[實用新型]一種燃料電池電堆的尾氣在線分析系統

有效

• 申請號: 201820982291.2
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN208284568U
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 徐增師;戴昌閭;張海波;花仕洋;王傲
• 申請（專利權）人: 武漢船用電力推進裝置研究所（中國船舶重工集團公司第七一二研究所）
• 主分類號: H01M8/0662
• 分類號: H01M8/0662;H01M8/0438;H01M8/04664;G01N27/26
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 劉念濤;宋國榮

本實用新型公開了一種燃料電池電堆的尾氣在線分析系統，包括樣氣預處理單元和分析儀表單元。樣氣預處理單元包括球閥、金屬過濾器、冷凝器、汽水分離器、膜過濾器、針閥和流量計，其過濾器采用二級串聯模式，其冷凝器選用盤管式，其流量計選用浮子流量計，保證樣氣穩流和儀表穩態工作。分析儀表單元包括在線儀表和電源，其分析儀表采用電化學原理，對樣氣中氫/氧濃度進行實時分析；本實用新型可實現對燃料電池電堆尾氣的在線分析和監測，實時反饋燃料電池電堆的內部工作狀態和尾氣中氫/氧濃度值，且具有結構簡單、安全可靠和成本低等優點。

技術領域

本實用新型屬于燃料電池技術領域，更具體地，涉及一種燃料電池電堆的尾氣在線分析系統。

背景技術

燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能通過電化學反應直接轉化為電能的發電裝置。與常規電池的不同之處在于直接通過電化學反應將儲存在燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能，能力轉化效率高，可靠性高，環境污染低，其廣闊的應用前景可與計算機技術相媲美，是解決資源匱乏和污染惡化這兩大問題最重要的途徑。各國政府以及各大公司相繼投入大量人力和物力進行研究，目前已在汽車、分布式發電、備用電源、便攜式電源、飛機、輪船、潛艇等應用中得到開發和驗證。

燃料電池電堆作為燃料電池發電裝置的核心部件，其安全可靠運行是關系到整個裝置能否應用的關鍵。

因此，對燃料電池電堆運行狀態實時監測是非常必要的，以便于實時了解電堆運行狀態，可避免因電堆運行異常導致供電裝置癱瘓而引發的事故。然而，傳統的燃料電池技術不足以解決上述技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于根據現有燃料電池技術的不足，提供一種燃料電池電堆的尾氣在線分析系統，該系統可實現對燃料電池電堆尾氣的在線分析和監測，便于及時了解燃料電池電堆的內部工作狀態。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種燃料電池電堆的尾氣在線分析系統，包括樣氣預處理單元和分析儀表單元；所述的樣氣預處理單元包括依次設置在管道上的取樣支路球閥、金屬過濾器、冷凝器、汽水分離器、膜過濾器、針閥和流量計；所述的管道兩端分別為樣氣進口和樣氣出口；所述的金屬過濾器和膜過濾器采用二級串聯模式先后對樣氣進行過濾處理；所述的分析儀表單元包括設置在針閥和流量計之間的在線儀表以及連接在線儀表的電源，所述的在線儀表基于電化學原理對樣氣中的氫/氧濃度進行實時分析。

所述的一種燃料電池電堆的尾氣在線分析系統，其冷凝器采用盤管式冷凝器，其冷凝水經汽水分離器排出。

所述的一種燃料電池電堆的尾氣在線分析系統，其流量計采用浮子流量計，以實現樣氣穩流和儀表穩態工作。

所述的一種燃料電池電堆的尾氣在線分析系統，其管道為1/4英寸不銹鋼管。

本實用新型的積極有益效果：

1）本實用新型采用二級過濾模式，金屬過濾器的預過濾處理避免膜過濾器過濾較大粒徑雜質，能夠延長膜過濾器的使用壽命，使成本降低；

2）本實用新型采用浮子流量計穩定樣氣流量，實現分析儀表穩態工作，使分析結果準確可靠；

3）本實用新型系統結構簡單、安全可靠、操作方便、制造和維護成本低。

附圖說明

圖1 是為本實用新型的系統結構示意圖。

各附圖標記為：1—取樣支路球閥，2—金屬過濾器，3—冷凝器，4—汽水分離器，5—膜過濾器，6—針閥，7—在線儀表，8—電源，9—流量計。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作詳細說明，實施例如下。