本技術(shù)屬于燃料電池領(lǐng)域，尤其是涉及一種新型甲醇重整裝置。

背景技術(shù)：

1、在固體氧化物燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，含碳有機(jī)燃料通常要先經(jīng)過催化重整后，再進(jìn)入燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。現(xiàn)有甲醇水催化重整反應(yīng)采用的非貴金屬催化劑一般為銅基或鎳基催化劑，其特點(diǎn)是具有反應(yīng)溫度低，催化活性高，轉(zhuǎn)化率高的特點(diǎn)。但是反應(yīng)溫度的變化對(duì)催化劑的催化性能有很大影響。一般較優(yōu)的反應(yīng)溫度為250℃左右，反應(yīng)溫度低于200℃時(shí)轉(zhuǎn)化率過低，反應(yīng)溫度超過300℃后催化劑易失活。由于該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，需要外部熱源提供熱量，為盡可能提高電池效率，采用尾氣燃燒爐供熱是一種較為合理的熱量再利用方式。

2、燃燒爐燃燒后尾氣溫度一般較高，且依控制策略的不同，當(dāng)電池負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，電池尾氣中氫氣含量會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致燃燒爐溫度隨之波動(dòng)，若要做到燃燒爐熱量與重整反應(yīng)器熱量的匹配，可采用一種換熱介質(zhì)如導(dǎo)熱油、熔鹽等實(shí)現(xiàn)熱緩沖，但需額外的循環(huán)泵，導(dǎo)致系統(tǒng)效率降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提出一種新型甲醇重整裝置，以解決上述技術(shù)問題。

2、為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種新型甲醇重整裝置，包括點(diǎn)火器、燃燒室、空氣加熱器、控溫?fù)Q熱器和重整反應(yīng)器，所述點(diǎn)火器左側(cè)開設(shè)有進(jìn)氣管道，所述點(diǎn)火器右側(cè)安裝所述燃燒室；所述燃燒室右側(cè)安裝所述空氣加熱器，所述空氣加熱器右側(cè)安裝所述控溫?fù)Q熱器，所述控溫?fù)Q熱器右側(cè)安裝所述重整反應(yīng)器；所述空氣加熱器、所述控溫?fù)Q熱器和所述重整反應(yīng)器之間通過集氣罩密封連接；位于所述重整反應(yīng)器右側(cè)的所述集氣罩開設(shè)有出氣管道；所述重整反應(yīng)器右側(cè)的所述集氣罩與所述控溫?fù)Q熱器相互連通。

4、進(jìn)一步的，所述空氣加熱器內(nèi)安裝若干第一管束，所述第一管束上安裝有第一傳熱翅片；所述空氣加熱器頂部設(shè)置有第一進(jìn)氣管；所述第一管束頂部安裝有第一進(jìn)氣導(dǎo)流罩，所述第一進(jìn)氣導(dǎo)流罩與所述第一進(jìn)氣管連接；所述空氣加熱器底部設(shè)置有第一出氣管；所述第一管束底部安裝有第一出氣導(dǎo)流罩，所述第一出氣導(dǎo)流罩與所述第一出氣管連接。

5、進(jìn)一步的，所述控溫?fù)Q熱器內(nèi)安裝若干第二管束，所述第二管束上安裝有第二傳熱翅片；所述控溫?fù)Q熱器頂部設(shè)置有第二進(jìn)氣管；所述第二管束頂部安裝有第二進(jìn)氣導(dǎo)流罩，所述第二進(jìn)氣導(dǎo)流罩與所述第二進(jìn)氣管連接；所述第二管束底部安裝有第二出氣導(dǎo)流罩。

6、進(jìn)一步的，所述第二進(jìn)氣導(dǎo)流罩內(nèi)安裝有變頻風(fēng)機(jī)。

7、進(jìn)一步的，所述重整反應(yīng)器內(nèi)安裝若干第三管束，所述第三管束水平設(shè)置，所述第三管束上安裝第三傳熱翅片；所述重整反應(yīng)器頂部設(shè)置有第三進(jìn)氣管和第三出氣管，所述第三進(jìn)氣管位于所述第三管束的進(jìn)氣端一側(cè)，所述第三出氣管位于所述第三管束的出氣端一側(cè)。

8、進(jìn)一步的，還包括氣體通道，所述氣體通道一端與所述第二出氣導(dǎo)流罩貫通連接，另一端與所述重整反應(yīng)器右側(cè)的所述集氣罩貫通連接。

9、進(jìn)一步的，所述點(diǎn)火器內(nèi)部嵌裝有環(huán)形導(dǎo)風(fēng)板。

10、進(jìn)一步的，所述點(diǎn)火器安裝有甲醇管道，所述甲醇管道端口安裝有甲醇噴頭，所述甲醇噴頭位于所述點(diǎn)火器內(nèi)部；所述甲醇管道貫穿所述環(huán)形導(dǎo)風(fēng)板，其端口朝向所述燃燒室方向設(shè)置。

11、進(jìn)一步的，所述點(diǎn)火器安裝有廢重整氣管道，所述廢重整氣管道端口設(shè)置有廢重整氣噴口，所述廢重整氣噴口位于所述點(diǎn)火器內(nèi)部；所述廢重整氣管道貫穿所述環(huán)形導(dǎo)風(fēng)板。

12、進(jìn)一步的，所述點(diǎn)火器側(cè)壁安裝有補(bǔ)充甲醇管道，所述補(bǔ)充甲醇管道端口安裝有補(bǔ)充甲醇噴頭；所述補(bǔ)充甲醇管道貫穿所述環(huán)形導(dǎo)風(fēng)板；其端口朝向所述燃燒室方向設(shè)置。

13、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述的新型甲醇重整裝置具有以下有益效果：

14、本實(shí)用新型所述的新型甲醇重整裝置，以燃燒尾氣作為直接熱源，利用空氣加熱器實(shí)現(xiàn)高品位的熱量為電池空氣加熱；增設(shè)控溫?fù)Q熱器，通過調(diào)整調(diào)溫空氣的流量來調(diào)節(jié)進(jìn)入重整反應(yīng)器的高溫空氣的溫度，被加熱后的調(diào)溫空氣與低溫尾氣混合，經(jīng)出氣管道排出供后續(xù)裝置使用。無需額外換熱介質(zhì)，可利用燃料電池尾氣所含的能量，以較低的熱損失為甲醇水催化重整反應(yīng)提供穩(wěn)定的熱量，提高系統(tǒng)效率。

技術(shù)特征：

1.一種新型甲醇重整裝置，其特征在于，包括點(diǎn)火器、燃燒室、空氣加熱器、控溫?fù)Q熱器和重整反應(yīng)器，所述點(diǎn)火器左側(cè)開設(shè)有進(jìn)氣管道，所述點(diǎn)火器右側(cè)安裝所述燃燒室；所述燃燒室右側(cè)安裝所述空氣加熱器，所述空氣加熱器右側(cè)安裝所述控溫?fù)Q熱器，所述控溫?fù)Q熱器右側(cè)安裝所述重整反應(yīng)器；所述空氣加熱器、所述控溫?fù)Q熱器和所述重整反應(yīng)器之間通過集氣罩密封連接；位于所述重整反應(yīng)器右側(cè)的所述集氣罩開設(shè)有出氣管道；所述重整反應(yīng)器右側(cè)的所述集氣罩與所述控溫?fù)Q熱器相互連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型甲醇重整裝置，其特征在于，所述空氣加熱器內(nèi)安裝若干第一管束，所述第一管束上安裝有第一傳熱翅片；所述空氣加熱器頂部設(shè)置有第一進(jìn)氣管；所述第一管束頂部安裝有第一進(jìn)氣導(dǎo)流罩，所述第一進(jìn)氣導(dǎo)流罩與所述第一進(jìn)氣管連接；所述空氣加熱器底部設(shè)置有第一出氣管；所述第一管束底部安裝有第一出氣導(dǎo)流罩，所述第一出氣導(dǎo)流罩與所述第一出氣管連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型甲醇重整裝置，其特征在于，所述控溫?fù)Q熱器內(nèi)安裝若干第二管束，所述第二管束上安裝有第二傳熱翅片；所述控溫?fù)Q熱器頂部設(shè)置有第二進(jìn)氣管；所述第二管束頂部安裝有第二進(jìn)氣導(dǎo)流罩，所述第二進(jìn)氣導(dǎo)流罩與所述第二進(jìn)氣管連接；所述第二管束底部安裝有第二出氣導(dǎo)流罩。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型甲醇重整裝置，其特征在于，所述第二進(jìn)氣導(dǎo)流罩內(nèi)安裝有變頻風(fēng)機(jī)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型甲醇重整裝置，其特征在于，所述重整反應(yīng)器內(nèi)安裝若干第三管束，所述第三管束水平設(shè)置，所述第三管束上安裝第三傳熱翅片；所述重整反應(yīng)器頂部設(shè)置有第三進(jìn)氣管和第三出氣管，所述第三進(jìn)氣管位于所述第三管束的進(jìn)氣端一側(cè)，所述第三出氣管位于所述第三管束的出氣端一側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型甲醇重整裝置，其特征在于，還包括氣體通道，所述氣體通道一端與所述第二出氣導(dǎo)流罩貫通連接，另一端與所述重整反應(yīng)器右側(cè)的所述集氣罩貫通連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型甲醇重整裝置，其特征在于，所述點(diǎn)火器內(nèi)部嵌裝有環(huán)形導(dǎo)風(fēng)板。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型甲醇重整裝置，其特征在于，所述點(diǎn)火器安裝有甲醇管道，所述甲醇管道端口安裝有甲醇噴頭，所述甲醇噴頭位于所述點(diǎn)火器內(nèi)部；所述甲醇管道貫穿所述環(huán)形導(dǎo)風(fēng)板，其端口朝向所述燃燒室方向設(shè)置。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型甲醇重整裝置，其特征在于，所述點(diǎn)火器安裝有廢重整氣管道，所述廢重整氣管道端口設(shè)置有廢重整氣噴口，所述廢重整氣噴口位于所述點(diǎn)火器內(nèi)部；所述廢重整氣管道貫穿所述環(huán)形導(dǎo)風(fēng)板。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型甲醇重整裝置，其特征在于，所述點(diǎn)火器側(cè)壁安裝有補(bǔ)充甲醇管道，所述補(bǔ)充甲醇管道端口安裝有補(bǔ)充甲醇噴頭；所述補(bǔ)充甲醇管道貫穿所述環(huán)形導(dǎo)風(fēng)板；其端口朝向所述燃燒室方向設(shè)置。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供了一種新型甲醇重整裝置，涉及燃料電池領(lǐng)域，包括點(diǎn)火器、燃燒室、空氣加熱器、控溫?fù)Q熱器和重整反應(yīng)器，所述點(diǎn)火器左側(cè)開設(shè)有進(jìn)氣管道，所述點(diǎn)火器右側(cè)安裝所述燃燒室；所述燃燒室右側(cè)安裝所述空氣加熱器，所述空氣加熱器右側(cè)安裝所述控溫?fù)Q熱器，所述控溫?fù)Q熱器右側(cè)安裝所述重整反應(yīng)器；所述空氣加熱器、所述控溫?fù)Q熱器和所述重整反應(yīng)器之間通過集氣罩密封連接；位于所述重整反應(yīng)器右側(cè)的所述集氣罩開設(shè)有出氣管道；所述重整反應(yīng)器右側(cè)的所述集氣罩與所述控溫?fù)Q熱器相互連通。本技術(shù)以燃燒尾氣作為直接熱源，無需額外換熱介質(zhì)，利用燃料電池尾氣所含的能量，以較低的熱損失為甲醇水催化重整反應(yīng)提供穩(wěn)定熱量，提高系統(tǒng)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：陳學(xué)青,畢亞東,谷樂,張繼軍,武彥芳,李蓓,楊振,楊敬輝,寇夢(mèng)華,石哲,楊吉,李瑞音,劉冉,王一鳴,陳文靜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津衡創(chuàng)工大現(xiàn)代塔器技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240711
技術(shù)公布日：2025/4/24