[發(fā)明專利]燃燒器、天然氣重整裝置以及SOFC發(fā)電系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN113108278A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙宇;劉建中;馬強強;衛(wèi)冬生;伍浩坪
• 申請（專利權(quán)）人: 上海齊耀重工有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/46;F23D14/60;F23D14/64;F23D14/72;F23D14/76;H01M8/04014;H01M8/12;H01M8/0612;C01B3/38
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 郭佳寅

本發(fā)明公開了一種燃燒器、天然氣重整裝置和SOFC發(fā)電系統(tǒng)。燃燒器包括定位筒、風(fēng)室隔板、調(diào)溫筒、預(yù)混風(fēng)罩、預(yù)混器、燃氣進入管和空氣進入管道。風(fēng)室隔板位于定位筒內(nèi)，風(fēng)室隔板下方的空間構(gòu)成保溫腔；調(diào)溫筒連接在定位筒上方，調(diào)溫筒和定位筒的連接處有布風(fēng)板，布風(fēng)板上有布風(fēng)孔，調(diào)溫筒與定位筒連通，其中有點火裝置；預(yù)混風(fēng)罩連接在布風(fēng)板和風(fēng)室隔板之間，預(yù)混風(fēng)罩、布風(fēng)板以及定位筒圍成的空間構(gòu)成配風(fēng)腔；預(yù)混器位于預(yù)混風(fēng)罩內(nèi)并與預(yù)混風(fēng)罩和調(diào)溫筒連通；燃氣進入管與預(yù)混器連通；空氣進入管道連通至配風(fēng)腔。根據(jù)本發(fā)明的燃燒器，火焰穩(wěn)定，不受風(fēng)量大小影響；溫度調(diào)節(jié)范圍寬，既可滿足低溫長時間慢速啟動需求，也可滿足快速啟動需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種燃燒器、天然氣重整裝置以及SOFC發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

SOFC(Solid Oxide Fuel Cell，固體氧化物燃料電池)利用電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電，具有多種優(yōu)點：發(fā)電效率高，當(dāng)前技術(shù)水平下發(fā)電效率約為50％～60％；且其無運動部件，自身不產(chǎn)生振動和噪音；其工作溫度在大致在700～800℃之間、在此溫度區(qū)間內(nèi)氮氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會產(chǎn)生氮氧化物，對環(huán)境友好；對氣源品質(zhì)要求不高，富氫氣體即可，燃料適應(yīng)廣。因此，由于SOFC具有的節(jié)能、環(huán)保屬性，其被視為未來新型能源利用的重要方式之一。

SOFC所使用的富氫氣體需要由重整制氫設(shè)備生成，制備氫氣的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，需要加熱裝置提供反應(yīng)所需熱量。現(xiàn)有的重整制氫設(shè)備主要以電加熱方式提供熱源，少部分使用化石燃料加熱的重整制氫設(shè)備也需要持續(xù)從外部通入燃料。使用化石燃料加熱的重整制氫設(shè)備多采用直接燃燒或催化燃燒的方式放熱。采用催化燃燒的重整制氫設(shè)備具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護困難、成本高、升溫慢以及啟動時間長的缺陷；采用直接燃燒的重整制氫設(shè)備的燃燒器的結(jié)構(gòu)龐大，具有點火困難、燃燒不穩(wěn)定以及燃燒不完全等缺陷。

因此，需要提供一種燃燒器、天然氣重整裝置以及SOFC發(fā)電系統(tǒng)，以至少部分解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。

為至少部分地解決上述問題，本發(fā)明的第一方面提供了一種燃燒器，所述SOFC發(fā)電系統(tǒng)包括電堆，所述燃燒器包括：

定位筒；

風(fēng)室隔板，所述風(fēng)室隔板位于所述定位筒的內(nèi)部，所述定位筒內(nèi)的所述風(fēng)室隔板下方的空間構(gòu)成保溫腔；

調(diào)溫筒，所述調(diào)溫筒連接在所述定位筒的上方，所述調(diào)溫筒和所述定位筒的連接處設(shè)置有布風(fēng)板，所述布風(fēng)板上開設(shè)有布風(fēng)孔，所述調(diào)溫筒與所述定位筒連通，所述調(diào)溫筒中具有點火裝置；

預(yù)混風(fēng)罩，所述預(yù)混風(fēng)罩連接在所述布風(fēng)板和所述風(fēng)室隔板之間，所述預(yù)混風(fēng)罩、所述布風(fēng)板以及所述定位筒圍成的空間構(gòu)成配風(fēng)腔；

預(yù)混器，所述預(yù)混器位于所述預(yù)混風(fēng)罩內(nèi)并與所述預(yù)混風(fēng)罩和所述調(diào)溫筒連通；

燃氣進入管，所述燃氣進入管與所述預(yù)混器連通，用于向所述預(yù)混器中輸入燃料；

空氣進入管道，所述空氣進入管道連通至所述配風(fēng)腔，同時向所述預(yù)混器和所述調(diào)溫筒輸送空氣。

根據(jù)本發(fā)明的用于SOFC發(fā)電系統(tǒng)的天然氣重整裝置的燃燒器，氣體產(chǎn)生的火焰穩(wěn)定，不受風(fēng)量大小影響；溫度調(diào)節(jié)范圍寬，既可滿足低溫長時間慢速啟動需求，也可滿足快速啟動需求；點火簡單操作方便。

進一步地，所述定位筒構(gòu)造為底端封閉的筒狀，所述預(yù)混器穿過所述風(fēng)室隔板，所述燃氣進入管從所述燃燒器的底部穿過所述定位筒，連接至所述預(yù)混器，所述預(yù)混器的外壁上開設(shè)有穿孔。