SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的运作的溫度大多数在600-1000℃。高温天气的特点使软件模式兼具发病率电有效率,可变现余热再合理利用与梯级合理利用,互相也让软件模式热平衡点的控制更是繁杂。软件模式内部结构的的溫度地域分布、形成再合理利用途径各种情况操作下的热异常作用,一同组成了定软件模式耐磨性的角形。
与普通冷藏锅炉燃料微型蓄电池差异,SOFC更达到两个电化学分析工业全过程中 与热全过程中 强度藕合的中高温能量场转变系统性。散热片理水平面进行来决定着系统性布局能。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在机系统基本特征,卡路里信息传递、余热利用、不一媒质内的热交叉耦合,绝大部分需用依赖症高温作业传热系统改变。
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已绝大多数选择真空系统扩撒悍接。对於SOFC等耐高温环境应该用的场景,沈氏技术将此流程延长至PFHE,狠抓设施在耐高温环境热重复要求下靠普加载。
四、换热效率与压降控制的平衡
但大气最长的河流板换器自然引发还是流动性进而导致阻力,压降曾加后,空液压机或真空风机额定功率也联合步变高,大部分有效率价值会被辅卡能耗抵销。
沈氏网络来源于PCHE、PFHE等主体项目项目式节构,集焦高有效率的传热与低碳技术散热器理,依靠项目项目装修案例与测试方法数据文件的积累更多,一直优化提升气温传热器在传热有效率、流阻和节构可信性上的总合成绩,以更换不相同SOFC系统的项目项目标准要求。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC高技术项目工程化的线程中,炎热换热器机器设备所对着的,普遍性上是热热效、压降、组成靠得住性与体系集成整体度之中的综上动平衡机。SOFC散热管理就不是仅是辅佐节点,反而是真接反应体系净热效、作业比较稳判定与长远时间的重要的核心。

