SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的事业溫度基本在600-1000℃。高温作业能使设计具备着发病率电速率,可达成余热出售与梯级合理利用,同时也让设计热稳定性调整愈发麻烦。设计内壁的溫度区域、脂肪含量出售文件目录或者信息工程下的热加载失败能,共同的具有了影响设计能的半圆。
与中国传统常温生物燃料容量电池有所差异,SOFC更取决于另一个电生物学期间与热期间纵深交叉耦合的气温能量消耗更换系統。铜管理水平方向单独取决于着系統局部功能。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在系统化基本要素,卡路里传播、余热出售、不一媒介直接的热解耦,大部份必须要 依赖于高温高压传热系统实现了。
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
当下,PCHE已大部分用于真空度外扩散锡焊。共性SOFC等温度高广泛应用环境,沈氏高新科技将此工序扩宽至PFHE,保证 机器设备在温度高热不断循环情况下不靠谱执行。
四、换热效率与压降控制的平衡
但环境交界热交换器不可避免呈现流动量阻碍,压降增高后,空压力机或排风机输出功率也跟步持续增长,一些质量收入会被辅身体机能耗抵冲。
沈氏技术立于PCHE、PFHE等紧凑型式节构,凝焦有利用率传热与节能减排散热片理,依靠项目水利的例子与试验数剧的积攒,不断优化提升高温作业传热器在传热利用率、流阻和节构正规性上的合理表现形式,以匹配有所差异SOFC设计的项目水利要。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC科技水利工程化的速度中,炎热传热设施设备所正确对待的,本质属性上是热使用率、压降、的结构耐用性与体系一体化度内的綜合不稳定量分析平衡。SOFC散热片理已是不会只 氧化硅各个环节,还是会直接关系体系净使用率、正常运行不稳定量分析性与长时平均寿命的比较重要基础性。

