[實用新型]一種利用SOFC高溫煙氣的甲烷重整系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821649438.2
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN208898500U
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李海賓;康磊;宋文婉;夏云峰;韓敏芳;孫再洪
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東索特能源科技有限公司;東莞深圳清華大學(xué)研究院創(chuàng)新中心
• 主分類號: C01B3/34
• 分類號: C01B3/34
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

1.一種利用SOFC高溫煙氣的甲烷重整系統(tǒng)，包括甲烷重整單元，其特征在于，所述甲烷重整單元包括用于流通所述SOFC高溫煙氣的重整高溫通道和用于進行甲烷重整反應(yīng)的重整反應(yīng)通道；所述重整高溫通道與所述重整反應(yīng)通道毗鄰，以進行換熱；

所述甲烷重整單元連接有甲烷供應(yīng)單元；所述甲烷供應(yīng)單元包括甲烷供應(yīng)器和用于對甲烷進行預(yù)熱的甲烷預(yù)熱通道，所述甲烷預(yù)熱通道的入料口連通所述重整高溫通道的出料口，所述甲烷供應(yīng)器的出料口連通所述重整反應(yīng)通道的入料口；所述SOFC高溫煙氣在所述甲烷預(yù)熱通道中，用于對甲烷進行預(yù)熱；

所述甲烷重整單元包括重整介質(zhì)供應(yīng)單元；所述甲烷預(yù)熱通道的出料口連通所述重整介質(zhì)供應(yīng)單元的入料口，所述重整介質(zhì)供應(yīng)單元的出料口連通所述重整反應(yīng)通道的入料口；所述SOFC高溫煙氣經(jīng)處理作為重整介質(zhì)回用至所述重整反應(yīng)通道，與甲烷進行重整反應(yīng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷重整系統(tǒng)，其特征在于，所述重整介質(zhì)供應(yīng)單元包括煙氣分流管，所述煙氣分流管的入料口連通所述甲烷預(yù)熱通道的出料口；

所述煙氣分流管的第一分流口連接有煙氣回流管，所述煙氣回流管的出料口連通所述重整反應(yīng)通道的入料口；所述第一分流口處設(shè)有煙氣流量計，所述煙氣流量計用于根據(jù)甲烷的流量控制煙氣回流的流量；

所述煙氣分流管的第二分流口連接有排空管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷重整系統(tǒng)，其特征在于，所述重整介質(zhì)供應(yīng)單元包括水預(yù)熱子單元，所述水預(yù)熱子單元包括水通道和與水通道毗鄰的水預(yù)熱通道；

所述水預(yù)熱通道的入料口連通所述甲烷預(yù)熱通道的出料口；所述水通道的出料口連通所述重整反應(yīng)通道的入料口；所述水通道用于流通水；所述SOFC高溫煙氣在所述水預(yù)熱通道中，用于將水氣化為水蒸氣并進行預(yù)熱。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲烷重整系統(tǒng)，其特征在于，所述重整介質(zhì)供應(yīng)單元還包括煙氣冷凝子單元；所述水通道的入料口連通所述煙氣冷凝子單元的出料口，所述水通道和所述煙氣冷凝子單元之間設(shè)有質(zhì)量流量計；所述水預(yù)熱通道的出料口連通所述煙氣冷凝子單元的入料口；

所述SOFC高溫煙氣經(jīng)所述煙氣冷凝子單元冷凝獲得冷凝水和二氧化碳氣體，所述冷凝水回用至所述水通道；所述質(zhì)量流量計用于根據(jù)甲烷的流量控制所述冷凝水的流量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷重整系統(tǒng)，其特征在于，所述甲烷重整單元包括若干換熱單元，相鄰的兩個所述換熱單元固定連接；各所述換熱單元包括固定連接的兩個換熱板；

各所述換熱板包括相對的正面和背面；所述換熱板的部分結(jié)構(gòu)從正面向背面凹陷，在正面上形成若干正面半圓凹槽，在背面上形成若干背面半圓凸部；若干所述半圓凸部將背面分隔為若干背面槽；

各所述換熱單元內(nèi)的兩個換熱板中，一所述換熱板的正面面對另一所述換熱板的正面；正面相對的兩個所述換熱板的正面半圓凹槽一一對應(yīng)，組成若干重整反應(yīng)通道，所述重整反應(yīng)通道的橫截面為圓形；

相鄰的兩個所述換熱單元中，一所述換熱單元的換熱板的背面面對另一所述換熱單元的換熱板的背面，背面相對的兩個所述換熱板的背面槽一一對應(yīng)，組成若干重整高溫通道；背面相對的兩個所述換熱板的背面半圓凸部一一對應(yīng)，互相抵觸。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的甲烷重整系統(tǒng)，其特征在于，所述正面半圓凹槽和所述背面槽均為通槽，三面開口；所述正面半圓凹槽包括兩個相對的半圓開口和一個矩形開口；

所述換熱板包括四個側(cè)面，兩個所述半圓開口分別位于所述換熱板相對的兩個側(cè)面上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的甲烷重整系統(tǒng)，其特征在于，背面相對的兩個所述換熱板通過邊條焊接密封；所述邊條焊接于各所述換熱板的兩未設(shè)置開口的側(cè)面；

圍繞所述正面半圓凹槽的矩形開口焊接密封。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷重整系統(tǒng)，其特征在于，所述重整高溫通道內(nèi)設(shè)有蓄熱體，所述蓄熱體為高鋁蓄熱球。