SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的的工作温湿度常见在600-1000℃。高温作业功能使机体系必备条件发病率电转化率,可达成热回收公司灵活运用与梯级灵活运用,一起也让机体系热失衡把控非常麻烦。机体系室内的温湿度分布不均、发热量回收公司灵活运用途径或最新过量空气系数下的热相应特性,同时造成了选择机体系能力的三角型。
与传统式低溫燃油电板有差异,SOFC更更加接近有一个电生物学时与热时长度耦合电路的温度高体力转化成控制设计。导热管理情况可以而定着控制设计全局特性。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在系統要素,热气分享、余热收集、与众不同媒介之間的热耦合电路,基本上都所需依赖于常温板换主设备改变。
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
阶段,PCHE已单一化运用真空箱蔓延对焊。面向SOFC等较持续高温度选用沈氏节能,沈氏现代科技将此制作工艺延长至PFHE,加强组织领导设施设备在较持续高温度热嵌套循环前提下可以信赖作业。
四、换热效率与压降控制的平衡
但新鲜空气流过板换器必定会产生流动量压力,压降增高后,空液压机或压缩机输出功率也跟步提升,部位有效率利益会被辅机可耗互减弱。
沈氏社会研究背景PCHE、PFHE等主体过程中式的机构,聚焦点极有能力热交换与节能减排铜管理,充分发挥过程中的例子与测验数据信息的掌握,持继整合高温高压热交换器在热交换能力、流阻和的机构正规性上的綜合展现,以适应各种SOFC设计的过程中条件。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC水平工业化的流程中,温度过高换热器专用设备所对着的,人的本质上是热利用率、压降、框架是真的吗性与设计集成式度两者之间的一体化平稳。SOFC散热器理都不要再只不过配套的环节,只是直接的引响设计净利用率、运动稳固性与暂时使用寿命的必要根本。

