[發(fā)明專利]一種用于氫燃料電池尾氣處理的裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211518001.6
• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN115875684A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙凱;趙全斌;孟宇;種道彤;王進仕;嚴俊杰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: F23G7/08
• 分類號: F23G7/08;F23G5/44;F23G5/50;F23Q3/00;F23M11/04;H01M8/0662
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發(fā)明涉及氫燃料電池領(lǐng)域，尤其涉及一種用于氫燃料電池尾氣處理的裝置，包括燃燒器、爐膛、送風機、引風機和阻火器，所述爐膛與燃燒器連接，所述引風機的入口與爐膛的煙氣出口連接，所述燃燒器包括燒嘴本體、火焰檢測器和高壓電火花點火電極，所述燒嘴本體上開設(shè)有空氣入口和尾氣入口，所述燒嘴本體為雙管套筒結(jié)構(gòu)，包括外層環(huán)狀空間和內(nèi)層空間，所述空氣入口與外層環(huán)狀空間連通，所述尾氣入口與內(nèi)層空間連通；燒嘴本體的嘴部為空氣和尾氣的混合處，火焰檢測器和高壓電火花點火電極伸入燒嘴本體內(nèi)部，所述阻火器設(shè)置于尾氣入口處；所述送風機的出口與空氣入口連接。本發(fā)明通過燃燒將氫燃料電池產(chǎn)生的尾氣進行處理，產(chǎn)生的高溫煙氣可再利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氫燃料電池領(lǐng)領(lǐng)域，具體為一種用于氫燃料電池尾氣處理的裝置。

背景技術(shù)

燃料電池是利用化學(xué)反應(yīng)將氫氣、天然氣等燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，在氫能利用、新能源、儲能等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。受反應(yīng)效率的限制，燃料電池排出的尾氣還含有大量可燃氣體，需進行處理。燃燒是處理可燃尾氣的有效方式，可以降低尾氣中可燃成分的危險性，燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣的熱量還可以再利用。

氫燃料電池尾氣中可燃氣體的濃度和流量隨著氫燃料電池功率等參數(shù)的變化而不斷變化，使用傳統(tǒng)燃燒器進行尾氣處理，會出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定甚至熄火等現(xiàn)象，對氫燃料電池系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行造成威脅。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在氫燃料電池產(chǎn)生的成分以及流量不穩(wěn)定的尾氣燃燒處理的問題，本發(fā)明提供一種用于氫燃料電池尾氣處理的裝置。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種用于氫燃料電池尾氣處理的裝置，包括燃燒器、爐膛、送風機、引風機和阻火器，所述爐膛與燃燒器連接，所述引風機的入口與爐膛的煙氣出口連接，所述燃燒器包括燒嘴本體、火焰檢測器和高壓電火花點火電極，所述燒嘴本體上開設(shè)有空氣入口和尾氣入口，所述燒嘴本體為雙管套筒結(jié)構(gòu)，包括外層環(huán)狀空間和內(nèi)層空間，所述空氣入口與外層環(huán)狀空間連通，所述尾氣入口與內(nèi)層空間連通；燒嘴本體的嘴部為空氣和尾氣的混合處，火焰檢測器和高壓電火花點火電極伸入燒嘴本體內(nèi)部，所述阻火器設(shè)置于尾氣入口處；所述送風機的出口與空氣入口連接。

優(yōu)選的，使用時，火焰檢測器和高壓電火花點火電極均自燒嘴本體的尾部插入，高壓電火花點火電極的頭部伸至燒嘴本體中空氣與尾氣的混合處。

優(yōu)選的，所述高壓電火花點火電極設(shè)有多個。

優(yōu)選的，所述燃燒器上還設(shè)有點火電極時序控制器，用于控制高壓電火花點火電極按照次序進行點火。

優(yōu)選的，點火電極時序控制器以產(chǎn)生脈沖電壓序列控制高壓電火花點火電極交替點火。

優(yōu)選的，所述爐膛包括外殼、耐火隔熱材料、多孔填充材料和熱電偶，耐火隔熱材料設(shè)置于外殼內(nèi)壁上，多孔填充材料位于外殼內(nèi)部，煙氣出口與外殼內(nèi)部連通，熱電偶的一端伸出外殼，另一端位于外殼與煙氣出口的連通處，所述外殼的外壁與燒嘴本體的嘴部外壁連接。

優(yōu)選的，所述尾氣入口設(shè)有尾氣管道，所述阻火器設(shè)置于尾氣管道靠近尾氣入口的一端。

優(yōu)選的，所述尾氣管道上還設(shè)有流量計，所述阻火器位于尾氣入口與流量計之間。

優(yōu)選的，所述尾氣管上還設(shè)有常開電磁閥和常閉電磁閥，所述常開電磁閥設(shè)置于流量計與常閉電磁閥之間，所述常閉電磁閥設(shè)置于阻火器與常開電磁閥之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：