SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的业务室内温度因素一般来说在600-1000℃。高热的特点使设备具备着频发电工作效率,可保证 余热收购 与梯级利用,时也让设备热不平衡量抑制更复杂化。设备组织结构的室内温度因素匀称、糖份收购 路线相应动态数据工作状况下的热崩溃效能,双方包含了决定性设备效能的三角形。
与经典温度低然料容量电池各不相同,SOFC更比较接近于个电化工阶段与热阶段角度交叉耦合的中高温能量是什么准换机系统软件。散热管理品质直接的来决定着机系统软件局部功效。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在体统主体,含糖量传达、余热收售、各种不同物质相互的热交叉耦合,基本上都所需依赖于中高温热交换设备进行。
二、高温换热设备在SOFC热管理系统中的作用
空气预热器
利用高温尾气将进入电堆的空气从环境温度预热到600℃以上,是SOFC系统实现自热运行和保持高效率的关键。如果没有预热,电堆需消耗大量电能加热进气,导致系统效率急剧下降甚至无法维持高温。预热空气大大降低了电堆本身的温差,提高了运行稳定性和寿命。燃料预热器
利用高温尾气或其他热源将天然气、氢气等燃料加热到接近电堆工作温度,防止冷燃料进入导致电堆局部冷却产生热应力。
蒸汽发生器
利用系统余热将液态水转化为水蒸气,为燃料重整提供水蒸气。同时可以防止碳氢燃料在高温下发生裂解反应,产生固态积碳,沉积在阳极的孔隙和表面。
重整器
直接吸收电堆反应释放的热量,驱动甲烷与水蒸气发生强吸热重整反应(CH4+H2O(+热)→CO+3H2),生成氢气和一氧化碳。这一设计使电堆为重整反应供热,重整反应又冷却了电堆,避免过热,省去了复杂的外部重整装置,并实现了高效的内部分质能量利用,是SOFC燃料灵活性与高效率的核心体现。
三、高温工况下的结构可靠性
现下,PCHE已一般用于真空泵扩散作用焊接方法。根据SOFC等持续温度高软件场面,沈氏科学将此方法延展至PFHE,保证设配在持续温度高热间歇水平下稳定可靠使用。
四、换热效率与压降控制的平衡
但气体最长的河流空冷器器必需所产生变化的阻力,压降加入后,空油压机或引风身体耗也会步持续增长,组成部分速率收益的会被辅身体耗相抵。
沈氏节能开发助推于PCHE、PFHE等狭窄式架构的,集中提高能力传热与低碳生活散热片理,助推过程案例库与考试数据资料的沉淀,保持推广炎热传热器在传热能力、流阻和架构的可靠的性上的终合表现形式,以支持区别SOFC系统软件的过程的标准。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC新技术市政工程化的模式进程中,高温环境板换模式所正确看待的,存在论上是热效应、压降、构成可靠的性与模式模块化度之間的整合动态平衡。SOFC散热器理就已经 不是只不过是铺助的环节,可是立即影响力模式净效应、启动不稳定量分析性与长远时间的根本核心。

