SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的工作任务温湿度基本上在600-1000℃。室温能特点使控制装置的的兼具频发电使用率,可达到余热用与梯级用,还也让控制装置的的热稳定平衡把控好尤为繁复。控制装置的的的内部的温湿度生长、糖份用相对路径各类最新工作下的热积极地响应学习能力,相互造成了取决控制装置的的能的四角。
与传统艺术地温燃料油锂电池有差异,SOFC更达到某个无机化学反应的环节与热的环节层次合体的温度高精力换算全局。散热器理水平面可以决心着全局全局的性能。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在系统化维度,温度引入、余热的回收利用、有差异导电介质期间的热解耦,绝大多数要有依赖于持续高温热交换专用设备建立。
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
近些年,PCHE已绝大多数按照高压气扩散转移不锈钢焊接。面对SOFC等高温环境天气用场合,沈氏新材料技术将此制作工艺扩宽至PFHE,抓好设备在高温环境天气热循环往复具体条件下准确运作。
四、换热效率与压降控制的平衡
但氧气经过热交换器自然生成流量空气阻力,压降加大后,空油压机或通风机工作频率也跟步提升,局部吸收率盈利会被辅可以耗抵销。
沈氏节能有限公司由于PCHE、PFHE等狭窄式组成部分,整合高效性热交换器与节能减排散热管理,依靠建设工程项目的例子与软件测试参数的积少成多,长期优化系统高溫热交换器器在热交换器热效率、流阻和组成部分靠得住性上的综和呈现,以匹配不同于SOFC系统的建设工程项目规范要求。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC技术性工程建设化的过程中中,高温环境换热器机械所正确看待的,其实质上是热转化率、压降、构成靠谱性与系統的智能家居控制度当中的终合发展。SOFC散热片理早已不用再只辅佐部门,往往是直接的印象系統的净转化率、正常运行可靠性与持久使用时间的必要根本。

