SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的岗位高温天气一般来说在600-1000℃。高温天气特征使设计遵循高发期电速度,可达到余热收售与梯级运用,的同时也让设计热平衡点把握更多繁复。设计内部组织的高温天气分布区、脂肪含量收售根目录、动态化工作内容下的热为了响应程度,一起定义了来决定设计的性能的三角型。
与传统与现代温度过低液体燃料电池充电不一样的,SOFC更类似另一个电有机化学步骤与热步骤进一步藕合的高热能量消耗转成体统。导热管理平行立即打算着体统整体的耐热性。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在体统一方面,能量分享、余热收购、各个有机溶剂互相的热交叉耦合,绝大多数还要忽略温度板换产品改变。
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
当下,PCHE已重视使用重力作用向外扩散电焊。采取SOFC等较持续高温度应用场地,沈氏节能发展将此工艺设配展开至PFHE,狠抓设配在较持续高温度热间歇具体条件下不靠谱操作。
四、换热效率与压降控制的平衡
但空气的流过热换器器断然形成流通阻尼力,压降扩大后,空液压机或通风机输出功率也会与步增加,这部分学习效率投资收益会被辅机可耗抵减。
沈氏节能公司针对PCHE、PFHE等紧凑型式架构,精准定位高生产率传热与低碳生活导热管理,依附项目的例子与测试仪数据表格的积累作文,持续保持调整耐高温传热器在传热生产率、流阻和架构牢靠性上的总合主要表现,以替换不同于SOFC系统的项目需要。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC的技术水利工程化的过程中,室温传热装置所对着的,实质上是热转化率、压降、结构特征可靠性以及安全性性与设备模块化度之間的综和动平衡机。SOFC散热管理就不想仅仅辅助性的环节,而应该进行的影响设备净转化率、执行安稳性与持续生命周期的更重要基本。

