RU99116626A - POWER SYSTEM WITH ELECTROCHEMICAL CONVERTER, SYSTEM WITH ELECTROCHEMICAL CONVERTER AND I / O DEVICE FOR USE WITH A HIGH PRESSURE RESERVOIR - Google Patents

POWER SYSTEM WITH ELECTROCHEMICAL CONVERTER, SYSTEM WITH ELECTROCHEMICAL CONVERTER AND I / O DEVICE FOR USE WITH A HIGH PRESSURE RESERVOIR

Info

Publication number
RU99116626A
RU99116626A RU99116626/09A RU99116626A RU99116626A RU 99116626 A RU99116626 A RU 99116626A RU 99116626/09 A RU99116626/09 A RU 99116626/09A RU 99116626 A RU99116626 A RU 99116626A RU 99116626 A RU99116626 A RU 99116626A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reagent
electrochemical converter
electrochemical
cells
high pressure
Prior art date
Application number
RU99116626/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2180978C2 (en
Inventor
Майкл С. Хсу
Original Assignee
Зтек Копэрейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/871,495 external-priority patent/US5948221A/en
Application filed by Зтек Копэрейшн filed Critical Зтек Копэрейшн
Publication of RU99116626A publication Critical patent/RU99116626A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2180978C2 publication Critical patent/RU2180978C2/en

Links

Claims (47)

1. Энергетическая система с электрохимическим конвертером, отличающаяся тем, что она содержит узел электрохимических конвертеров для выработки энергии, установленный с возможностью приема, по крайней мере, одного входного реагента, резервуар высокого давления сбора выхлопных газов от упомянутых электрохимических конвертеров, расположенный вокруг упомянутого узла электрохимических конвертеров, средства вывода упомянутых собранных выхлопных газов из упомянутого резервуара высокого давления для внешнего использования и средства регулирования температуры, примыкающие к, по крайней мере, одному из упомянутых электрохимических конвертеров, имеющие с ним тепловую связь и установленные относительно упомянутого резервуара высокого давления с возможностью приема, по крайней мере, одного из реагентов и регулирования температуры, по крайней мере, упомянутого электрохимического конвертера посредством упомянутого реагента.1. An energy system with an electrochemical converter, characterized in that it comprises an assembly of electrochemical converters for generating energy, installed with the possibility of receiving at least one input reagent, a high pressure reservoir for collecting exhaust gases from said electrochemical converters, located around said electrochemical assembly converters, means for removing said collected exhaust gases from said high pressure reservoir for external use and means for regulating temperature, adjacent to at least one of the aforementioned electrochemical converters, having a thermal connection with it and installed relative to the aforementioned pressure vessel with the possibility of receiving at least one of the reagents and controlling the temperature of at least the aforementioned electrochemical converter by means of the reagent. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средство обработки реагентов, расположенное внутри или снаружи упомянутого резервуара высокого давления и связанное текучей средой с упомянутым узлом электрохимических конвертеров. 2. The system according to claim 1, characterized in that it further comprises a reagent processing means located inside or outside the aforementioned high-pressure reservoir and connected by a fluid medium to the said assembly of electrochemical converters. 3. Система по любому из пп.1-2, отличающаяся тем, что упомянутый узел электрохимического конвертера содержит группу ячеек топливного элемента, каждая из которых содержит электролитные пластины, чередующиеся с теплопроводными пластинами, или имеет трубчатую конфигурацию. 3. The system according to any one of claims 1 to 2, characterized in that said electrochemical converter assembly comprises a group of fuel cell cells, each of which contains electrolyte plates alternating with heat-conducting plates, or has a tubular configuration. 4. Система по п.2 или п.3, зависящего от п.2, отличающаяся тем, что упомянутое средство обработки реагентов содержит группу ячеек средства обработки реагентов, каждая из которых содержит пластины химической обработки, чередующиеся с теплопроводными пластинами с образованием пакетов средств обработки реагентов в форме колонн, которые по выбору расположены среди упомянутых ячеек топливного элемента. 4. The system according to claim 2 or claim 3, depending on claim 2, characterized in that said reagent processing means comprises a group of reagent processing means cells, each of which contains chemical processing plates alternating with heat-conducting plates to form processing means packages reagents in the form of columns, which are optionally located among said fuel cell cells. 5. Система по п.4, отличающаяся тем, что, по крайней мере, одна из упомянутых ячеек средства обработки реагентов содержит средства достижения изотермического состояния в радиальном и/или в осевом направлении, и/или, по крайней мере, одна из упомянутых ячеек топливного элемента содержит средства достижения изотермического состояния в радиальном направлении и/или в осевом направлении посредством распределения потоков реагентов. 5. The system according to claim 4, characterized in that at least one of the said cells of the reagent processing means comprises means for achieving an isothermal state in the radial and / or axial direction, and / or at least one of the said cells the fuel cell comprises means for achieving an isothermal state in the radial direction and / or in the axial direction by distributing the flow of reagents. 6. Система по п.2 или 3, отличающаяся тем, что упомянутые ячейки средства обработки реагентов и упомянутые ячейки топливного элемента размещены встречно-гребенчато в заданную конфигурацию с выравниванием распределения тепла между упомянутыми ячейками в упомянутой конфигурации, причем упомянутая конфигурация является прямоугольной, шестиугольной или восьмиугольной конфигурацией. 6. The system according to claim 2 or 3, characterized in that said cells of the reagent processing means and said cells of the fuel cell are arranged counter-comb in a predetermined configuration with equalization of the heat distribution between said cells in said configuration, said configuration being rectangular, hexagonal or octagonal configuration. 7. Система по п.2 или 3, отличающаяся тем, что упомянутый резервуар высокого давления содержит стенку, окружающую внутреннее пространство резервуара высокого давления, причем упомянутые ячейки средства обработки реагентов и ячейки топливного элемента содержат ячейки, установленные непосредственно у стенки упомянутого резервуара высокого давления и ячейки, установленные на расстоянии от стенки упомянутого резервуара высокого давления с возможностью функционирования упомянутых ячеек топливного элемента и упомянутых ячеек средства обработки реагентов, расположенных на расстоянии от стенки, независимо от упомянутых ячеек средства обработки реагентов и упомянутых ячеек топливного элемента, расположенных непосредственно у упомянутой стенки, и при этом упомянутая система содержит средства обеспечения в основном одинаковой температуры упомянутых ячеек топливного элемента и ячеек средства обработки реагентов, расположенных непосредственно у упомянутой стенки резервуара и температуры упомянутых ячеек топливного элемента и ячеек средства обработки реагентов, расположенных на расстоянии от упомянутой стенки резервуара. 7. The system according to claim 2 or 3, characterized in that said pressure vessel comprises a wall surrounding the interior of the pressure vessel, said cells of the reagent processing means and cells of the fuel cell comprising cells mounted directly against the wall of said pressure vessel and cells installed at a distance from the wall of said pressure vessel with the possibility of functioning of said cells of a fuel cell and said cells of a means of sampling the work of reagents located at a distance from the wall, regardless of the said cells of the reagent processing means and the said fuel cell cells located directly near the said wall, and wherein said system comprises means for providing substantially the same temperature of the said cells of the fuel cell and the cells of the reagent processing means, located directly at the said wall of the tank and the temperature of the aforementioned cells of the fuel cell and cells of the means for processing reagents, located wives at a distance from said wall of the tank. 8. Система по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что упомянутый электрохимический конвертер дополнительно содержит, по крайней мере, средства подогрева электрохимического конвертера, средства подогрева входного окислительного реагента, средства подогрева входного топливного реагента, средства подогрева входного реагента-пара, средства обработки реагентов и реформинга, по крайней мере, одного входного реагента с получением продукта, средства нагрева и поддержания установившегося рабочего состояния узла электрохимического конвертера, средства охлаждения и поддержания установившегося рабочего состояния узла электрохимического конвертера, или средства регулирования температуры упомянутого электрохимического конвертера. 8. The system according to any one of claims 1 to 7, characterized in that said electrochemical converter further comprises at least means for heating the electrochemical converter, means for heating the inlet oxidizing reagent, means for heating the inlet fuel reagent, means for heating the inlet reagent-steam, means for processing reagents and reforming at least one input reagent to obtain a product, means for heating and maintaining a steady-state working state of an electrochemical converter unit, means for cooling and maintaining the steady-state operating state of the electrochemical converter unit, or means for controlling the temperature of said electrochemical converter. 9. Система по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что упомянутые средства регулирования температуры выполнены с возможностью приема топливного и окислительного реагентов и содержат средства нагрева упомянутого электрохимического конвертера посредством горения. 9. The system according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said temperature control means is adapted to receive fuel and oxidation reagents and comprise means for heating said electrochemical converter by combustion. 10. Система по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что упомянутые средства регулирования температуры выполнены с возможностью приема негорючего входного реагента и охлаждения упомянутого электрохимического конвертера. 10. The system according to any one of claims 1 to 9, characterized in that said temperature control means is adapted to receive a non-combustible input reagent and cool said electrochemical converter. 11. Система по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что упомянутые средства регулирования температуры дополнительно содержат средства регулирования температуры упомянутого электрохимического конвертера и поддержания требуемой рабочей температуры упомянутого узла электрохимического конвертера. 11. The system according to any one of paragraphs. 1-10, characterized in that said temperature control means further comprise means for controlling the temperature of said electrochemical converter and maintaining the required operating temperature of said electrochemical converter assembly. 12. Система по п.2, отличающаяся тем, что упомянутое средство обработки реагентов содержит средства реформинга топлива для приема входного топливного реагента и входного реагента-пара с получением из упомянутых реагентов продуктов водорода и монооксида углерода, или для приема топливного и окислительного входных реагентов с получением из упомянутых реагентов продуктов водорода и монооксида углерода, или для приема входных реагентов топлива, пара и двуокиси углерода с получением из упомянутых реагентов продуктов водорода и монооксида углерода. 12. The system of claim 2, wherein said reagent processing means comprises fuel reforming means for receiving an inlet fuel reagent and an inlet steam reagent to produce hydrogen products and carbon monoxide from said reagents, or for receiving fuel and oxidative inlet reagents with obtaining from said reagents hydrogen products and carbon monoxide, or for receiving input reagents of fuel, steam and carbon dioxide to obtain hydrogen and monoxide products from said reagents from leroda. 13. Система по п.2, отличающаяся тем, что упомянутое средство обработки реагентов содержит средства реформинга топлива для приема входных реагентов с получением из них продуктов и, по крайней мере, один пакет средства обработки реагентов, содержащий пластины химической обработки, чередующиеся с теплопроводными пластинами и имеющий оболочку для направления потока входных реагентов к упомянутому пакету средства обработки реагентов и потока продуктов от упомянутого пакета средства обработки реагентов. 13. The system according to claim 2, characterized in that said reagent processing means comprises fuel reforming means for receiving input reagents to obtain products from them and at least one reagent processing means package containing chemical treatment plates alternating with heat-conducting plates and having a sheath for directing the input reagent stream to said reagent processing means package and the product stream from said reagent processing means package. 14. Система по любому из пп.1-13, отличающаяся тем, что упомянутые средства регулирования температуры дополнительно содержат охлаждающие элементы, установленные с возможностью приема тепла от упомянутого электрохимического конвертера. 14. The system according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the said temperature control means further comprise cooling elements mounted to receive heat from said electrochemical converter. 15. Система по любому из пп.1-14, отличающаяся тем, что упомянутые электрохимические конвертеры установлены с возможностью выработки и выделения выхлопных газов топливного элемента во внутреннее пространство упомянутого резервуара высокого давления. 15. The system according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the said electrochemical converters are installed with the possibility of generating and emitting exhaust gases of the fuel element into the interior of the said high pressure reservoir. 16. Система по любому из пп.1-15, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства сбора упомянутых выхлопных газов топливного элемента для дальнейшего технологического процесса, в частности, повторного использования упомянутых выхлопных газов в процессах реформинга и комбинированного вырабатывания электрической и тепловой энергии. 16. The system according to any one of claims 1 to 15, characterized in that it further comprises means for collecting said exhaust gas of a fuel cell for a further technological process, in particular, reusing said exhaust gas in reforming and combined generation of electric and thermal energy. 17. Система по любому из пп.1-16, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства обеспечения работы упомянутых электрохимических конвертеров в реверсивном электролизном режиме потребления электрической энергии и выработки молекул топлива и окислителя, при этом упомянутые средства регулирования температуры содержат нагревательные элементы снабжения теплом упомянутых электрохимических конвертеров, а упомянутые конвертеры содержат средства приема тепла от упомянутых нагревательных элементов. 17. The system according to any one of claims 1 to 16, characterized in that it further comprises means for ensuring operation of said electrochemical converters in a reversible electrolysis mode of consumption of electric energy and generation of fuel molecules and an oxidizing agent, wherein said temperature control means comprise heating elements for supplying heat said electrochemical converters, and said converters comprise means for receiving heat from said heating elements. 18. Система по любому из пп.1-17, отличающаяся тем, что упомянутый резервуар высокого давления имеет внутреннее давление в основном до 6895 кПа, при этом упомянутым резервуаром высокого давления может быть выполнен, как цилиндрический резервуар высокого давления. 18. The system according to any one of claims 1 to 17, characterized in that said pressure vessel has an internal pressure of up to 6895 kPa, and said pressure vessel can be configured as a cylindrical pressure vessel. 19. Система по любому из пп.1-18, отличающаяся тем, что упомянутые средства регулирования температуры дополнительно содержат элемент теплообмена с упомянутым резервуаром высокого давления посредством прохода теплоносителя через упомянутый элемент теплообмена. 19. The system according to any one of claims 1 to 18, characterized in that said temperature control means further comprise a heat exchange element with said high pressure reservoir by means of passage of a heat carrier through said heat exchange element. 20. Система по п.19, отличающаяся тем, что упомянутый теплоноситель содержит, по крайней мере, первый из упомянутых входных реагентов, причем путь упомянутого первого входного реагента включает направление через упомянутый теплообменник к упомянутому электрохимическому конвертеру. 20. The system according to claim 19, characterized in that said coolant contains at least the first of said inlet reagents, wherein the path of said first inlet reagent includes a direction through said heat exchanger to said electrochemical converter. 21. Система по п.19, отличающаяся тем, что упомянутый резервуар высокого давления имеет регенеративное охлаждение упомянутым теплоносителем, содержащим входной окислительный реагент, при этом наружная стенка упомянутого резервуара высокого давления имеет температуру в основном не выше 121,1oС.21. The system according to claim 19, characterized in that said pressure vessel has regenerative cooling by said heat carrier containing an input oxidizing reagent, wherein the outer wall of said pressure vessel has a temperature generally of not higher than 121.1 ° C. 22. Система по любому из пп.19-21, отличающаяся тем, что упомянутый элемент теплообмена содержит теплообменную рубашку, расположенную вокруг упомянутого резервуара высокого давления и имеющую пористую стенку охлаждения упомянутого резервуара высокого давления просачиванием упомянутого теплоносителя, содержащего входной окислительный реагент, сквозь упомянутую пористую стенку. 22. The system according to any one of claims 19-21, characterized in that said heat exchange element comprises a heat exchange jacket located around said high pressure reservoir and having a porous cooling wall of said high pressure reservoir by leaking said coolant containing an input oxidizing reagent through said porous the wall. 23. Система по п.19, отличающаяся тем, что упомянутый резервуар высокого давления имеет регенеративное охлаждение посредством конвективных потоков воды и пара в упомянутом элементе теплообмена. 23. The system of claim 19, wherein said pressure vessel has regenerative cooling by convective flows of water and steam in said heat exchange element. 24. Система по п.19, отличающаяся тем, что упомянутый теплоноситель содержит входной окислительный реагент, а упомянутая система содержит компрессор, установленный с возможностью подачи упомянутого теплоносителя через упомянутый элемент теплообмена. 24. The system according to claim 19, characterized in that said coolant contains an input oxidizing reagent, and said system comprises a compressor installed with the possibility of supplying said coolant through said heat exchange element. 25. Система по любому из пп.1-24, отличающаяся тем, что дополнительно содержит тепловую изоляцию, прилегающую к стенке упомянутого резервуара высокого давления. 25. The system according to any one of claims 1 to 24, characterized in that it further comprises thermal insulation adjacent to the wall of said pressure vessel. 26. Система по любому из пп.1-25, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства регулирования потока входного топливного реагента к упомянутому узлу электрохимического конвертера и получения заданной выходной мощности упомянутого электрохимического конвертера или поддержания заданной рабочей температуры упомянутого электрохимического конвертера. 26. The system according to any one of claims 1 to 25, characterized in that it further comprises means for regulating the flow of the input fuel reagent to said electrochemical converter assembly and for obtaining a predetermined output power of said electrochemical converter or for maintaining a predetermined operating temperature of said electrochemical converter. 27. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые входные реагенты включают агент реформинга и топливо, а упомянутая система дополнительно содержит средства регулирования потока упомянутого агента реформинга пропорционально потоку упомянутого входного топливного реагента, при этом, по выбору, упомянутый агент реформинга является кислородом или топливным выхлопом упомянутого узла электрохимического конвертера. 27. The system according to claim 1, characterized in that said inlet reagents include a reforming agent and fuel, and said system further comprises means for controlling the flow of said reforming agent in proportion to the flow of said inlet fuel reagent, wherein, optionally, said reforming agent is oxygen or a fuel exhaust of said electrochemical converter assembly. 28. Система по любому из пп.1-27, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средства сбора выхлопа упомянутого узла электрохимического конвертера при рабочей температуре упомянутого узла, или близкой к ней, и при давлении, равном или близком к давлению выхлопных газов упомянутого узла. 28. The system according to any one of claims 1 to 27, characterized in that it further comprises means for collecting exhaust from said node of an electrochemical converter at or close to an operating temperature of said node and at a pressure equal to or close to the pressure of exhaust gases of said node. 29. Система по любому из пп.1-28, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит регенератор и средства введения выхлопных газов упомянутого узла электрохимического конвертера в упомянутый регенератор с подогревом упомянутых входных реагентов в нем посредством упомянутых выхлопных газов упомянутого узла электрохимического конвертера и, по выбору, регенератор выполнен как подогреватель упомянутых входных реагентов посредством упомянутых выхлопных газов упомянутого электрохимического конвертера. 29. The system according to any one of claims 1 to 28, characterized in that it further comprises a regenerator and means for introducing exhaust gases of said electrochemical converter assembly into said regenerator by heating said input reagents therein by said exhaust gases of said electrochemical converter assembly and, according to optionally, the regenerator is configured as a heater for said input reagents by said exhaust gases of said electrochemical converter. 30. Система по любому из пп.1-29, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит теплообменник и средства введения выхлопных газов от упомянутого узла электрохимического конвертера в упомянутый теплообменник для комбинированной выработки электрической и тепловой энергии. 30. The system according to any one of claims 1 to 29, characterized in that it further comprises a heat exchanger and means for introducing exhaust gases from said electrochemical converter assembly into said heat exchanger for combined generation of electric and thermal energy. 31. Система по любому из пп.1-30, отличающаяся тем, что дополнительно содержит паровой котел и средства введения выхлопных газов от упомянутого узла электрохимического конвертера в упомянутый котел для выработки пара, или газовую турбину и средства введения выхлопных газов от упомянутого узла электрохимического конвертера в упомянутую газовую турбину для выработки энергии. 31. The system according to any one of claims 1 to 30, characterized in that it further comprises a steam boiler and means for introducing exhaust gases from said electrochemical converter assembly into said boiler for generating steam, or a gas turbine and means for introducing exhaust gases from said electrochemical converter assembly into said gas turbine for generating energy. 32. Система с электрохимическим конвертером для использования с оконечной установкой, отличающаяся тем, что она содержит, по крайней мере, один электрохимический конвертер, имеющий возможность приема входного реагента, резервуар высокого положительного давления, окружающий упомянутый электрохимический конвертер, элемент теплообмена с упомянутым резервуаром высокого давления, связанный с упомянутым электрохимическим конвертером с возможностью подвода к нему входных реагентов, и средства, связанные с упомянутым элементом теплообмена с возможностью циркуляции теплоносителя, содержащего входной реагент, через упомянутый элемент теплообмена с теплообменом между упомянутым резервуаром высокого давления и упомянутым входным реагентом перед его вводом в упомянутый электрохимический конвертер. 32. A system with an electrochemical converter for use with a terminal installation, characterized in that it contains at least one electrochemical converter having the ability to receive an input reagent, a reservoir of high positive pressure surrounding said electrochemical converter, a heat exchange element with said reservoir of high pressure associated with said electrochemical converter with the possibility of supplying input reagents to it, and means associated with said heat exchange element with the possibility of circulating a coolant containing an inlet reagent through said heat exchange element with heat exchange between said high pressure reservoir and said inlet reagent before being introduced into said electrochemical converter. 33. Система по п.32, отличающаяся тем, что она содержит вентилятор, установленный с возможностью откачки или нагнетания упомянутого теплоносителя через упомянутый элемент теплообмена. 33. The system according to p. 32, characterized in that it contains a fan installed with the possibility of pumping or forcing the aforementioned coolant through said heat exchange element. 34. Система по п.32 или 33, отличающаяся тем, что упомянутый электрохимический конвертер содержит ряд уложенных в пакет электролитных пластин, чередующихся с соединительными пластинами. 34. The system according to p. 32 or 33, characterized in that the said electrochemical converter contains a number of electrolyte plates stacked in a package, alternating with connecting plates. 35. Система по любому из пп.32-34, отличающаяся тем, что упомянутый электрохимический конвертер содержит установку реформинга топлива для реформинга входного реагента. 35. The system according to any one of paragraphs.32-34, characterized in that said electrochemical converter comprises a fuel reforming unit for reforming an inlet reagent. 36. Система по пп.32-35, отличающаяся тем, что упомянутый элемент теплообмена содержит змеевик из трубы, расположенный по окружности вокруг упомянутого резервуара высокого давления, или рубашку, расположенную вокруг упомянутого резервуара высокого давления. 36. The system of claims 32-35, characterized in that said heat exchange element comprises a coil from a pipe located circumferentially around said pressure vessel, or a jacket located around said pressure vessel. 37. Система по пп.32-36, отличающаяся тем, что оконечной установкой является теплоиспользующий охладитель, нагреватель теплоносителя, паровой котел или система обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха, содержащая, по крайней мере, нагреватель теплоносителя или теплоиспользующий охладитель. 37. The system according to claims 32-36, characterized in that the terminal installation is a heat-using cooler, a heat carrier heater, a steam boiler or a heating, ventilation and air conditioning system comprising at least a heat carrier heater or a heat-using cooler. 38. Система по пп.32-36, отличающаяся тем, что упомянутый элемент теплообмена связан с упомянутым резервуаром высокого давления с обменом теплом с, по крайней мере, упомянутым резервуаром высокого давления, посредством потока теплоносителя, содержащего заданный входной реагент, имеющего путь с направлением через упомянутый теплообменник к упомянутому электрохимическому конвертеру, а оконечные установки комбинированной выработки электрической и тепловой энергии установлены с возможностью приема нагретых выхлопных газов, от упомянутого электрохимического конвертора. 38. The system according to claims 32-36, characterized in that said heat exchange element is connected to said high pressure reservoir with heat exchange with at least said high pressure reservoir by means of a heat carrier stream containing a predetermined inlet reagent having a path with direction through said heat exchanger to said electrochemical converter, and the terminal units for combined generation of electric and thermal energy are installed with the possibility of receiving heated exhaust gases from said lektrohimicheskogo converter. 39. Система по п.38, отличающаяся тем, что упомянутые оконечные средства комбинированной выработки электрической и тепловой энергии содержат газовую турбину, нагреватель теплоносителя, паровой котел, теплоиспользующий охладитель, содержащий парогенератор или газовую турбину. 39. The system of claim 38, wherein said terminal means for combined generation of electric and thermal energy comprise a gas turbine, a heat carrier heater, a steam boiler, a heat using cooler comprising a steam generator or gas turbine. 40. Система по любому из пп.1-39, отличающаяся тем, что упомянутый электрохимический конвертер содержит топливный элемент с твердым оксидом, топливный элемент с расплавом карбоната, топливный элемент с фосфорной кислотой, щелочной топливный элемент или мембранный топливный элемент с обменом протонами. 40. The system according to any one of claims 1 to 39, characterized in that said electrochemical converter comprises a solid oxide fuel cell, a carbonate melt fuel cell, a phosphoric acid fuel cell, an alkaline fuel cell or a proton-exchange membrane fuel cell. 41. Система по п.32, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит откачивающий насос, установленный с возможностью прокачки упомянутого теплоносителя через упомянутый элемент теплообмена к упомянутому электрохимическому конвертеру или вентилятор, установленный с возможностью нагнетания упомянутого теплоносителя через упомянутый элемент теплообмена. 41. The system according to p. 32, characterized in that it further comprises a pump out, installed with the possibility of pumping said coolant through said heat exchange element to said electrochemical converter, or a fan installed with the ability to pump said coolant through said heat exchange element. 42. Система по п.39, отличающаяся тем, что она содержит компрессорную секцию упомянутой газовой турбины, установленную с возможностью подачи упомянутого теплоносителя через упомянутый элемент теплообмена к упомянутому электрохимическому конвертеру, при этом, по выбору, к упомянутой газовой турбине подключен электрогенератор. 42. The system according to claim 39, characterized in that it comprises a compressor section of said gas turbine installed with the possibility of supplying said coolant through said heat exchange element to said electrochemical converter, wherein, optionally, an electric generator is connected to said gas turbine. 43. Система по п.42, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит регенератор подогрева первого входного реагента посредством выхлопных газов упомянутой газовой турбины перед введением упомянутого первого входного реагента в упомянутый электрохимический конвертер. 43. The system according to § 42, characterized in that it further comprises a regenerator for heating the first inlet reagent by means of exhaust gases of said gas turbine before introducing said first inlet reagent into said electrochemical converter. 44. Система по любому из пп.1-43, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит устройство ввода-вывода, установленное с возможностью передачи текучей среды из внутреннего пространства упомянутого резервуара высокого давления наружу резервуара, содержащее корпус, вытянутый вдоль продольной оси от первого конца, соединенного с резервуаром высокого давления, до второго конца, причем упомянутый корпус дополнительно содержит первую секцию, имеющую наружный кожух высокого давления, окружающий изолятор, имеющий сквозное отверстие, вторую секцию, содержащую наружную изолирующую рубашку вокруг внутренней трубы высокого давления с внутренним каналом, при этом упомянутые первая и вторая секции соединены при связи упомянутого сквозного отверстия и упомянутого внутреннего канала с возможностью передачи текучей среды от первого конца устройства ввода-вывода к его второму концу. 44. The system according to any one of claims 1 to 43, characterized in that it further comprises an input / output device installed with the possibility of transferring fluid from the inner space of the aforementioned pressure vessel to the outside of the tank, comprising a housing elongated along the longitudinal axis from the first end connected to the pressure vessel to a second end, said housing further comprising a first section having an external pressure casing surrounding an insulator having a through hole, a second ktsiyu comprising an outer insulating jacket around the inner high pressure pipe with an internal channel, wherein said first and second sections are connected in communication through said aperture and said internal channel to transmit fluid from the first end of the input-output device to its second end. 45. Система по п.44, отличающаяся тем, что упомянутое устройство ввода-вывода дополнительно содержит диск высокого давления, расположенный между упомянутой первой секцией и упомянутой второй секцией, и соединенный с упомянутым кожухом высокого давления и упомянутой трубой высокого давления с формированием герметизированных уплотнений с ними. 45. The system of claim 44, wherein said I / O device further comprises a high pressure disk located between said first section and said second section, and connected to said high pressure casing and said high pressure pipe to form sealed seals with them. 46. Устройство ввода-вывода для использования с резервуаром высокого давления, отличающееся тем, что оно содержит корпус, вытянутый от первого конца до второго конца вдоль продольной оси и содержащий первую секцию, имеющую наружный кожух высокого давления, окружающий изолятор, который имеет сквозное отверстие, вторую секцию, содержащую наружную изолирующую рубашку вокруг внутренней трубы высокого давления с внутренним каналом, причем упомянутое сквозное отверстие и упомянутый внутренний канал связаны с возможностью передачи текучей среды от первого конца устройства ввода-вывода к его второму концу. 46. An input-output device for use with a pressure vessel, characterized in that it comprises a housing elongated from a first end to a second end along a longitudinal axis and comprising a first section having an outer high pressure casing surrounding an insulator that has a through hole, a second section comprising an outer insulating jacket around the inner high pressure pipe with an inner channel, said through hole and said inner channel being coupled to transmit fluid food from the first end of the I / O device to its second end. 47. Устройство ввода-вывода по п.46, отличающееся тем, что дополнительно содержит диск высокого давления, расположенный между упомянутыми первой и второй секциями, и соединенный с упомянутым кожухом высокого давления и упомянутой трубой высокого давления с формированием герметизированных уплотнений с ними. 47. The input-output device according to item 46, characterized in that it further comprises a high pressure disk located between said first and second sections, and connected to said high pressure casing and said high pressure pipe with the formation of sealed seals with them.
RU99116626/09A 1996-12-31 1997-12-23 Power system with electrochemical converter, system with electrochemical converter, and inlet/outlet device for using with high-pressure tank RU2180978C2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3483696P 1996-12-31 1996-12-31
US60/034,836 1996-12-31
US08/871,495 US5948221A (en) 1994-08-08 1997-06-09 Pressurized, integrated electrochemical converter energy system
US08/871,495 1997-06-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99116626A true RU99116626A (en) 2001-07-27
RU2180978C2 RU2180978C2 (en) 2002-03-27

Family

ID=26711440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99116626/09A RU2180978C2 (en) 1996-12-31 1997-12-23 Power system with electrochemical converter, system with electrochemical converter, and inlet/outlet device for using with high-pressure tank

Country Status (14)

Country Link
US (2) US5948221A (en)
EP (1) EP0956606A1 (en)
JP (1) JP2001507853A (en)
CN (1) CN1204644C (en)
AU (1) AU733516B2 (en)
BR (1) BR9714125A (en)
CA (1) CA2276205C (en)
ID (1) ID19341A (en)
IL (1) IL130682A0 (en)
NO (1) NO993239L (en)
NZ (1) NZ336604A (en)
RU (1) RU2180978C2 (en)
TW (1) TW355852B (en)
WO (1) WO1998029918A1 (en)

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6735953B1 (en) * 1997-12-22 2004-05-18 Allied Signal Inc. Turbomachine-driven environmental control system
AU2554199A (en) * 1998-02-19 1999-09-06 Industrial Research Limited Electricity generation system for use with cryogenic liquid fuels
AT408159B (en) * 1998-10-16 2001-09-25 Vaillant Gmbh FURNISHING WITH AT LEAST ONE FUEL CELL
CA2298970A1 (en) * 1999-03-18 2000-09-18 Joseph Jay Hartvigsen Solid oxide fuel cell burner system and method for generating heat therefrom
US6255010B1 (en) 1999-07-19 2001-07-03 Siemens Westinghouse Power Corporation Single module pressurized fuel cell turbine generator system
US6835481B2 (en) 2000-03-29 2004-12-28 Idatech, Llc Fuel cell system with load management
US6916564B2 (en) * 2000-05-31 2005-07-12 Nuvera Fuel Cells, Inc. High-efficiency fuel cell power system with power generating expander
US6817182B2 (en) 2001-12-05 2004-11-16 Lawrence G. Clawson High-efficiency Otto cycle engine with power generating expander
US6921595B2 (en) * 2000-05-31 2005-07-26 Nuvera Fuel Cells, Inc. Joint-cycle high-efficiency fuel cell system with power generating turbine
DE10042314B4 (en) * 2000-08-29 2010-06-17 Alstom Technology Ltd. Gas turbine arrangement with a fuel cell
US6589033B1 (en) 2000-09-29 2003-07-08 Phoenix Analysis And Design Technologies, Inc. Unitary sliding vane compressor-expander and electrical generation system
CA2427599A1 (en) * 2000-10-30 2002-08-01 Ztek Corporation Multi-function energy system operable as a fuel cell, reformer, or thermal plant
US20020163819A1 (en) * 2000-11-07 2002-11-07 Treece William A. Hybrid microturbine/fuel cell system providing air contamination control
DE10056536C2 (en) * 2000-11-15 2002-10-10 Mtu Friedrichshafen Gmbh A fuel cell assembly
DE10059674A1 (en) * 2000-12-01 2002-06-20 Xcellsis Gmbh The fuel cell system
EP1231660A3 (en) * 2001-02-13 2006-01-04 Delphi Technologies, Inc. Fuel cell system hot zone pressure regulator
US6591926B2 (en) * 2001-05-03 2003-07-15 Ford Motor Company System and method for recovering energy of a hydrogen gas fuel supply for use in a vehicle
US6628006B2 (en) * 2001-05-03 2003-09-30 Ford Motor Company System and method for recovering potential energy of a hydrogen gas fuel supply for use in a vehicle
US6861169B2 (en) * 2001-05-09 2005-03-01 Nuvera Fuel Cells, Inc. Cogeneration of power and heat by an integrated fuel cell power system
EP1422774A4 (en) * 2001-07-31 2006-04-26 Sumitomo Prec Products Company Fuel cell
US6764784B2 (en) * 2001-09-17 2004-07-20 Siemens Westinghouse Power Corporation Standard package design for both atmospheric and pressurized SOFC power generation system
US20030134161A1 (en) * 2001-09-20 2003-07-17 Gore Makarand P. Protective container with preventative agent therein
DE10154637B4 (en) * 2001-11-07 2009-08-20 Robert Bosch Gmbh Fuel delivery unit and its use for providing a hydrogen-containing fuel
NL1019397C2 (en) * 2001-11-19 2003-06-13 Willem Jan Oosterkamp Fuel cell stack in a pressure vessel.
US7067208B2 (en) * 2002-02-20 2006-06-27 Ion America Corporation Load matched power generation system including a solid oxide fuel cell and a heat pump and an optional turbine
GB2388160A (en) * 2002-05-03 2003-11-05 Rolls Royce Plc A gas turbine engine and fuel cell stack combination
US7226681B2 (en) * 2002-06-21 2007-06-05 Versa Power Systems, Ltd. Fuel cell insulating heat exchanger
FR2844782B1 (en) * 2002-09-20 2005-06-24 Renault Sa GAS SUPPLY SYSTEM FOR A FUEL CELL AND METHOD FOR CARRYING OUT THE SAME.
US20040081872A1 (en) * 2002-10-28 2004-04-29 Herman Gregory S. Fuel cell stack with heat exchanger
US7272932B2 (en) * 2002-12-09 2007-09-25 Dresser, Inc. System and method of use of expansion engine to increase overall fuel efficiency
US6978621B2 (en) * 2002-12-31 2005-12-27 General Electric Company Turbo recuperator device
US20040151958A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-05 Volker Formanski Fuel cell system with recuperative heat exchanger
JP3918757B2 (en) 2003-03-27 2007-05-23 日産自動車株式会社 Fuel cell system
CN100433433C (en) * 2003-06-30 2008-11-12 川崎重工业株式会社 Fuel cell/constant pressure turbine/hybrid system
US7122260B2 (en) * 2003-09-08 2006-10-17 Wistron Corporation Method and system for improving efficiency of fuel cell in portable devices
US20050112425A1 (en) * 2003-10-07 2005-05-26 Ztek Corporation Fuel cell for hydrogen production, electricity generation and co-production
WO2005095144A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Gs Yuasa Corporation Electric car
WO2006083296A2 (en) * 2004-06-11 2006-08-10 Nuvera Fuel Cells, Inc. Fuel fired hydrogen generator
US7024800B2 (en) 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
US7685737B2 (en) 2004-07-19 2010-03-30 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
US7188478B2 (en) * 2004-09-13 2007-03-13 General Electric Company Power generation system and method of operating same
US7694674B2 (en) * 2004-09-21 2010-04-13 Carleton Life Support Systems, Inc. Oxygen generator with storage and conservation modes
US7380749B2 (en) * 2005-04-21 2008-06-03 The Boeing Company Combined fuel cell aircraft auxiliary power unit and environmental control system
US7610692B2 (en) 2006-01-18 2009-11-03 Earthrenew, Inc. Systems for prevention of HAP emissions and for efficient drying/dehydration processes
DE102006007026A1 (en) * 2006-02-15 2007-08-23 Airbus Deutschland Gmbh Fuel cell e.g. electro chemical reactor, system and hydraulic system combination for airplane, has cooling circuit system, in which coolant circulates, absorbs heat from hydraulic system and maintains cell system at preset temperature
DE102006031864A1 (en) * 2006-07-10 2008-01-17 Webasto Ag Fuel cell system with isolation device
FR2906407B1 (en) * 2006-09-21 2008-11-14 Commissariat Energie Atomique SOLID OXIDE FUEL CELL INCORPORATING A THERMAL EXCHANGER
GB2446214A (en) * 2007-01-31 2008-08-06 Mark Downer Combined fuel generation and combustion system
JP5147301B2 (en) * 2007-06-13 2013-02-20 関西電力株式会社 Fuel cell system
JP5245372B2 (en) * 2007-11-23 2013-07-24 Toto株式会社 Fuel cell module and fuel cell including the same
CA2708052A1 (en) 2007-12-05 2009-06-11 Panasonic Corporation Fuel cell power generation system
JP5176590B2 (en) * 2008-02-25 2013-04-03 日産自動車株式会社 FUEL CELL SYSTEM AND CONTROL METHOD FOR FUEL CELL SYSTEM
US7931997B2 (en) * 2008-03-12 2011-04-26 Bloom Energy Corporation Multi-material high temperature fuel cell seals
US8623569B2 (en) 2008-12-09 2014-01-07 Bloom Energy Corporation Fuel cell seals
MX2011013358A (en) 2009-06-12 2012-01-20 Ida Tech Llc Systems and methods for independently controlling the operation of fuel cell stacks and fuel cell systems incorporating the same.
JP5645375B2 (en) * 2009-07-17 2014-12-24 三菱重工業株式会社 Combined power generation system
TWI382572B (en) * 2010-02-12 2013-01-11 Asia Vital Components Co Ltd Used in the heating structure of the battery and the device and cooling auxiliary module
US9422862B2 (en) 2012-02-27 2016-08-23 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Combined cycle power system including a fuel cell and a gas turbine
US8968509B2 (en) 2013-05-09 2015-03-03 Bloom Energy Corporation Methods and devices for printing seals for fuel cell stacks
MX2016000572A (en) * 2013-07-19 2016-08-18 Itm Power (Research) Ltd Pressure reduction system.
JP2015052147A (en) * 2013-09-06 2015-03-19 株式会社東芝 Electrochemical apparatus and operation method thereof
RU2610631C1 (en) * 2015-12-14 2017-02-14 Николай Борисович Болотин Gas compressor unit
CN107178424A (en) * 2017-05-09 2017-09-19 哈尔滨工业大学 A kind of aircraft Proton Exchange Membrane Fuel Cells gas turbine combined power generation system
US11557781B2 (en) * 2018-09-05 2023-01-17 Battelle Energy Alliance, Llc Electrochemical cells for hydrogen gas production and electricity generation, and related systems and methods
CN109378503B (en) * 2018-11-19 2019-08-27 烟台东德实业有限公司 A kind of fuel cell air compressor machine with energy recycle device
US20230128794A1 (en) * 2021-10-22 2023-04-27 Magellan Scientific, LLC Natural gas letdown generator system and method
US12027732B2 (en) 2022-04-19 2024-07-02 Sapphire Technologies, Inc. Fuel cell temperature control
US11611263B1 (en) 2022-04-28 2023-03-21 Sapphire Technologies, Inc. Electrical power generation

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1671705A1 (en) * 1967-03-18 1971-09-23 Bbc Brown Boveri & Cie Battery consisting of fuel cells connected electrically in series with solid electrolyte
US3616334A (en) * 1968-07-05 1971-10-26 Gen Electric Electrically and chemically coupled power generator and hydrogen generator
US3607427A (en) * 1969-02-06 1971-09-21 Gen Electric Electrically coupled fuel cell and hydrogen generator
US3964930A (en) * 1975-07-21 1976-06-22 United Technologies Corporation Fuel cell cooling system
US4093100A (en) * 1975-10-28 1978-06-06 National Force Company Pressure vessel construction and method
US4056452A (en) * 1976-02-26 1977-11-01 Billings Energy Research Corporation Electrolysis apparatus
CA1059943A (en) * 1976-07-20 1979-08-07 Pierre L. Claessens Electrolytically forming peroxosulfuric acid to oxidize organic material in sulfuric acid
US4087976A (en) * 1976-08-13 1978-05-09 Massachusetts Institute Of Technology Electric power plant using electrolytic cell-fuel cell combination
US4130140A (en) * 1976-10-08 1978-12-19 Johns-Manville Corporation Heat insulated conduit especially suitable for carrying high temperature fluids
DE2735934C3 (en) * 1977-08-10 1980-07-31 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen Connection material for the electrical series connection of electrochemical cells
US4219224A (en) * 1978-04-06 1980-08-26 Foundation Cryogenic Joint Venture Cryogenic pipeline system
US4237668A (en) * 1978-08-09 1980-12-09 Hitachi, Ltd. Heat insulating structure for use in transporting and handling gas of high temperature and pressure
US4310605A (en) * 1980-09-22 1982-01-12 Engelhard Minerals & Chemicals Corp. Fuel cell system
US4490445A (en) * 1982-05-24 1984-12-25 Massachusetts Institute Of Technology Solid oxide electrochemical energy converter
US4583583A (en) * 1983-06-02 1986-04-22 Engelhard Corporation Fuel cell crimp-resistant cooling device with internal coil
US4482440A (en) * 1983-10-06 1984-11-13 Olin Corporation Electrochemical cell and process for manufacturing temperature sensitive solutions
US4574112A (en) * 1983-12-23 1986-03-04 United Technologies Corporation Cooling system for electrochemical fuel cell
US4629537A (en) * 1985-05-17 1986-12-16 Hsu Michael S Compact, light-weight, solid-oxide electrochemical converter
JP2569550B2 (en) * 1987-05-08 1997-01-08 石川島播磨重工業株式会社 Fuel cell temperature distribution improvement method
JPH0422827Y2 (en) * 1987-09-25 1992-05-26
US5330857A (en) * 1991-10-30 1994-07-19 International Fuel Cells Corporation Method of generating high-purity nitrogen gas
JPH05343083A (en) * 1992-06-12 1993-12-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Fuel cell power generation device
US5338622A (en) * 1993-04-12 1994-08-16 Ztek Corporation Thermal control apparatus
US5347806A (en) * 1993-04-23 1994-09-20 Cascaded Advanced Turbine Limited Partnership Cascaded advanced high efficiency multi-shaft reheat turbine with intercooling and recuperation
US5501781A (en) * 1994-08-08 1996-03-26 Ztek Corporation Electrochemical converter having internal thermal integration
US5693201A (en) * 1994-08-08 1997-12-02 Ztek Corporation Ultra-high efficiency turbine and fuel cell combination
JPH08208203A (en) * 1995-02-06 1996-08-13 Toshiba Corp Fuel reformer
US5727599A (en) * 1996-01-16 1998-03-17 Ford Motor Company Insulating sleeve for a fluid pipe
US5573867A (en) * 1996-01-31 1996-11-12 Westinghouse Electric Corporation Purge gas protected transportable pressurized fuel cell modules and their operation in a power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU99116626A (en) POWER SYSTEM WITH ELECTROCHEMICAL CONVERTER, SYSTEM WITH ELECTROCHEMICAL CONVERTER AND I / O DEVICE FOR USE WITH A HIGH PRESSURE RESERVOIR
RU2180978C2 (en) Power system with electrochemical converter, system with electrochemical converter, and inlet/outlet device for using with high-pressure tank
KR100326497B1 (en) Heat controller
EP2115805B1 (en) Fuel cell stack flow hood
KR100471501B1 (en) Fuel cell system for electric generation, heating, cooling and ventilation
JP3823181B2 (en) Fuel cell power generation system and waste heat recirculation cooling system for power generation system
RU2602089C2 (en) Hybrid system
RU97104031A (en) GAS TURBINE ELECTRICITY SYSTEM, ELECTRICITY SYSTEM AND ELECTROCHEMICAL CONVERTER ASSEMBLY
CN113130937A (en) Heat exchange device, fuel cell system and temperature control method thereof
US8507149B2 (en) Plant with high-temperature fuel cells and clamping device for a cell stack
JP2009543302A (en) Fuel cell system and method for managing the temperature of a fuel cell system
KR101398584B1 (en) Hot box apparatus of fuel cell's stack with ability for heat exchange
JP5000867B2 (en) Fuel cell power generation system
CN212006882U (en) Hydrogen heat exchanger for hydrogen fuel cell
JP4320011B2 (en) Catalytic combustor
CN101512815B (en) Fuel cell system
KR101817432B1 (en) Fuel cell system
CN214625115U (en) Heat exchange device and fuel cell system
JP2004355860A (en) Combined power generation system, power generation plant, heat insulation method of secondary battery
CN114927719A (en) Constant temperature regulating and controlling device for hydrogen fuel cell
CN112777567A (en) Hydrogen production device
WO2012166040A1 (en) Energy generation using a stack of fuel cells
JP3349273B2 (en) Solid oxide fuel cell module
CN217275657U (en) Waste heat recovery system for gas thermal equipment
RU158590U1 (en) DEPARTMENT AND DISTRIBUTION MODULE OF HEAT ENERGY OF POWER INSTALLATION ON SOLID-OXIDE FUEL ELEMENTS