SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的运作室内温度表一般来说在600-1000℃。高温度表性使设计享有频发电高效率,可达到余热回笼与梯级采取,也也让设计热平横控住给予有难度。设计内部管理的室内温度表生长、含糖量回笼路线并且 技术性工作下的热积极响应能力素质,主体结构了定设计性能指标的角形。
与过去温度过低锅炉燃料电池板多种,SOFC更比较敏感一两个电物理方式与热方式程度解耦的温度力量转型装置。导热管理的水平真接打算着装置一体化性。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在软件系统级别,卡路里获取、余热的回收利用、多种物料中间的热耦合电路,大部分还要忽略气温热交换设配改变。
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
现今,PCHE已大多数所采用正空传播悍接。面对SOFC等高溫技术应用环境中,沈氏网络将此流程扩展至PFHE,保证机 在高溫热无限循环水平下能信自动运行。
四、换热效率与压降控制的平衡
但新鲜空气流过板换器自然产生了流动性摩擦力,压降提高后,空液压机或排烟风可以耗也会步回升,部份速度收益率会被辅可以耗转消。
沈氏高新科技根据PCHE、PFHE等紧奏型式空间设计,专注提高率传热与低碳生活散热片理,衬托水利典型案例与测验资料的积累了,将持续调整持续高温传热器在传热率、流阻和空间设计可靠性设计性上的全方位的表现形式,以自适应的不同SOFC软件系统的水利标准。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC技木水利工程化的线程中,炎热传热机械设备所针对的,普遍性上是热质量、压降、构成可信性与系統集成型度两者的结合失衡。SOFC散热器理已然已经知识外挂原则,二是直观作用系統净质量、正常运行维持性与持久平均寿命的根本根基。

