[發明專利]一種燃料電池用的弓形槽重整制氫裝置

在審

• 申請號: 202111607949.4
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN114284534A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 張鴻;張聰;吳航;李永成
• 申請（專利權）人: 中國兵器裝備集團自動化研究所有限公司
• 主分類號: H01M8/0612
• 分類號: H01M8/0612;C01B3/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 胡曉麗

本發明公開了一種燃料電池用的弓形槽重整制氫裝置，在重整室內設有沿軸向貫穿的導熱腔，導熱腔內用于流通熱源介質；重整室內位于導熱腔的左右兩側均分布設有多個重整腔，每側所有重整腔沿重整室的軸向分布；兩側相對的兩個重整腔頂部通過通道II連通呈弓型結構，單側任一重整腔與前相鄰的重整腔底部通過通道I連通呈倒弓型結構、與后相鄰重整腔相互隔離；重整腔內用于裝填重整催化劑進行重整制氫反應，在俯視方向上，燃料沿所有重整腔呈蛇形依次流通；重整室底端設有預熱腔，預熱腔沿重整室的軸向延伸、且輸出端與重整腔連通；預熱腔預熱燃料并輸入向重整腔。本發明提出的重整制氫裝置，具有小型化，高效率、高集成等優勢，利于實現制氫本地化。

技術領域

本發明涉及重整制氫技術領域，具體涉及一種燃料電池用的弓形槽重整制氫裝置。

背景技術

燃料電池作為當下新興發電裝置，具有靜音、環保等特征，主要電堆模塊的工作為氫氣與氧氣進行化學反應釋放電能的過程，但氫源在生產、儲存、運輸等具有較大的安全隱患且成本高昂，特別針對小型化、分布式的燃料燃料電池發電系統，氫源的制備及安全防護更顯得尤為重要。

由于氫的活躍性及分子特征、在燃料電池的應用中，更多的裝置、工程成本偏向于氫源的制備、高壓儲存、特種運輸、安全防護等多方面，進一步影響燃料電池發電系統的商業化應用，使其難以得到泛推廣、應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：氫源的儲存、運輸及防護等具有較大的安全隱患且成本高昂，本發明提供了解決上述問題的一種燃料電池用的弓形槽重整制氫裝置，實現燃料電池，特別是小功率分布式燃料電池本地化制氫，隨制隨用、避免了與空氣的直接接觸，安全可控，便于根據需求進行制氫量的實時調節，降低燃料電池系統的應用成本，進一步使得其商用化實現可行。

本發明通過下述技術方案實現：

一種燃料電池用的弓形槽重整制氫裝置，包括重整室，以重整室軸向兩端端面分別為前端面和后端面；重整室內設有沿軸向貫穿的導熱腔，導熱腔內用于流通熱源介質，前端面和后端面設有與導熱腔連通的熱源介質入口和出口；重整室內位于導熱腔的左右兩側均分布設有多個重整腔，且每側所有重整腔沿重整室的軸向分布；兩側相對的兩個重整腔頂部通過通道II連通呈弓型結構，且單側任一重整腔與前相鄰的重整腔底部通過通道I連通呈倒弓型結構、與后相鄰重整腔相互隔離；重整腔內用于裝填重整催化劑進行重整制氫反應，且在俯視方向上，燃料沿所有重整腔呈蛇形依次流通；重整室底端設有預熱腔，所述預熱腔沿重整室的軸向延伸、且輸出端與重整腔連通；預熱腔預熱燃料并輸入向重整腔。

本發明提出的一種燃料電池用的弓形槽重整制氫裝置，具有小型化，高效率、高集成等優勢，解決氫氧燃料電池特別是分布式、小型燃料電池的氫氣來源問題，制氫過程中氫氣與空氣完全隔離，解決了燃料電池氫源易燃易爆、存儲難、運輸難的問題。

進一步優選，還包括蓋板；所述重整室的底端面設有預熱槽，預熱槽沿重整室的軸向延伸；預熱槽上覆蓋蓋板形成的密封腔室作為預熱腔。

進一步優選，所述蓋板呈L型結構，L型結構的長軸段覆蓋預熱槽，L型結構的短軸段延伸至導熱腔一側的起始重整腔底端入口處。

進一步優選，還包括封板，所述封板覆蓋在重整室的頂端面上，用于密封重整腔；還用于與重整室配合形成熱源介質和/或燃料流通的流道。

進一步優選，還包括單側相鄰重整腔通過隔斷隔離，且隔斷呈倒弓型結構。

進一步優選，所述導熱腔內設有翅片。

進一步優選，所述重整室上還設有溫探孔，用于安裝溫度傳感器以監測重整室內溫度。

進一步優選，所述重整室的前端面設有出氫口，所述出氫口上可拆卸設有塞蓋，所述塞蓋用于催化劑的更換及阻止催化劑從重整室中溢出。

進一步優選，所述塞蓋螺紋連接安裝在出氫口端口處。