SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的操作温暖一般在600-1000℃。室温高特质使体系必备高发期电实力,可实现目标余热收购与梯级借助,互相也让体系热稳定控制最为多样化。体系内部结构的温暖布置、能量收购途径及其动态的工况法下的热积极响应实力,同时形成了取决于体系功能的三边形。
与传统艺术温度过低气体燃料锂电各个,SOFC更相当两个无机化学式的期间 与热的期间 深层次耦合电路的温度高消耗的能量互转系统性的。导热管理技术间接决定性着系统性的整体结构性能指标。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在设计维度,形成产生、余热收废、各种材质内的热交叉耦合,几乎可以忽略高溫热交换专用设备完成。
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
近几年,PCHE已非常使用进口真空发展焊接流程。面对SOFC等炎热软件情况,沈氏高新科技将此流程延申至PFHE,事关设配在炎热热循环往复前提下正规自动运行。
四、换热效率与压降控制的平衡
但气体流过板换器充分条件产生流量摩擦力,压降添加后,空压力机或高压离心风机工作频率也跟步上升时,部件生产率投资回报会被辅后能耗抵掉。
沈氏科枝依据PCHE、PFHE等紧密式的架构,集中极有吸收率热交换器与低碳环保散热片理,组织保障公程典例与测试图片的数据的积累作文,一直改善高溫热交换器器在热交换器吸收率、流阻和的架构安全稳定性上的终合展现,以适应不同的SOFC系統的公程必须。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC科技工程建设化的软件系统软件进程中,常温传热装备所摆脱的,本身上是热的转化率、压降、结构类型可以信赖性与软件集成系统软件型度之間的融合动态平衡。SOFC导热管理以及已经可是助手原则,还是单独引响软件系统软件净的转化率、执行稳定可靠性与长年人类寿命的首要基本知识。

