[發明專利]重整器燃燒器

無效

• 申請號: 200710007738.0
• 申請日: 2007-01-29
• 公開（公告）號: CN101106201A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 李瞳雨;樸泰相
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M8/06
• 分類號: H01M8/06;H01M8/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

技術領域

本發明涉及一種用于加熱產生氫的重整器的燃燒器，更明確地說，涉及一種能提高燃燒效率的重整器燃燒器。

背景技術

燃料電池是一種將氧和包含在如甲醇、乙醇或天然氣之類的碳氫化合物類材料中的氫的化學能直接轉換成電能的系統。

燃料電池系統包括作為主要部件的燃料電池堆和燃料處理器(FP)，以及作為輔助部件的燃料箱和燃料泵。燃料電池堆具有包括幾個到幾十個單元電池的疊層結構，每一單元電池包括薄膜電極組件(MEA)和隔板。

圖1的框圖示出了燃料電池系統的配置。參考圖1，包含氫原子的燃料在燃料處理器中被重整成氫氣，氫氣被供給燃料電池堆。在燃料電池堆中，通過氫和氧之間的電化學反應產生電能。

燃料處理器包括脫硫器和氫發生器。氫發生器包括重整器和轉換反應器(shift?reactor)。

脫硫器從燃料中去除硫，使得重整器和轉換反應器的催化劑不因硫化合物而中毒。

通過重整碳氫化合物材料重整器產生氫，同時也產生二氧化碳和一氧化碳。一氧化碳可使燃料電池堆電極的催化劑層中毒。據此，不應將重整后的燃料直接供給燃料電池堆。因此，需要用于從燃料中除去一氧化碳的轉換反應器。轉換反應器可將重整后的燃料內的一氧化碳含量降到低于10ppm。

重整器燃燒器將重整器的內部空間(燃燒室)加熱到接近750℃，以重整通過重整器催化劑的碳氫化合物。

圖2為重整器的橫截面圖。參考圖2，呈管道狀的重整器燃燒器11被安裝在重整器10內部空間的燃燒室12內。重整器催化劑13被設置在重整器10的外表面上。供給重整器燃燒器11的燃料和空氣被點火器(未示出)點燃，燃燒氣體由氣體出口15排出。

對于碳氫化合物的重整效率而言，將重整催化劑13均勻加熱到700至750℃是有利的。

圖3的曲線示出了圖2所示的重整器10的溫度分布的模擬結果。參考圖3，若重整器燃燒器11呈管道狀，重整器催化劑13的溫度范圍為600至825℃，大的溫差將使重整器10的重整效率降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種能減小重整器的重整器催化劑中的溫差的重整器燃燒器。

根據本發明的一方面，提供一種安裝在重整器內側、用于加熱圍繞重整器設置的重整器催化劑的重整器燃燒器，其包括：使被供給的燃料通過的燃料供給管；包圍燃料供給管的燃料供給室，其包括用于霧化進入重整器的燃燒室的燃料的多個霧化孔。

可使霧化孔的直徑為0.76mm或更小。

燃料供給室可由耐熱金屬或陶瓷材料構成。

燃料供給室可由SUS301不銹鋼構成。

燃料供給室可由氧化鋁構成。

可將燃料供給管設置在燃料供給室的下部中央部分，可將燃料供給室設置在重整器的下部中央部分。

重整器燃燒器還可包括在燃料供給管前端的圓筒形網格件。

附圖說明

通過參考附圖對本發明的一些示例性實施方式進行詳細描述，本發明的和其他的特點和優點將更加清晰。在附圖中：

圖1的框圖示出了傳統燃料電池系統的配置圖；

圖2是傳統重整器結構的橫截面圖；

圖3的曲線示出了圖2所示的重整器的溫度分布的模擬結果；

圖4是本發明一實施方式的重整器燃燒器結構的橫截面圖；

圖5是包括圖4所示的重整器燃燒器的重整器結構的橫截面圖；

圖6的曲線示出了本發明一實施方式的圖4所示的重整器的溫度分布模擬結果；

圖7是本發明另一實施方式的重整器燃燒器結構的橫截面圖；

圖8是包括圖7所示的重整器燃燒器的重整器結構的橫截面圖。

具體實施方式

現在將參見示出了本發明一些示例性優選實施方式的附圖更全面地描述本發明。

圖4是本發明一實施方式的重整器燃燒器20的結構的橫截面圖，圖5是包括圖4所示的重整器燃燒器的重整器結構的橫截面圖。在圖4和5中，用類似的附圖標記表示與圖2所示的元件具有基本相同的功能的元件，因此不再重復對它們的描述。

參考圖4和5，重整器燃燒器20包括燃料供給管21和包圍燃料供給管21的燃料供給室22，如氣體燃料和/或液體燃料之類的燃料與空氣一起通過該供給管被供給。在燃料供給室內側設有燃料注入孔22a。

可將燃料供給管21設置成從燃料供給室22的下部中央部分突出。燃料供給管21可為管道狀。燃料供給室22被安裝成從重整器10的下部中央部分突出。