SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的上班溫度常在600-1000℃。炎热能指标使软件模式的化提供频发电意识,可做到余热收废与梯级根据,与此同时也让软件模式的化热稳定操控变得更加多样化。软件模式的化外部的溫度分布不均、形成收废相对路径和的动态载荷下的热出现异常意识,相互之间包含了取决于软件模式的化能的三角型。
与以往低温环境气体燃料电板各种,SOFC更亲近一两个化学上的工作中 与热工作中 厚度耦合电路的高温作业消耗的能量变为操作装置。铜管理横向之间决策着操作装置一体化性能方面。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在整体方向,形成传达、余热收购、有所不同物料相互间的热藕合,基本上都必须依赖关系炎热热交换机械设备确保。
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已大都采取正空向外扩散不锈钢焊接。采取SOFC等温度高软件应用情景,沈氏节能开发将此生产技术扩宽至PFHE,保证设配在温度高热循环系统先决条件下安全操作。
四、换热效率与压降控制的平衡
但氧气经流板式热交换器器势必有分子运动摩擦力,压降多后,空油压机或通风机工作频率也会步提高,部件成功率贴现率会被辅激活能耗互减弱。
沈氏科学技术软件设计PCHE、PFHE等紧奏型式设计设计,集焦提高能力板式热交换器器与减碳导热管理,推进建设建筑工程经典案例与测试测试报告信息的积聚,不断升级优化高溫板式热交换器器器在板式热交换器器能力、流阻和设计设计正规性上的结合表达,以自适应差异SOFC软件的建设建筑工程规定要求。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC水平施工化的线程池中,较高温度板换设施所面向的,客观实在上是热质量、压降、格局正规性与整体软件整合度相互间的综合管理动平衡机。SOFC散热管理就已经 不用仅仅只是配套阶段,然而马上应响整体软件净质量、运转安稳性与不断使用期限的关键根本。

