[實用新型]應用于燃料電池發電系統或者產氫機的燃燒重組器

有效

• 申請號: 201721557296.2
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN207624815U
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 趙青;朱云浩;韓顯壽;蘇銘傳;簡調源;王厚翔;吳榮生
• 申請（專利權）人: 寧波申江科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04014
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 張圓

本實用新型涉及一種應用于燃料電池發電系統或者產氫機的燃燒重組器，包括相互連接的廢熱回收器和燃燒重組反應器，廢熱回收器內的中間隔板將廢熱回收器內部隔成第一換熱區和第二換熱區，燃燒重組反應器包括由內到外依次套置的第三換熱盤管、催化燃燒腔、重組反應內腔、重組反應外腔和燃燒煙氣腔，第三換熱盤管與重組反應內腔相連通，重組反應內腔與重組反應外腔相連通，第一換熱區通過外部連接管與重組反應外腔連通以使得重組尾氣可以給第一換熱區提供一級預熱；催化燃燒腔與燃燒煙氣腔相連通，第二換熱區通過外部連接管與燃燒煙氣腔連通以使得燃燒尾氣可以給第二換熱區提供二級預熱。本實用新型結構緊湊、熱利用率和重組效率高、啟動更迅速。

技術領域

本實用新型涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種以甲醇水作為燃料應用于燃料電池發電系統或者產氫機的燃燒重組器。

背景技術

受自然災害影響，單純依賴集中式的電力系統無法確保重要設備的持續穩定運轉,除影響日常生活外，更可能因此而危害到生命財產的安全，電池作為備用電力無法長效供電，而且電池回收和環境污染問題仍難以解決。在電力基礎建設無法到達的偏遠地區及海島，目前仍以柴油發電為主要電力來源，但其噪音大、污染嚴重、維護頻率高、供電彈性低。太陽能、風力等再生能源發電技術受日照、地域和氣候影響較大，目前仍無法進行有效穩定供電。燃料電池發電系統具有高穩定性、低維護、長效運轉、低排放的優點，加上可以與多元的再生能源整合來作為當地居民可靠的電力來源，是目前被認為極具發展潛力的發電技術。

燃料電池是一種不經過燃燒過程直接以電化學反應方式將燃料和氧化劑的化學能轉變為電能的高效發電裝置，其轉換效率高，幾乎沒有污染物排放，以燃料電池為動力的發電系統既可以保護環境又可以解決燃眉之急。然而氫氣屬于易燃易爆物質，液化壓縮難度極高，存儲和運輸困難。

但問題在于，重組器的工作溫度較高，而且反應需要吸收大量的熱，通常是利用二次電池或者市電采用電加熱將重組器升溫至工作溫度后，使重組器開始工作，但此方法啟動重組器需要耗費額外的電力，而且還存在啟動時間較長的問題，所以現在也有通過化學燃燒的方式取代傳統的用電能產熱，例如一般利用甲醇與空氣燃燒釋放熱量，一方面可以減少電力損耗，另一方面可以縮短啟動時間，但是，采用化學燃燒釋放的熱能來啟動重組器對設備的要求較高，一般的設備結構復雜，熱利用率較低。如日本公開專利No.2004-31280公開的一種采用一個燃燒器連續加熱燃料重組器和變換反應器的裝置，當采用加熱燃料重組器的燃燒器加熱變換反應器時，變換反應器與燃燒器分開定位，需要長時間才能把變換反應器溫度升高到工作溫度，結構復雜，熱效率低下。

實用新型內容

針對上述現有技術的現狀，本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種制造簡單、結構緊湊、熱利用率和重組效率高的、啟動更迅速的應用于燃料電池發電系統或者產氫機的燃燒重組器。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種應用于燃料電池發電系統或者產氫機的燃燒重組器，包括相互連接的廢熱回收器和燃燒重組反應器，所述廢熱回收器內還設有中間隔板，該中間隔板將廢熱回收器內部隔成第一換熱區和第二換熱區，所述燃燒重組反應器包括由內到外依次套置的第三換熱盤管、催化燃燒腔、重組反應內腔、重組反應外腔和燃燒煙氣腔，所述第三換熱盤管與重組反應內腔相連通，所述重組反應內腔與重組反應外腔相連通，所述第一換熱區通過外部連接管與重組反應外腔連通以使得重組粗氫可以給第一換熱區提供一級預熱；所述催化燃燒腔與燃燒煙氣腔相連通，所述第二換熱區通過外部連接管與燃燒煙氣腔連通以使得燃燒尾氣可以給第二換熱區提供二級預熱。

作為優選，所述廢熱回收器內設有第一換熱盤管、第二換熱盤管和預熱直管，所述第一換熱盤管與第二換熱盤管連通并套置于所述預熱直管外部，所述第一換熱盤管位于第一換熱區內，所述第二換熱盤管位于第二換熱區內，所述預熱直管貫穿第一換熱區、第二換熱區，所述預熱直管通過外部連接管與所述催化燃燒腔連通。