SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的操作水温基本在600-1000℃。炎热基本特性使设计化必备多发电使用率,可变现烟气余热收回并与梯级借助,互相也让设计化热稳定掌控最为较为复杂。设计化企业内部的水温布局、能量收回并途径和动态数据工程环境下的热反应的能力,一致分为了决定了设计化能力的四角。
与常用超低温燃料油电池组不一样,SOFC更说出另一个化学上方式与热方式深浅藕合的高温作业消耗的能量准换程序。散热片理水平面之间直接决定着程序大体性能方面。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在程序级别,发热量传递数据、余热收回、各不相同材质中的热耦合电路,多数还要忽略高温环境热交换设施设备实行。
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
目前为止,PCHE已单一化用负压吸附焊接方法。应对SOFC等温度高天气操作情况,沈氏科学将此施工工艺提升至PFHE,有效确保机器在温度高天气热不断循环要求下可靠性工作。
四、换热效率与压降控制的平衡
但废气流过传热器必然趋势行成流动量阻碍,压降增强后,空液压机或通风机功能消耗也辰溪步上升的,组成部分热效率效益会被辅器能耗互减弱。
沈氏节能产业基本概念PCHE、PFHE等紧身式架构,集中高利用率的板式热交换器器与绿色环保导热管理,依托于建筑项目案例分析与测试软件数据显示的积攒,将持续推广温度高板式热交换器器器在板式热交换器器利用率、流阻和架构正规性上的一体化主要表现,以兼容性测试各不相同SOFC系统化的建筑项目的标准。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC技术性施工化的进度中,炎热换热器专用设备所在面对的,根本上是热高学习效率、压降、机构安全性与平台结合度间的合理平衡量。SOFC铜管理就不能可是辅助工具过程,而应该直接的的影响平台净高学习效率、电脑运行比较稳定量分析与短期生命周期的比较重要依据。

