SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的上班温一般是在600-1000℃。低温基本特性使体系具备条件发病率电高效率,可推动热收购 分类处理与梯级采取,此外也让体系热动平衡管理更是为繁琐。体系室内的温地理分布、热能量收购 分类处理渠道并且 动态性工程环境下的热出错实力,共同参与构造了判断体系能的角形。
与传统式温度过低锅炉燃料电池板有差异 ,SOFC更比较接近于个分析化学工业环节与热环节层次合体的高热能力转变软件。导热管理水平方向可以直接而定着软件整体性功效。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在操作系统核心,含糖量表达、余热利用、各个物质中的热交叉耦合,大多数必须 忽略温度过高传热仪器完成。
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
近几年,PCHE已大多数选取真空环境扩散作用点焊。面对SOFC等炎热适用场境,沈氏科学将此生产技术延申至PFHE,确保设备在炎热热间歇前提条件下安全可靠程序运行。
四、换热效率与压降控制的平衡
但冷空气经过板换器必定形成流障碍,压降曾加后,空油压机或压缩机耗电量也跟步逐渐,组成部分错误率理财收益会被辅可以耗抵掉。
沈氏信息技术鉴于PCHE、PFHE等密集式格局,瞄准有效率热交换器与节能减排铜管理,衬托施工建筑实例与测试仪数据文件的1个,持续不断调整高温环境热交换器器在热交换器有效率、流阻和格局是真的吗性上的合理表面,以适用不同于SOFC系统的的施工建筑规范要求。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC新技术市政工程化的线程中,耐高温换热器的设备所应对的,底层逻辑上是热效应、压降、结构设计耐用性与操作系统性融合度间的综和平横。SOFC散热片理就已经不要都是辅助工具要素,二是直观反应操作系统性净效应、作业不适用性处理性与常年平均寿命的非常重要条件。

