[發(fā)明專利]一種SOFC尾氣利用研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010005869.0
• 申請(qǐng)日: 2020-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN111175345A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳志光;秦朝葵;郭雙乾;謝依桐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N25/22
• 分類號(hào): G01N25/22;H01M8/0662
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠(yuǎn)

1.一種SOFC尾氣利用研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的供氣裝置(1)、加熱裝置(2)、燃燒裝置(3)和測(cè)量裝置(4)，所述供氣裝置(1)用于產(chǎn)生壓縮空氣和組分含量不同的SOFC尾氣；所述加熱裝置(2)用于加熱所述壓縮空氣和SOFC尾氣；所述燃燒裝置(3)用于使SOFC尾氣和壓縮空氣混合并進(jìn)行燃燒反應(yīng)；所述測(cè)量裝置(4)用于測(cè)量SOFC尾氣燃燒反應(yīng)過程的工藝參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SOFC尾氣利用研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的供氣裝置(1)包括燃?xì)夤鈾C(jī)構(gòu)、水蒸氣供氣機(jī)構(gòu)、空氣供氣機(jī)構(gòu)、以及與所述燃?xì)夤鈾C(jī)構(gòu)和水蒸氣供氣機(jī)構(gòu)的氣體出口管路連接的引射器(113)；所述引射器(113)的氣體出口的氣體為所述SOFC尾氣；所述空氣供氣機(jī)構(gòu)產(chǎn)生壓縮空氣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種SOFC尾氣利用研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的燃?xì)夤鈾C(jī)構(gòu)包括與天然氣氣源(15)連接的天然氣管道、高精度實(shí)時(shí)配氣儀(18)、以及與所述高精度實(shí)時(shí)配氣儀(18)連接的氫氣儲(chǔ)氣瓶(13)、一氧化碳儲(chǔ)氣瓶(12)和二氧化碳儲(chǔ)氣瓶(11)；所述水蒸氣供氣機(jī)構(gòu)包括蒸汽發(fā)生器(14)以及與所述蒸汽發(fā)生器(14)連接的蒸汽管道；所述空氣供氣機(jī)構(gòu)包括空壓機(jī)(115)以及與所述空壓機(jī)(115)連接的空氣管道。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種SOFC尾氣利用研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的天然氣管道上設(shè)有壓力表(115)、膜式燃?xì)饬髁勘?16)和截止閥(17)；所述蒸汽管道上設(shè)有孔板流量計(jì)(111)；所述空氣管道上設(shè)有穩(wěn)壓閥(114)、壓力表(115)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)(117)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種SOFC尾氣利用研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱裝置(2)包括與所述引射器(113)連接的SOFC尾氣加熱機(jī)構(gòu)和與所述空氣供氣機(jī)構(gòu)連接的空氣加熱機(jī)構(gòu)；所述SOFC尾氣加熱機(jī)構(gòu)包括第一天然氣全預(yù)混燃燒器(21)和與所述第一天然氣全預(yù)混燃燒器(21)連接的第一換熱器(22)，所述引射器(113)的氣體出口與所述第一換熱器(22)管道連接；所述空氣加熱機(jī)構(gòu)均包括第二天然氣全預(yù)混燃燒器(23)和與所述第二天然氣全預(yù)混燃燒器(23)連接的第二換熱器(24)，所述空氣供氣機(jī)構(gòu)與所述第二換熱器(24)管道連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種SOFC尾氣利用研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱裝置(2)還包括與所述第一天然氣全預(yù)混燃燒器(21)、第二天然氣全預(yù)混燃燒器(23)和引射器(113)信號(hào)連接的燃燒器功率控制器(25)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SOFC尾氣利用研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒裝置(3)包括燃燒器，該燃燒器包括預(yù)混段和燃燒段；所述SOFC尾氣和壓縮空氣在所述預(yù)混段混合后進(jìn)入燃燒段進(jìn)行燃燒。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種SOFC尾氣利用研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)混段包括預(yù)混室(31)和設(shè)于所述預(yù)混室(31)內(nèi)的金屬纖維板(32)，該預(yù)混室(31)上設(shè)有SOFC尾氣進(jìn)口和壓縮空氣進(jìn)口；所述燃燒段包括燃燒室(33)、以及設(shè)于所述燃燒室(33)內(nèi)的泡沫多孔陶瓷板(34)和點(diǎn)火器(35)，所述燃燒室(33)上設(shè)有供煙氣排出的氣體出口。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種SOFC尾氣利用研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)量裝置(4)包括用于測(cè)量所述燃燒室(33)和預(yù)混室(31)內(nèi)氣體溫度的熱電偶(41)、用于測(cè)量所述燃燒室(33)內(nèi)壓力的壓力傳感器(42)以及用于測(cè)量所述煙氣成分的煙氣分析儀(43)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種SOFC尾氣利用研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述熱電偶(41)為K型熱電偶(41)。