[發明專利]一種固體氧化物燃料電池系統的重整器測試裝置與方法

有效

• 申請號: 202110871964.3
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113607841B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 李文聰;白書戰;李國祥;王桂華;李思遠;瞿遙;馬孔融;湯宇君
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/16;H01M8/0612;H01M8/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.一種固體氧化物燃料電池系統的重整器測試裝置，其特征在于，包括重整器、蒸汽發生器、電加熱器、換熱器、燃燒器、水冷裝置和氣相色譜儀；

所述重整器的空氣入口連接所述電加熱器的出口，所述重整器的燃氣入口連接所述蒸汽發生器的出口；所述電加熱器的入口與所述蒸汽發生器的出口連接，所述蒸汽發生器與所述電加熱器和所述重整器之間均設置開關；

所述重整器的空氣出口連接所述水冷裝置的入口，所述重整器的燃氣出口連接所述換熱器的燃氣入口；所述換熱器的燃氣出口連接所述燃燒器的燃氣入口，所述燃燒器的出口連接所述水冷裝置的入口；所述換熱器的燃氣出口還連接所述氣相色譜儀；

所述蒸汽發生器的入口分別連接甲烷氣瓶、N₂氣瓶、空氣壓縮機和去離子水供給裝置；

所述甲烷氣瓶還與所述重整器的燃氣入口連接，所述甲烷氣瓶與所述重整器之間，以及所述甲烷氣瓶與所述蒸汽發生器之間均設置有開關；

所述換熱器的空氣入口連接有第一風機，所述第一風機連接有第一變頻器；所述第一風機和所述換熱器之間設置有開關和流量計；所述換熱器的空氣出口連接所述水冷裝置的入口；

所述第一風機還連接所述電加熱器的空氣入口；所述第一風機和所述電加熱器之間設置有開關和流量計。

2.如權利要求1所示的一種固體氧化物燃料電置池系統的重整器測試裝，其特征在于，所述蒸汽發生器與所述重整器之間、所述電加熱器與所述重整器之間、所述重整器與所述換熱器之間、所述重整器與所述水冷裝置之間、所述換熱器與所燃燒器之間、所述燃燒器與所述水冷裝置之間、以及所述水冷裝置的排氣口處，均設置熱電偶。

3.如權利要求1所示的一種固體氧化物燃料電池系統的重整器測試裝置，其特征在于，所述甲烷氣瓶、N₂氣瓶、空氣壓縮機和去離子水供給裝置的出口均設置有質量流量控制器。

4.如權利要求1所示的一種固體氧化物燃料電池系統的重整器測試裝置，其特征在于，所述換熱器與所述水冷裝置之間設置有熱電偶。

5.如權利要求1所示的一種固體氧化物燃料電池系統的重整器測試裝置，其特征在于，所述燃燒器的空氣入口連接有第二風機，所述第二風機連接有第二變頻器；所述第二風機和所述燃燒器之間設置有流量計。

6.一種固體氧化物燃料電池系統的重整器測試方法，其特征在于，采用了如權利要求1-5任一項所述的固體氧化物燃料電池系統的重整器測試裝置，主要內容包括：

所述蒸汽發生器不通電，關閉所述甲烷氣瓶和所述蒸汽發生器之間的開關，打開所述甲烷氣瓶和所述重整器之間的開關，打開所述第一風機和所述換熱器之間的開關，關閉所述第一風機和所述電加熱器之間的開關，打開所述第二風機和所述燃燒器之間的開關；

設置所述重整器的空氣入口流量，按照預設工況設置所述重整器的空氣入口溫度；首先通入壓縮空氣，再通入N₂，經電加熱器加熱后，通入所述重整器；

設置所述燃燒器的空氣流量，待所述重整器的入口和所述重整器的出口溫度穩定后，所述燃燒器的火花塞點火，通入甲烷之后停止氮氣的通入；待監測到所述燃燒器點火成功且溫度較穩定時關閉火花塞，調節所述燃燒器的空氣流量；待所述重整器的空氣入口以及所述重整器的空氣出口溫度穩定10分鐘以上，由所述氣相色譜儀取樣檢測，測試所述重整后的氣體成分與含量；

或，所述蒸汽發生器通電，打開所述甲烷氣瓶和所述蒸汽發生器之間的開關，關閉所述甲烷氣瓶和所述重整器之間的開關，關閉所述第一風機和所述換熱器之間的開關，打開所述第一風機和所述電加熱器之間的開關，打開所述第二風機和所述燃燒器之間的開關；

設置所述重整器的空氣入口流量，按照預設工況設置所述重整器的空氣入口溫度；

設置所述燃燒器的空氣流量，待所述重整器的入口和所述重整器的出口溫度穩定后，所述燃燒器的火花塞點火，通入甲烷，通入甲烷后停止氮氣的通入；通入甲烷，通入甲烷后停止氮氣的通入；待監測到所述燃燒器點火成功且溫度較穩定時關閉火花塞，調節所述燃燒器的空氣流量；待所述重整器的空氣入口以及所述重整器的空氣出口溫度穩定10分鐘以上，由所述氣相色譜儀取樣檢測，測試所述重整后的氣體成分與含量。