SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的工作上温暖一般来说在600-1000℃。高温高压形态使体统性提供发病率电热效率,可建立冷凝水收旧并与梯级进行,而且也让体统性热稳定管理更加很复杂。体统性里面的的温暖生长、脂肪含量收旧并方向以其日常动态过量空气系数下的热没有响应能,各自定义了确定体统性能的四角。
与民俗低温环境清洁燃料电芯不同的,SOFC更取决于有一个电普通机械全阶段与热全阶段淬硬层解耦的室温势能准换体统。导热管理横向随便打算着体统产品机械性能。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在体统体系,熱量引入、热回收并、的不同物质相互间的热解耦,大多都必须要依靠高温高压板换装备构建。
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
近年,PCHE已重视利用重力作用粘附焊接技艺。而对SOFC等高热运用3d场景,沈氏科持将此技艺伸延至PFHE,提高认识机器设备在高热热嵌套循环状态下靠谱启用。
四、换热效率与压降控制的平衡
但自然空气流过热交换器不可避免生产进出内压,压降新增后,空油压机或罗茨风机功能损耗也会与步逐渐,一部分的效率价值会被辅机转耗互减弱。
沈氏节能信息体系空间成分PCHE、PFHE等紧促式空间成分,对焦高效能传热与低碳技术导热管理,衬托工业沈氏节能与自测大数据的沉淀,保持优化方案高的温度传热器在传热工作效率、流阻和空间成分可以信赖性上的全方位的现象,以配适有差异 SOFC系统性的工业必须。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC水平市政工程化的线程中,气温板换装备所正确看待的,本体论上是热效果、压降、型式安全性与整体结合度区间内的综合性取舍。SOFC导热管理就已经 不会只捕助各个环节,往往是同时后果整体净效果、启动安全性与经常寿命短的最重要基本知识。

