SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的运行平均水温一般性在600-1000℃。高水温特性使模式遵循频发电有效率,可满足余热收集与梯级用,时也让模式热稳定平衡抑制而非很复杂。模式内壁的平均水温分布图制作、糖份收集路线各类静态工作下的热响应的的能力,相互之间购成了决心模式特性的四角。
与传统式常温锅炉燃料手机电池有所不同,SOFC更非常接近的电无机化学操作过程中 与热操作过程中 高度耦合电路的高溫能量切换切换软件软件系统。散热器理程度单独选择着软件软件系统整体结构稳定性。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在装置维度,温度传送、余热收旧、有差异 媒介两者的热合体,大部份要忽略较高温度热交换的设备保持。
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
现,PCHE已大多数利用蒸空扩散作用熔接。涉及SOFC等较温度高度采用情景,沈氏自动化将此加工延展至PFHE,抓实设施设备在较温度高度热嵌套循环能力下不靠谱程序运行。
四、换热效率与压降控制的平衡
但水汽交界板换器必须造成流动量内压,压降增多后,空油压机或罗茨风机功能损耗也联合步逐渐,部位有效率效益会被辅激活能耗抵冲。
沈氏现代科技应用于PCHE、PFHE等密集式型式,焦聚有工作效率板换器与低碳技术铜管理,助推市政工程建设例子与公测数据源的积淀,延续提升高热板换器器在板换器工作效率、流阻和型式安全性上的一体化表现形式,以适应不一样SOFC模式的市政工程建设追求。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC技術建设工程化的平台的进程中,室温热交换设备所在面对的,实际上是热速度、压降、设计靠普性与平台的一体化度期间的网络综合和平。SOFC导热管理都已经 不要再不过輔助的环节,往往是简单损害平台的净速度、运动固确定与长久生命周期的决定性根本。

