SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的岗位平均高温基本在600-1000℃。高高温性能指标特点使软件整体遵循易发电本事,可建立余热回笼与梯级利用,同時也让软件整体热平衡性调节较为繁复。软件整体里面的的平均高温分散、熱量回笼文件目录包括日常动态工程环境下的热加载本事,共同的购成了判断软件整体性能指标的三边形。
与过去的超高温高压助燃剂蓄电池各种不同,SOFC更亲近一种电普通机械整个过程中 与热整个过程中 层次藕合的高温高压能量是什么准换平台。散热管理水平方向单独而定着平台布局耐热性。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在模式要素,发热量产生、余热收购、不一样的媒质之中的热解耦,多半必须要依赖关系温度高换热器机械变现。
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
目前为止,PCHE已年轻化选用真空系统外扩散补焊。面向SOFC等室温广泛应用环境,沈氏自动化将此的工艺交叉至PFHE,确保环保设备在室温热循环往复条件下稳定正常运作。
四、换热效率与压降控制的平衡
但气经流板换器不可避免生成流通空气阻力,压降加大后,空液压机或引风机额定功率也联合步持续上升,环节能力年化收益会被辅后能耗相抵。
沈氏节能公司组织保障于PCHE、PFHE等紧奏型式型式,自动对焦能力高传热与低碳生活导热管理,组织保障建筑项目装修案例与测试英文数据资料的积聚,长期简化较高温度传热器在传热能力、流阻和型式靠得住性上的整合展现,以更换各不相同SOFC机系统的建筑项目标准要求。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC高技术建设工程化的多线程中,高温作业板换装备所面向的,根本上是热高能力、压降、设计准确性与设备集成型度间的整合发展。SOFC导热管理早已经从不只能辅助器原则,即使可以直接影响设备净高能力、使用安全性与长久蓄电量的根本地基。

