SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的业务的室温通常情况下在600-1000℃。耐高温属性使操纵设备的化具有发病率电工作效率,可保证余热收集与梯级合理利用,同一时间也让操纵设备的化热均衡操纵更应该简化。操纵设备的化内控的的室温地域分布、热气收集根目录或者动态图片工作状况下的热没有响应力量,双方产生了取决操纵设备的化功效的三角型。
与传统的超高溫清洁燃料动力电池多种,SOFC更比较敏感的电耐腐蚀流程与热流程深度1交叉耦合的高溫力量转为系统的。铜管理横向随时决定性着系统的综合耐热性。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在体统方面,热能量推送、冷凝水回收分类处理、不一样的媒质间的热耦合电路,基本都需依靠高温高压板换装备改变。
二、高温换热设备在SOFC热管理系统中的作用
空气预热器
利用高温尾气将进入电堆的空气从环境温度预热到600℃以上,是SOFC系统实现自热运行和保持高效率的关键。如果没有预热,电堆需消耗大量电能加热进气,导致系统效率急剧下降甚至无法维持高温。预热空气大大降低了电堆本身的温差,提高了运行稳定性和寿命。燃料预热器
利用高温尾气或其他热源将天然气、氢气等燃料加热到接近电堆工作温度,防止冷燃料进入导致电堆局部冷却产生热应力。
蒸汽发生器
利用系统余热将液态水转化为水蒸气,为燃料重整提供水蒸气。同时可以防止碳氢燃料在高温下发生裂解反应,产生固态积碳,沉积在阳极的孔隙和表面。
重整器
直接吸收电堆反应释放的热量,驱动甲烷与水蒸气发生强吸热重整反应(CH4+H2O(+热)→CO+3H2),生成氢气和一氧化碳。这一设计使电堆为重整反应供热,重整反应又冷却了电堆,避免过热,省去了复杂的外部重整装置,并实现了高效的内部分质能量利用,是SOFC燃料灵活性与高效率的核心体现。
三、高温工况下的结构可靠性
当今,PCHE已非常应该用真空室扩撒焊接工艺技术。对於SOFC等室温应该用画面,沈氏节能发展将此工艺技术拓宽至PFHE,保证机械在室温热循环系统情况下靠谱加载。
四、换热效率与压降控制的平衡
但环境流过板式换热器器肯定行成出入阻碍,压降增多后,空油压机或压缩机功率也跟步上升时,环节质量贴现率会被辅机器耗冲抵。
沈氏节能发展基本概念PCHE、PFHE等紧凑型轿车式机构,焦聚高质量热交换器与节能减排散热器理,构建公程例案与测试仪统计资料的积聚,连续提高温度过高热交换器器在热交换器使用率、流阻和机构正规性上的总合体现,以兼容区别SOFC体统的公程标准要求。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC技术工艺市政工程化的历程中,气温热交换环保设备所正确对待的,实际上上是热转化率、压降、的结构不靠谱性与软件融合度中的综和不平衡量。SOFC散热管理都已经 已不只 助手阶段,然而是会损害软件净转化率、执行稳固性与常期生存期的关键条件。

