一
、
SOFC
简介
固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,,,,,,简称 SOFC) 属于第三代燃料电池,,,,,,是一种在中高温下直接将贮保存燃料和氧化剂中的化学能高效、情形友好地转化成电能的全固态化学发电装置。。。。。被普遍以为是在未来会与质子交流膜燃料电池 (PEMFC) 一样获得普遍普及应用的一种燃料电池。。。。。
二、
SOFC
系统原理及热交流器作用
一样平常的SOFC发电系统包括燃料处置惩罚单位、燃料电池发电单位以及能量接纳单位。。。。。图 1 是一个以自然气为燃料、常压运行的发电系统为例。。。。??????掌裳顾跗餮顾,,,,,,战胜系统阻力后进入空气热交流器预热,,,,,,然后通入电池的阴极。。。。。自然气经由压缩机压缩后,,,,,,战胜系统阻力进入混淆器(重整器),,,,,,与蒸汽爆发器(热交流器)中爆发的过热蒸汽混淆,,,,,,混淆后的燃料气体进入燃气热交流器提升温度后通入燃料电池阳极。。。。。阴阳极气体在电池内爆发电化学反应,,,,,,电池发出电能的同时,,,,,,电化学反应爆发的热量将未反应完全的阴阳极气体加热。。。。。阳极未反应完全的气体和阴极剩余氧化剂通入燃烧器举行燃烧,,,,,,燃烧爆发的高温气体除了用来预热燃料和空气之外,,,,,,也提供蒸汽爆发器所需的热量。。。。。经由蒸汽爆发器后的燃烧产品,,,,,,其热能仍有使用价值,,,,,,可以通过余热接纳装置提供热水或用来供暖而进一步加以使用。。。。。

图
1
自然气为燃料、常压运行的发电系统
由此热交流器在 SOFC 发电系统里比重很大,,,,,,热交流器效率、体积、寿命决议 SOFC 巨细及寿命。。。。。
三、热交流器手艺要求
SOFC中热交流器主要手艺难点为温度端差大(可达400℃以上),,,,,,同时热交流器频仍循环启动,,,,,,因此该热交流器需要有优异耐热攻击性能,,,,,,同时具有耐高温(850℃以上)性能。。。。。详细手艺指标见下表。。。。。
表
1
SOFC
中热交流器通例手艺指标
|
项目
|
变量
|
单位
|
空气热交流器
|
燃气热交流器
|
水蒸气爆发器
|
|
冷侧
|
介质
|
/
|
空气
|
燃气
|
水
|
|
冷侧
|
入口温度
|
℃
|
20~400
|
2
0~400
|
2
0
|
|
冷侧
|
入口压力
|
kPa
A
|
101~120
|
101~120
|
1
50
|
|
热侧
|
介质
|
/
|
尾气
|
尾气
|
尾气
|
|
热侧
|
入口温度
|
℃
|
700~850
|
5
50~650
|
200~300
|
|
热侧
|
入口压力
|
kPa
A
|
101~120
|
1
01~120
|
1
01~120
|
四、扩散焊板翅式热交流器特点
扩散焊板翅式热交流器接纳真空扩散焊工艺,,,,,,该工艺不需添加任何焊料、质料与质料间的固态连系、扩散焊焊接讨论等同于母材物理性能等特点。。。。。有用解决了高温、热攻击、寿命等问题。。。。。
扩散焊板翅式热交流器接纳翅片结构有用提高换热效率,,,,,,解决了热交流器体积过大等问题。。。。。
扩散焊板翅式热交流器可制作多股流热交流器,,,,,,将SOFC发电系统中的多台热交流器集成到一台热交流器,,,,,,在SOFC发电系统有用运行的同时镌汰零部件数目。。。。。
扩散焊板翅式热交流器可选择不锈钢系列、高温合金系列等质料。。。。。
五、扩散焊板翅式热交流器结构
扩散焊板翅式热交流器结构见下图:
图
2
扩散焊板翅式热交流器结构示图
图
3
多股流扩散焊板翅式热交流器结构示图
扩散焊板翅式热交流器实物见下图:
图
4
燃气扩散焊板翅式热交流器
图
5
空气扩散焊板翅式热交流器
图
6
多股流(空气、燃气、水蒸气)扩散焊板翅式热交流器