[發(fā)明專利]一種甲醇水燃料重整制氫系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011200588.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112290051B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫少東;王戈;葛棋;馬友河;湯偉;嚴(yán)國(guó)鑫;樊軍;肖延嗣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 摩氫科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/04014
• 分類號(hào): H01M8/04014;H01M8/04701;H01M8/04746;H01M8/0612
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;顏希文

本發(fā)明提供了一種甲醇水燃料重整制氫系統(tǒng)，包括甲醇供應(yīng)裝置、燃燒器、重整器、燃料電池、鼓風(fēng)機(jī)和控制器。本發(fā)明的燃料供應(yīng)管道能夠?qū)崿F(xiàn)甲醇燃料向燃燒器供液的同時(shí)向甲醇重整器中供液，簡(jiǎn)化了重整制氫裝置的供液方式；另外，通過(guò)設(shè)置氫氣回收管道，能夠?qū)崿F(xiàn)甲醇水燃燒和氫氣燃燒的自由切換，并且在切換過(guò)程中能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制；從而本發(fā)明大大簡(jiǎn)化重整制氫裝置的供液系統(tǒng)，并提高了能量的利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種甲醇水燃料重整制氫系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前在重整制氫裝置需要分別為燃燒器和重整器供液，導(dǎo)致重整制氫裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制氫效率低下；另外現(xiàn)有的重整制氫裝置由于不能對(duì)燃燒反應(yīng)物的自由切換，導(dǎo)致能量的利用率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種甲醇水燃料重整制氫系統(tǒng)，以解決上述技術(shù)問(wèn)題，能夠簡(jiǎn)化重整制氫裝置的供液系統(tǒng)，并提高能量的利用率。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種甲醇水燃料重整制氫系統(tǒng)，包括甲醇供應(yīng)裝置、燃燒器、重整器、燃料電池、鼓風(fēng)機(jī)和控制器；

所述甲醇供應(yīng)裝置的出口與燃料供應(yīng)管道的進(jìn)液口相連，所述燃料供應(yīng)管道的第一出口、所述燃料供應(yīng)管道的第二出口分別與燃燒器供液管道的進(jìn)液口、重整器供液管道的進(jìn)液口相連，所述重整器供液管道的出口與所述重整器的進(jìn)液口相連，所述燃燒器供液管道的出口與所述燃燒器的甲醇進(jìn)口相連，所述鼓風(fēng)機(jī)的出口通過(guò)空氣供應(yīng)管道與所述燃燒器的空氣進(jìn)氣口相連，所述空氣供應(yīng)管道上設(shè)有空氣流量計(jì)，所述空氣流量計(jì)與所述控制器的空氣流量數(shù)據(jù)端連接；所述重整器設(shè)于所述燃燒器的上方；

所述燃燒器供液管道上，且從所述燃燒器供液管道的進(jìn)液口至所述燃燒器供液管道的出口之間依次設(shè)有第一電磁閥、限流閥、單向閥和預(yù)熱器；所述重整器供液管道上設(shè)有第二電磁閥；

所述重整器的氫氣出口通過(guò)第三電磁閥與所述燃料電池的進(jìn)氣口相連，所述燃料電池的出氣口通過(guò)排氣管道與尾排閥相連，所述排氣管道上有一支路通過(guò)第四電磁閥與所述燃燒器的氫氣進(jìn)氣口相連；

所述重整器的氫氣出口與所述第三電磁閥之間的管道上有一支路與氫氣回收管道的進(jìn)氣口相連，所述第四電磁閥與所述燃燒器的氫氣進(jìn)氣口之間的管道上有一支路與所述氫氣回收管道的出氣口相連，所述氫氣回收管道上設(shè)有第五電磁閥；

所述燃料供應(yīng)管道上設(shè)有第六電磁閥，所述甲醇供應(yīng)裝置的出口與所述第六電磁閥之間的管道上設(shè)有甲醇流量計(jì)，所述甲醇流量計(jì)與所述控制器的甲醇流量數(shù)據(jù)端連接；

所述第一電磁閥、所述第二電磁閥、所述第三電磁閥、所述第四電磁閥、所述第五電磁閥、所述第六電磁閥、所述限流閥、所述鼓風(fēng)機(jī)、所述尾排閥、所述燃燒器中的點(diǎn)火器均與所述控制器電連接；

所述控制器被配置為：

實(shí)時(shí)獲取所述甲醇流量計(jì)采集的甲醇進(jìn)液量，并實(shí)時(shí)獲取所述空氣流量計(jì)采集的空氣進(jìn)氣量；

通過(guò)控制所述限流閥的開(kāi)關(guān)大小以將所述燃燒器供液管道中的甲醇進(jìn)液量控制在預(yù)設(shè)的進(jìn)液范圍內(nèi)；

通過(guò)控制所述鼓風(fēng)機(jī)的功率大小以將所述空氣供應(yīng)管道中的空氣進(jìn)氣量控制在預(yù)設(shè)的進(jìn)氣范圍內(nèi)。

作為優(yōu)選方案，所述的甲醇水燃料重整制氫系統(tǒng)還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器用于采集所述燃燒器的燃燒溫度，所述溫度傳感器與所述控制器的溫度數(shù)據(jù)端連接。

作為優(yōu)選方案，所述燃燒器的甲醇進(jìn)口、所述燃燒器的空氣進(jìn)氣口均設(shè)于所述燃燒器的底部。

作為優(yōu)選方案，所述燃燒器的氫氣進(jìn)氣口設(shè)于所述燃燒器的底部。

作為優(yōu)選方案，所述鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口與空氣源相連。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：