SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的运作热度经常在600-1000℃。高温天气安全性能指标使装置有发病率电工作效率,可满足余热的收售收售利用与梯级收售利用,同一时间也让装置热动平衡把控好更应该较为复杂。装置的内部的热度分布点、发热量的收售收售利用路劲以其日常动态载荷下的热回应力,共同参与涉及了所决定装置安全性能的三角型。
与过去温度油料电瓶不同于,SOFC更类似一位电耐腐蚀的时候与热的时候深入藕合的气温能量场更换设计。铜管理的水平就直接判断着设计全局耐磨性。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在机系统层面上,能量传承、余热利用、不相同导电介质中的热合体,基本必须 依赖感高温环境传热机械设备建立。
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
到目前为止,PCHE已多见分为负压扩撒焊。对应SOFC等高热应用软件场地,沈氏科学技术将此加工过程廷伸至PFHE,保障机器在高热热反复必备条件下稳定电脑运行。
四、换热效率与压降控制的平衡
但空气质量经流板式换热器器不可避免诞生纯净水进而导致阻力,压降不断增加后,空压力机或压缩机功能损耗也联合步逐渐,环节效果效率会被辅身体机能耗抵销。
沈氏社会依托于于PCHE、PFHE等紧密式成分,集聚高热效率的热交换与低碳环保散热管理,依托于建设水利工程例子与测式统计数据的积累更多,连续简化中高温热交换器在热交换热效率、流阻和成分正规性上的整合表面,以兼容有所差异SOFC系统的的建设水利工程特殊要求。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC新技术工程建设化的机系统进程中,高温环境板换设施设备所坦然面对的,本质属性上是热转化率、压降、结构类型靠得住性与机系统一体化度之間的全方位的均衡。SOFC铜管理早已已经知识辅助工具部门,并且之间不良影响机系统净转化率、进行安全稳定量分析与持久使用年限的更重要依据。

