SOFC热管理:影响系统效率与稳定运行的重要环节
SOFC的的工作热度一般说来在600-1000℃。持续高温基本特性使系統拥有高发期电力,可做到余热回报与梯级合理利用,一同也让系統热取舍设定更应该繁琐。系統内部管理的热度匀称、卡路里回报路径名还有动态化负荷率下的热相应力,共同体组成了决定性系統安全性能的半圆。
与过去恒温锅炉燃料电瓶的不同,SOFC更亲近1个电电学流程与热流程强度藕合的高温高压电量转变成系統软件。导热管理的水平真接决定了着系統软件建筑体性能指标。
一、SOFC系统中的热管理挑战
在设计层面所进行,熱量获取、余热回收利用公司、多种物料彼此的热耦合电路,基本上都必须要信任气温换热器专用设备控制。
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已绝大多数选取真空度传播焊。面向SOFC等温度APP景象,沈氏科枝将此方法展开至PFHE,切实保障仪器在温度热循环法必备条件下稳定程序运行。
四、换热效率与压降控制的平衡
但室内空气流过板式换热器器偶然性引发进出水头损失,压降增长后,空液压机或鼓风机功率也辰溪步逐渐,部件效应效率会被辅身体机能耗抵减。
沈氏新材料技术基本概念PCHE、PFHE等密集式结构类型的,瞄准优质板换与环保散热器理,助推工业建设真实案例与检验数据分析的积淀,保持升级优化持续高温板换器在板换生产率、流阻和结构类型的安全操作系统可靠性上的结合成绩,以替换不同的SOFC操作系统的工业建设条件。
五、集成化趋势下的多股流热管理
SOFC的技术项目化的阶段中,高温高压换热器机所面临的,一元论上是热吸收率、压降、成分可信性与系統一体化度区间内的合理和平。SOFC散热片理早就没有仅仅是辅助制作阶段,还会影向系統净吸收率、加载不稳确定性与不断期限的重要的基础条件。

