SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的业务温湿度一般来说在600-1000℃。持续高温特征使体系享有频发电工作效率,可构建余热收集与梯级用,一起也让体系热和平保持更简化。体系实物的温湿度规划、熱量收集路径名与动向情况下的热加载效果,一致包含了判断体系效能的四角。
与以往温度能源电池充电区别,SOFC更介于一家电有机化学全时与热全时广度交叉耦合的高温天气精力转成软件软件。散热片理水平面真接关键着软件软件布局功效。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在模式层面应用上,熱量产生、余热二手回收、多种材质之間的热交叉耦合,很多必须 根据高的温度传热的设备改变。
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已单一化用于抽真空发展焊接生产。专门针对SOFC等中高温天气利用场景中,沈氏节能开发将此方法延长至PFHE,为了保证机 在中高温天气热反复情况下准确运转。
四、换热效率与压降控制的平衡
但废气经过热交换器决不会产生了传递摩阻,压降曾加后,空液压机或压缩机功率也会步回落,地方效果收益率会被辅可以耗抵减。
沈氏节能发展体系型式PCHE、PFHE等宽敞式型式,焦点高效化板换与节能减排散热管理,整合工业实例与测试测试的数据的1个,快速优化提升高温作业板换器在板换学习效率、流阻和型式信得过性上的网络综合情况,以适应各不相同SOFC整体的工业标准要求。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC新技术建设工程化的流程中,温度过高传热机械设备所针对的,本质上上是热的利用率、压降、机构性能性与机机房工程型度范围内的合理动平衡。SOFC铜管理开始不要再仅仅助手流程,可是随时不良影响机软件净的利用率、加载动态平衡性与长远生命的重点根本。

