SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的操作温湿度大多数在600-1000℃。高的平均温度功能使操作装置兼具发病率电效果,可做到余热收售与梯级运用,直接也让操作装置热稳定性把握非常很复杂。操作装置內部的温湿度数据分布、形成收售路线各类新动态工程环境下的热加载失败本事,同时制成了影响操作装置效能的角形。
与传统与现代底温气体燃料动力电池有所差异,SOFC更临近一款 电耐腐蚀时与热时淬硬层耦合电路的温度精力转移程序。导热管理的水平立即来决定着程序总布局机械性能。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在系统基本要素,发热量传输、余热回报、不一样有机溶剂相互间的热合体,绝大多数是需要依赖关系高溫换热器机械设备实现目标。
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已大都运用真空环境扩散转移焊。争对SOFC等炎热利用游戏场景,沈氏科学将此工艺技术伸延至PFHE,保持环保设备在炎热热配置环境下可信电脑运行。
四、换热效率与压降控制的平衡
但自然空气经流热交换器不可避免产生了的流动障碍,压降加入后,空油压机或引风机功率也辰溪步增加,部位使用率收益率会被辅性能耗抵掉。
沈氏节能发展源于PCHE、PFHE等密集式机构,凝焦科学规范热交换与绿色环保散热片理,充分发挥项目工程建筑实例与检测数据信息的沉积,连续整合常温热交换器在热交换能力、流阻和机构能信性上的总合表现形式,以配适与众不同SOFC操作系统的项目工程建筑特殊要求。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC技木建设项目化的多线程中,低温换热器主设备所克服的,本质特征上是热质量、压降、的结构正规性与操作机房工程型度之前的整体静态平衡。SOFC导热管理已是就不再知识助手步骤,只是同时直接影响操作设计净质量、运转安稳性与继续保修期的很重要前提。

