1 bis 3 Vol.-%. Da ab einer CO- Konzentration von etwa 10 ppm CO als Katalysatorgift wirkt, wird der CO-Gehalt im Reformat bzw. Synthesegas reduziert. Diese Reduzierung erfolgt in den Shift-Konvertierungsstufen 9, 10 und der CO- Reinigungsstufe 11 unter Erzeugung von zusätzlichem Wasserstoff. Die Konvertierungsstufe 9 ist als Hochtemperatur-Konvertierungsstufe, wie weiter unten näher beschrieben, im Dampfreformer 4 untergebracht, um die Aufheizzeit des Systems zu verkürzen.
- Das wasserstoffreiche Reformat g wird über ein Dreiwegeventil 12 eines Bypasses 13 der Anode 14.1 einer Brennstoffzelle 14 zugeführt. Deren elektrische Anschlüsse sind bei 14.2 angedeutet. Das Offgas h der Anode 14.1 wird der Mischkammer 1.3 über eine steuerbare Klappe 1.7 zugeführt. Der Kathode 14.3 der Brennstoffzelle 14 wird befeuchtete Luft i zugeführt. Das Offgas k der Kathode 14.3 wird in den Abgaswärmetauscher 5 geleitet. Die Brennstoffzelle 14 ist vorzugsweise eine Niedertemperatur-Brennstoffzelle, wie sie als PEM-Brennstoffzelle bekannt ist. In solchen Brennstoffzellen sind Anoden und Kathoden wechselweise gestapelt.
- Ein Lüfter 15 fördert Umgebungsluft durch den Abgaswärmetauscher 5. Die Umgebungsluft wird dabei erwärmt. Im Abgaswärmetauscher 5 kondensiert dabei Feuchtigkeit aus dem Verbrennungsgas d und dem Offgas k der Kathode 14.3. Dieses Kondensat l nimmt ein Kondensatsammler 16 auf. Durch diesen strömt die vom Abgaswärmetauscher 5 vorerwärmte Luft m und wird dabei befeuchtet und der Kathode 14.3 befeuchtet zugeführt (i). Durch die Befeuchtung wird die Protonenleitfähigkeit des Elektrolyten der Brennstoffzelle 14 verbessert. Die befeuchtete Luft reagiert an der Kathode 14.3 etwa nach folgender Gleichung:
4H+ + 4e- + O2 → 2H2O.
- Aus dem Kondensatsammler 16 fördert eine druckgesteuerte Pumpe 17 das Kondensat l über ein Rückschlagventil 18 in den Verdampfer 3. Je nach dem am Rückschlagventil 18 anstehenden Differenzdruck arbeitet die Pumpe 17.
- Beim beschriebenen System besteht ein Kreislauf des Heizmediums c. In diesem Kreislauf liegt ein weiterer Wärmetauscher 19, in dem die Abwärme der Brennstoffzelle 14 auf das Heizmedium übertragen wird. Außerdem ist im Kreislauf des Heizmediums ein mittels eines Dreiwegeventils 20 schaltbarer Kreis 21 vorgesehen, der es erlaubt, die Temperatur des Reformats bzw. Synthesegases in der Niedertemperatur-Konvertierungsstufe 10 und der CO-Reinigungsstufe 11 so abzusenken, dass es nicht zu für die Brennstoffzelle 14 zu hohen Temperaturen kommt.
- Im beschriebenen System besteht zusammenfassend etwa folgender Kondensatkreislauf:
An den Anoden 14.1 der Brennstoffzelle, die üblicherweise als ein Anoden-Kathoden-Stapel aufgebaut ist, entstehen unter dem Einfluss katalytischer Schichten Wasserstoffprotonen (H+) unter Abgaben von Elektronen. An den Kathoden 14.3 findet auf katalytischen Wege eine Ionisierung des Luftsauerstoffs statt, was zur Bildung von Reinstwasser führt. Die an der Anode generierten Elektronen stehen an den Anschlüssen 14.2 als Gleichstrom zur Verfügung. Das an der Kathode 14.3 gebildete Reinstwasser verlässt als Dampf mit der Kathodenluft k die Brennstoffzelle und wird im Abgaswärmetauscher 5 abgekühlt. Bei diesem Prozess kondensiert das Wasser und wird mit dem im Brennwergerät 1 dem auch als Befeuchter dienenden Kondensatsammler 16 zugeführt. Das für die Dampfreformierug nötige Kondensat wird über die druckgesteuerte Pumpe dem Verdampfer 3 zugeführt. Auf diesem Weg lässt sich bei geeigneter Dimensionierung der Wärmetauscherflächen ein geschlossener Kondensat-Wasser- Wasserdampf-Kreislauf gestalten. - Das System wird von einem Systemmanager 22 gesteuert, der von einer Steuerelektronik gebildet ist. Der Systemmanager 22 erhält - abgesehen von Leistungsvorgaben (Sollwerten) - Eingangssignale von einer Ionisationselektrode 22.1, die dem Brenner 1.1 zugeordnet ist, und von einem Temperaturfühler 22.2, der die Temperatur des Dampfreformers 4 erfasst. Der Temperaturfühler 22.2 kann beispielsweise ein Thermoelement sein. Der Systemmanager 22 steuert das Gasventil 1.4, den Lüfter 1.5, den Verdichter 8, die Ventile 8.1 und 8.2, die Dreiwegeventile 12,20, die Pumpe 17 und ggf. den Lüfter 15.
- Die Funktionsweise des beschriebenen Systems ist im wesentlichen folgende:
Bei einem Startvorgang aus dem kalten Zustand des Systems (Kaltstart) wird nach einer Wärmeanforderung oder Stromanforderung des Nutzers vom Systemmanager 22 der Lüfter 1.5 eingeschaltet, so dass das Verbrennungsgerät 1 und die Abgasleitung 6 mit Luft gespült wird. Das Dreiwegeventil 12 ist dann in Richtung des Bypasses 13 geschlossen. Auch die Klappe 23 ist geschlossen. Nach erfolgtem Spülen wird an einer nicht dargestellten Zündeinrichtung ein Zündfunke für den Brenner 1.1 erzeugt. Gleichzeitig wird das Gasmagnetventil 1.4 einem zeitlichrampenförmigen Verlauf folgend geöffnet, wobei sich Brennstoff und Luft in der Mischkammer 1.3 zu einem zündfähigen Gemisch vereinen. Dieses zündfähige Gemisch wird vom Brenner 1.1 verbrannt. Die im Flammenbereich angeordnete Ionisationselektrode 22.1 detektiert zyklisch, beispielsweise alle 10 ms, eine Information über die Luftzahl (Lambda) und teilt diese dem Systemmanager 22 mit. Dabei wird das modulierbare Gasmagnetventil 1.4 von dem Systemmanager 22 so gesteuert, dass sich eine Soll-Luftzahl (Lambda) einstellt, was auch während des weiteren Verfahrens gilt. - Anschließend wird das System, speziell das Aggregat 2, durch die heißen Verbrennungsgase d auf Betriebstemperatur gebracht. Während dieser Zeit wird die Anode 14.1 der Brennstoffzelle 14 von der Zufuhr von Anodengas dadurch abgekoppelt, dass das Dreiwegeventil 12 zum Bypass 13 geöffnet und zur Anode 14.1 geschlossen wird. Dieses Abkoppeln der Brennstoffzelle von der Anodengaszufuhr erfolgt so lange, bis der Dampfreformer 4 und die Stufen 9, 10, 11 auf Betriebstemperatur gebracht sind. Das bis dahin erzeugte Synthesegas wird direkt der Mischkammer 1.3 zugeführt, mit Brennstoff angereichert und im Brenner 1.1 verbrannt.
- Die Temperatur des Dampfreformers 4 wird an einer repräsentativen Stelle vom Temperaturfühler 22.2 erfasst. Damit der Dampfreformer 4 seine Betriebstemperatur schnell erreicht, wird nachdem eine Mindesttemperatur erreicht ist, der Verdichter 8 gestartet und die Ventile 8.1 und 8.2 werden vom Systemmanager 22 geöffnet. Anschließend werden die Niedertemperatur-Konvertierungsstufe 10 und die CO-Reinigungsstufe 11 auf ihre Betriebstemperatur gebracht, indem das heiße Reformat g die Katalysatoren diese Stufen aufheizt. Sobald der Dampfreformer 4 und die Konvertierungsstufen 9, 10 und die Reinigungsstufe 11 die Betriebstemperatur erreicht haben, wird das Dreiwegeventil 12 so umgeschaltet, dass der Bypass 13 geschlossen ist. Die Klappe 1.7 wird geöffnet. Sobald das Dreiwegeventil 12 auf die Anode 14.1 umgeschaltet ist, beginnt der Lüfter 15 mit der Zufuhr von Luft zu der Kathode 14.3. Die Anoden 14.1 sind beströmt und die Brennstoffzelle 14 beginnt nun mit der Stromerzeugung.
- Das verbrauchte Abgas der Anode 14.1 (Offgas) wird dem Brenner 1.1 zugeführt und nachverbrannt.
- In den Fig. 3a und 3b ist das Aggregat 2, das oben in den Verbrennungsraum 1.2 eingebaut ist und in Strömungsrichtung der heißen Verbrennungsgase d vor den Wärmetauscherflächen 1.6 liegt, dargestellt. Das Aggregat 2 beinhaltet den Verdampfer 3, den Dampfreformer 4 und die Hochtemperatur-CO-Konvertierungsstufe 9. Das Aggregat 2 weist einen zylindrischen, rohrförmigen Mantel 2.1 auf, in den ein etwa konzentrisches oder auch - je nach der gewünschten Raumaufteilung - exzentrisches Innenrohr 2.2 eingebaut ist. Der zwischen dem Mantel 2.1 und dem Innenrohr 2.2 bestehende Ringraum ist mit Deckeln 2.3 und 2.4 oben und unten abgeschlossen. Mittels vier Trennwänden 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 sind der Mantel 2.1 und das Innenrohr 2.2 verbunden. Die Trennwände bilden sektorförmige Kammern 2.9, 2.10, 2.11, 2.12.
- Das Aggregat 2 wird vom Verbrennungsgas d des Brenners 1.1 beheizt. Dabei strömt ein Teilstrom d1 des Verbrennungsgases durch das Innenrohr 2.2 und ein weiterer Teilstrom d2 entlang des Mantels 2.1. Zur Verbesserung der Wärmeübertragung können im Innenrohr Wärmeübertragungsrippen 2.13 vorgesehen sein. Die Teilströme d1 und d2 vereinigen sich in Strömungsrichtung des Verbrennungsgases hinter dem Aggregat 2 und beheizen dann das Heizmedium c an den Wärmetauscherflächen 1.6 (vgl. Fig. 4).
- Die Deckel 2.3 und 2.4 müssen sich über die Kammern nicht in durchgehend gleichen Ebenen erstrecken. Die Höhen der Kammern zwischen den Deckeln 2.3 und 2.4 können zur Anpassung an gewünschte Wärmeübertragungseigenschaften und Volumenverhältnisse unterschiedlich sein. Um eine möglichst kurze Aufheizzeit für das Aggregat 2 zu erreichen, soll die Wärmekapazität der Wasser, bzw. Kondensat, enthaltenden Kammern 2.11 und 2.12 klein sein.
- Die Kammer 2.9 bildet den Dampfreformer 4. In ihr ist der genannte Ni- haltige Katalysator als Katalysatorbett untergebracht. Im Katalysatorbett ist der Temperaturfühler 22.2 angeordnet.
- Die Kammer 2.10 beinhaltet die Hochtemperatur-CO- Konvertierungsstufe 9. In ihr ist ein geeigneter Katalysator vorgesehen.
- Die Kammern 2.11 und 2.12 sind Wasserkammern. Sie nehmen das genannte Kondensat auf. Der Mantel 2.1 ist von einer Rohrwendel 2.14 umschlossen, die als Überhitzungsstrecke für die Verdampfung des Kondensats dient. Die Kammern 2.11 und 2.12 und die Rohrwendel 2.14 bilden den Verdampfer 3. Über einen Rohranschluss 2.15 wird den Kammern 2.11 und 2.12 das Kondensat zugeleitet. Dieses durchströmt nach Vorerwärmung in den Kammern 2.11 und 2.12 die Rohrwendel 2.14, wobei überhitzter Wasserdampf entsteht. Dieser wird der Kammer 2.9 (Reformerkammer) an der Stelle 2.16 zugeführt. Dort wird der Wasserdampf über einen nicht dargestellten Injektor entspannt. Der Kammer 2.9 wird außerdem über einen Rohranschluss 2.17 vom Verdichter 8 das entschwefelte Erdgas e zugeführt.
- Das in der Kammer 2.9 erzeugte Reformat (wasserstoffhaltiges Synthesegas) verlässt die Kammer 2.9 an einer Stelle 2.18 und gelangt an einer Stelle 2.19 in die Kammer 2.10. Zwischen den Stellen 2.18 und 2.19 verläuft eine außen am Mantel 2.1 angeordnete Rohrwindung 2.20.
- Über ein Rohr 2.21 verlässt das Reformat die Kammer 2.10 mit einem Restgehalt an CO von etwa 1% der Ursprungskonzentration. Das Reformat wird über einen vieldüsigen Zerstäuber 23 verteilt der Niedertemperatur-CO-Konzentrationsstufe 10 zugeführt und gelangt danach in die CO-Reinigungsstufe 11. Das Reformat g hat, wenn es die CO-Reinigungsstufe 11 verlässt, einen CO-Gehalt von beispielsweise < 10 ppm und kann somit der Brennstoffzelle 14 zugeführt werden, ohne diese zu schädigen.
Claims (19)
1. Einrichtung zum Betrieb einer Brennstoffzelle in einem Heizsystem,
das ein Verbrennungsgerät für die Beheizung eines Heizmediums und
einen mit Wasserdampf und Brennstoff gespeisten Dampfreformer
aufweist, der wasserstoffhaltiges Reformat an die Brennstoffzelle
liefert,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein vom Verbrennungsgerät (1) beheizter Verdampfer (3)
vorgesehen ist, der dem Dampfreformer (4) den Wasserdampf zuführt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Abgas der Anode (14.1) der Brennstoffzelle (14) dem Brenner
(1.1) des Verbrennungsgeräts (1) zur Nachverbrennung zugeführt wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verdampfer (3) in Strömungsrichtung des Verbrennungsgases
(d) des Verbrennungsgeräts (1) vor das Heizmedium (c) erwärmenden
Wärmetauscherflächen (1.6) liegt.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verdampfer (3) wenigstens eine Heißwasserkammer
(2.11, 2.12) und eine im heißen Verbrennungsgas (d) liegende
Rohrwendel (2.14) aufweist.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Verdampfer (3) Kondensat (l) zugeführt ist, das aus dem
Offgas (k) der Kathode (14.3) der Brennstoffzelle (14) stammt.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Verdampfer (3) Kondensat (l) zugeführt ist, das aus dem
Abgas (d) des Verbrennungsgeräts (1), insbesondere Brennwertgeräts,
stammt.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 und/oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Gewinnung des Kondensats (l) ein Abgaswärmetauscher (5)
vorgesehen ist.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Sammlung des Kondensats (l) ein Kondensatsammler (16)
vorgesehen ist, aus dem eine Pumpe (17) das Kondensat zum
Verdampfer (3) fördert.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Lüfter (15) Umgebungsluft durch den Abgaswärmetauscher (5)
zur Kathode (14.3) der Brennstoffzelle (14) fördert, die insbesondere im
Kondensatsammler (16) befeuchtet wird.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Strömungsrichtung des den Dampfreformer (4) verlassenden
Reformats wenigstens eine CO-Konvertierungsstufe (9, 10) vorgesehen
ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der CO-Konvertierungsstufe (10) eine CO-Reinigungsstufe (11)
nachgeschaltet ist.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Bypass (13) zur Anode (14.1) der Brennstoffzelle (14) derart
vorgesehen ist, dass die Anode (14.1) beim Kaltstart überbrückbar ist.
13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verdampfer (3) und der Dampfreformer (4) sowie ggf. eine
Hochtemperatur-Reinigungsstufe (9) in einem Aggregat (2) angeordnet
sind, das in das Verbrennungsgerät (1) derart eingebaut ist, dass es
vom Verbrennungsgas (d) beheizt wird.
14. Einrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aggregat (2) einen vom Verbrennungsgas (d2) umströmten
Mantel (2.1) und ein vom Verbrennungsgas (d1) durchströmtes
Innenrohr (2.2) aufweist, wobei durch Trennwände (2.5 bis 2.8)
Kammern (2.9 bis 2.12) gebildet sind.
15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass außerhalb des Mantels (2.1) eine Rohrwendel (2.14) zur
Erzeugung überhitzten Wasserdampfes angeordnet ist, die im Strom des
Verbrennungsgases (d2) liegt.
16. Einrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Verdampfer (3) im Aggregat (2) wenigstens eine
Wasserkammer (2.11, 2.12) ausgebildet ist, mit der die Rohrwendel
(2.14) in wasserleitender Verbindung steht.
17. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Aggregat (2) eine Kammer (2.9) als Dampfreformer (4) gebildet
ist, in der ein Katalysator vorgesehen ist.
18. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Aggregat (2) eine Kammer (2.10) als Hochtemperatur-CO-
Konvertierungsstufe (9) gebildet ist.
19. Einrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus der Hochtemperatur-CO-Konvertierungsstufe (9) das Reformat
einer Niedertemperatur-CO-Konvertierungsstufe (10) über einen
Zerstäuber (23) zuführbar ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10132708A DE10132708A1 (de) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Einrichtung zum Betrieb einer Brennstoffzelle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10132708A DE10132708A1 (de) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Einrichtung zum Betrieb einer Brennstoffzelle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10132708A1 true DE10132708A1 (de) | 2003-01-30 |
Family
ID=7690780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10132708A Ceased DE10132708A1 (de) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Einrichtung zum Betrieb einer Brennstoffzelle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10132708A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006048984A1 (de) * | 2006-10-17 | 2008-04-24 | Enerday Gmbh | Verwendung einer Brennervorrichtung in einem Brennstoffzellensystem |
| DE102004059494C5 (de) * | 2004-12-10 | 2008-07-24 | Baxi Innotech Gmbh | Verfahren zur Bestimmung einer Luftzahl bei einem Brenner für ein Brennstoffzellenheizgerät sowie Brennstoffzellenheizgerät |
| GB2498246A (en) * | 2011-11-30 | 2013-07-10 | Bosch Gmbh Robert | Fuel cell system with afterburner for anode waste gas |
-
2001
- 2001-07-05 DE DE10132708A patent/DE10132708A1/de not_active Ceased
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004059494C5 (de) * | 2004-12-10 | 2008-07-24 | Baxi Innotech Gmbh | Verfahren zur Bestimmung einer Luftzahl bei einem Brenner für ein Brennstoffzellenheizgerät sowie Brennstoffzellenheizgerät |
| DE102006048984A1 (de) * | 2006-10-17 | 2008-04-24 | Enerday Gmbh | Verwendung einer Brennervorrichtung in einem Brennstoffzellensystem |
| GB2498246A (en) * | 2011-11-30 | 2013-07-10 | Bosch Gmbh Robert | Fuel cell system with afterburner for anode waste gas |
| GB2498246B (en) * | 2011-11-30 | 2016-09-28 | Bosch Gmbh Robert | Fuel cell system |
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