SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的事业温差通常情况下在600-1000℃。常温特征参数使平台应具多发电效果,可建立烟气余热收购处理与梯级充分利用,一并也让平台热平稳调整更加缜密。平台内控的温差规划、脂肪含量收购处理根目录并且 情况过量空气系数下的热出现异常效果,联合造成了决心平台使用性能的半圆。
与一般较低温度清洁燃料电芯各不相同,SOFC更更加接近同一个电普通机械方式与热方式深度的交叉耦合的温度过高势能转化软件控制系统。导热管理横向直接性打算着软件控制系统纵向安全性能。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在系統主体,热气传播、余热收售、不一媒质两者之间的热合体,通常必须要 依赖性中高温传热机器设备推动。
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
迄今为止,PCHE已常见运用真空箱散出锡焊。根据SOFC等室温应该用情境,沈氏节能创新将此的工艺伸延至PFHE,保持主设备在室温热循环法要求下准确操作。
四、换热效率与压降控制的平衡
但空气当中最长的河流热交换器必定会造成流动性障碍,压降添加后,空压力机或排烟风机工作电压也会步增涨,个部分的效率受益会被辅机器耗冲减。
沈氏节能产业研究背景PCHE、PFHE等狭窄式架构,对焦快速管壳式板换器器与节能减排散热器理,引领建筑项目典型案例与软件实验数据信息的积少成多,不断地提高室温管壳式板换器器器在管壳式板换器器工作效率、流阻和架构稳定性上的宗合行为 ,以替换各种SOFC系统的的建筑项目标准。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC技术水平项目化的线程池中,温度热交换设施设备所面向的,本质上上是热吸收率、压降、格局靠谱性与设计集成式度之中的标准化动态平衡。SOFC散热管理就不能仅仅輔助方面,反而随时后果设计净吸收率、使用安全稳判定与继续平均寿命的非常重要的基础。

