SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的工作的的温度因素一般说来在600-1000℃。常温功能指标使模式遵循高发期电质量,可操作余热二手回收使用使用与梯级使用,时也让模式热动平衡操作更是简化。模式内部的的的温度因素布局、热能二手回收使用方向甚至各式各样工作内容下的热为了响应程度,一致购成了来决定模式功能的三角型。
与民俗冷藏主要燃料电板有差异 ,SOFC更快要1个无机化学反应流程与热流程强度耦合电路的低温正能量准换体系。散热管理技术一直决定了着体系整体的性能参数。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在体统要素,热气传递数据、余热的回收利用、不一媒质直接的热耦合电路,绝大多数需要依赖关系温度过高传热装备实现了。
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
现在,PCHE已年轻化所采用负压散出电弧焊接。应对SOFC等持续高温天气用行业应用,沈氏新材料技术将此工艺主设备提升至PFHE,保证主设备在持续高温天气热再循环条件下信得过启用。
四、换热效率与压降控制的平衡
但的空气最长的河流板换器必然性诞生流动性风阻,压降增强后,空液压机或风机电机输出功率也跟步变高,一部分吸收率投资回报会被辅机转耗抵减。
沈氏节能信息应用于PCHE、PFHE等紧身式机构,对焦高错误率热交换与环保导热管理,依靠工作案例分享与检查数据库的1个,延续优化网络较高温度热交换器在热交换错误率、流阻和机构是真的吗性上的总合呈现,以兼容性测试各个SOFC装置的工作规定。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC技術工作化的程序中,高温度板换仪器所面临的,普遍性上是热工作效应、压降、机构安全可靠性设计与设备集成式度之前的综和平衡点。SOFC导热管理早就不会仅是輔助要素,然而是会直接危害设备净工作效应、操作安全性与短期质保期的关键性条件。

