SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的运转平均气温大部分在600-1000℃。高温作业性使体统的性应有发病率电转化率,可构建烟气余热收售处理与梯级利用,同样也让体统的性热发展调整较为较为复杂。体统的性内部的的平均气温分布点、热能量收售处理文件目录或是的动态负荷率下的热加载失败特性,相同具有了打算体统的性耐腐蚀性的三角形。
与传统型冷藏油料容量电池各种不同,SOFC更相似有一个无机化学物质的时与热的时角度交叉耦合的中高温消耗的能量准换体系。散热管理平均水平之间打算着体系整体风格性能参数。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在模式体系,能量交换、余热的回收利用、其他物料中的热藕合,绝大部分必须依懒温度换热器生产设备控制。
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
近年来,PCHE已一般用于真空箱发展熔接。重要性SOFC等高温作业作业应用软件场景设计,沈氏节能发展将此生产技术不断延展至PFHE,加强组织领导机器在高温作业作业热配置能力下稳定运作。
四、换热效率与压降控制的平衡
但气流过板换器必定行成分子运动摩擦力,压降加剧后,空油压机或风机电机输出功率也跟步持续增长,方面热效率贴现率会被辅卡能耗互减弱。
沈氏自动化对于PCHE、PFHE等紧凑型式节构,集焦高质量热交换与低碳技术散热管理,依靠工业案列与试验数剧的积聚,将持续整合高温高压热交换器在热交换成功率、流阻和节构可靠的性上的标准化表现形式,以支持不同的SOFC系统的的工业必须。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC技能过程中化的速度中,温度过高传热主设备所对战的,实质上是热率、压降、格局靠普性与模式集成型度间接的综合性发展。SOFC散热器理现在已经不想只能引导基本原则,却是间接反应模式净率、执行保持稳确定与暂时生命的至关重要地基。

