[實用新型]一種有效利用余熱的重整制氫燃料電池發電模塊

有效

• 申請號: 201520280073.0
• 申請日: 2015-05-04
• 公開（公告）號: CN204516846U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 文兆輝;沈建躍;陳剛
• 申請（專利權）人: 深圳伊騰得新能源有限公司
• 主分類號: H01M8/06
• 分類號: H01M8/06;H01M8/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及燃料電池發電領域，尤其涉及一種有效利用余熱的重整制氫燃料電池發電模塊。

背景技術

目前的重整制氫和燃料電池分屬兩個獨立模塊，彼此沒有余熱交換，浪費了部分熱量，或者兩者僅做簡單的組合，燃燒室、重整室、電堆順序連接，熱量利用效率低，因此將重整制氫和燃料電池集成到一個模塊，提高熱量利用率，進而提高發電模塊的綜合效率，也是一項急需的設計需求。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種有效利用余熱的重整制氫燃料電池發電模塊，該模塊通過重整制氫和燃料電池的集成，并通過巧妙的結構，提高了系統的熱量利用率。

本實用新型為解決其技術問題而采取的技術方案是：一種有效利用余熱的重整制氫燃料電池發電模塊，?包括燃燒供氧風機、換熱器、燃燒室、重整室、分流器、電堆、反應供氧風機、冷熱循環泵，所述燃燒供氧風機、換熱器、燃燒室、分流器、換熱器順序連接，所述重整室、電堆、燃燒室順序連接，所述電堆、冷熱循環泵、換熱器、電堆順序連接，所述反應供氧風機與所述電堆連接。

進一步的，所述重整室設置在所述燃燒室內部，所述燃燒室至少包圍所述重整室兩個側面。

進一步的，所述分流器設置成三通結構，分流器收集燃燒室產生的尾氣，一路通向換熱器，一路直接排出外界。

進一步的，所述分流器設置有閥，用于截止流向換熱器的尾氣。

本技術方案的工作原理是，啟動時，甲醇泵向所述燃燒室注入甲醇水，甲醇水燃燒產生高溫氣體，高溫氣體加熱所述重整室和換熱器，冷熱循環泵帶動導熱液體，將換熱器的熱量傳遞到電堆，對電堆進行預熱；正常運行過程中，所述分流器截止尾氣流向換熱器，冷熱循環泵帶動導熱液體，將電堆內的熱量傳遞到換熱器，燃燒供氧風機再將換熱器的熱量通過空氣傳遞入燃燒室；并且正常工作過程中，電堆反應剩余氫氣進入燃燒室燃燒，為后續重整反應提供熱量；上述過程分別利用了尾氣余熱對電堆進行預熱、電堆余熱對燃燒空氣進行加熱、電堆反應剩余氫氣燃燒為重整反應供熱，因而該發電模塊具有較高的效率。

本實用新型的有益效果是：所述重整制氫燃料電池發電模塊通過分別利用尾氣余熱對電堆進行預熱、電堆余熱對燃燒空氣加熱、電堆反應剩余氫氣燃燒為重整反應供熱，提高了熱量和燃料利用率，進而提高了發電模塊的綜合效率。

附圖說明

圖1是本實用新型重整制氫燃料電池發電模塊的結構圖。

圖中標記的含義：1.燃燒供氧風機，2.換熱器，3.燃燒室，4.重整室，5.分流器，6.電堆，7.反應供氧風機，8.冷熱循環泵。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

圖1所示實施例中，燃燒供氧風機（1）、換熱器（2）、燃燒室（3）、分流器（5）、換熱器（2）順序連接，構成燃燒加熱通道，為重整反應預熱、電堆預熱提供熱量；重整室（4）、電堆（6）、燃燒室（3）順序連接，構成制氫反應通道，多余氫氣進入燃燒室燃燒，為后續重整反應提供熱量；電堆（6）、冷熱循環泵（8）、換熱器（2）、電堆（6）順序連接，構成冷熱循環通道，通道內注有導熱液體，通過導熱液體循環，控制電堆溫度在反應要求溫度范圍內，反應供氧風機（7）與電堆（6）連接，為電堆反應提供氧氣。

重整室（4）設置在燃燒室（3）內部，燃燒室（3）至少包圍重整室（4）兩個側面，本實用新型實施例中，燃燒室（3）和重整室（4）均設置為矩形結構，燃燒室（3）包圍重整室（4）五個側面。

本實用新型實施例中，分流器（5）設置成三通結構，分流器（5）收集燃燒室產生的尾氣，一路通向換熱器，一路直接排出外界。

本實用新型實施例中，分流器（5）設置有閥，用于截止流向換熱器的尾氣。