SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的作业温湿度一般而言在600-1000℃。高热基本特性使机体系有着易发电质量,可保证余热收旧与梯级巧用,还也让机体系热动平衡管控比较复杂性。机体系里面的的温湿度规划、熱量收旧文件目录及及动态数据情况下的热没有响应能力素质,互相构造了决心机体系耐磨性的三角型。
与中国传统常温清洁燃料手机电池不一样,SOFC更近乎一位电有机化学阶段与热阶段深层交叉耦合的高的温度养分转型软件系统性。导热管理品质单独所决定着软件系统性整个功能。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在系统的体系,卡路里传输、余热收回、有所差异有机溶剂之間的热耦合电路,大都应该依耐高的温度传热产品完成。
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
现今,PCHE已多见的运用真空系统蔓延焊结。对于SOFC等温度过高用景象,沈氏节能发展将此工艺机器设备拓宽至PFHE,提高认识机器设备在温度过高热循环系统必要条件下可以信赖操作。
四、换热效率与压降控制的平衡
但空气的经过板换器自然行成游动压力差,压降提升后,空油压机或罗茨风机输出功率也跟步升高,区域有效率效率会被辅机都耗互抵。
沈氏节能产业针对PCHE、PFHE等宽敞式构造,准确把握速率热交换与低碳环保散热管理,一家依托于建设项目沈氏节能与检测数值的积累更多,不断推广高温高压热交换器在热交换速率、流阻和构造正规性上的标准化具体表现,以支持各不相同SOFC整体的建设项目的要求。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC技術过程化的线程池中,高温高压热交换设施所坦然面对的,其本质上是热热机效应、压降、成分可信性与设备智能家居控制度当中的总体平衡性。SOFC散热器理都已经 已不再只能配套关键环节,二是同时导致设备净热机效应、运动动态平衡性与常期耐用度的关键知识基础。

