【技術實現步驟摘要】
本技術涉及燃料電池，具體的，涉及一種用于sofc系統的尾氣處理裝置。
技術介紹
1、固體氧化物燃料電池(sofc)是一種采用固體氧化物作為電解質隔膜，通過電化學反應將燃料的化學能高效、清潔地轉化為電能的發電裝置，其發電效率可達50％以上，熱電聯供效率可達80％以上，是降低二氧化碳排放的新型發電裝置。
2、為保證sofc發電系統穩定運行，需要滿足其各部分所需工作環境，主要包括：1.甲醇重整：在固體氧化物燃料電池發電系統中，含碳有機燃料通常要先經過催化重整后，才能被燃料電池高效利用。視所用催化劑不同，反應溫度在200~400℃，該過程吸熱，需要外部供給熱量；2.尾氣焚燒：燃料電池因電極極化等原因，有10-40％的燃料氣作為尾氣不能被燃料電池完全利用，如果這部分燃料氣直接排出，則會造成很大的污染和浪費，通常采用焚燒的方式處理，形成800℃以上的高溫尾氣；3.氣體預熱：由于sofc工作溫度較高，進入sofc的燃料和空氣需要加熱到600~800℃，同時考慮到sofc發電過程存在自發熱現象，特別是進入sofc的空氣溫度應當具有一定的調節范圍，才能保證發電系統穩定運行。sofc發電系統各部分工作溫度、所需熱量不同，實現各部分熱量的梯級利用和耦合是提高sofc發電系統效率的關鍵。
技術實現思路
1、本技術提出一種用于sofc系統的尾氣處理裝置，解決了現有技術中燃料電池可燃廢氣焚燒后熱量利用不充分的問題。
2、本技術的技術方案如下：
3、一種用于sofc系統的尾氣
4、燃燒器，具有引火室，
5、廢重整氣管道，具有廢重整氣噴頭，所述廢重整氣噴頭設置于所述引火室一側，所述廢重整氣噴頭噴出的廢重整氣被所述燃燒器點燃后形成向下燃燒的高溫尾氣；
6、空氣加熱器，位于所述燃燒器下方，所述空氣加熱器內的空氣被所述高溫尾氣加熱；
7、導熱油換熱器，位于所述空氣加熱器下方，所述導熱油換熱器內部的導熱油被高溫尾氣加熱升溫
8、甲醇水預熱器，位于所述空氣加熱器下方，所述甲醇水預熱器內的甲醇水被高溫尾氣加熱后汽化。
9、優選的，所述空氣加熱器包括：
10、第一盤管，具有第一空氣出口和第一空氣入口，所述第一盤管呈螺旋型，所述第一盤管的螺旋軸心正對所述燃燒器中心。
11、優選的，還包括：
12、空氣調溫器，位于所述第一盤管下方，所述空氣調溫器具有第二空氣出口和第二空氣入口；所述第二空氣入口與電池空氣入口連通，所述第二空氣出口與所述第一空氣入口連通；
13、第三閥門，設置于所述第二空氣入口上。
14、第一支路管道，一端與所述第一空氣入口連通，另一端與所述電池空氣入口連通；
15、第一閥門，設置于所述第一支路管道上；
16、第二支路管道，一端與所述第一空氣出口連通，另一端與所述電池空氣入口連通；
17、第二閥門，設置于所述第二支路管道上。
18、優選的，所述燃燒器具有空氣管道，所述燃燒器包括：
19、導風板，位于所述空氣管道下方，所述引火室位于所述導風板下方；
20、第一甲醇管道，具有第一甲醇噴頭，所述第一甲醇噴頭設置于所述導風板內；
21、第二甲醇管道，具有第二甲醇噴頭，所述第二甲醇噴頭位于所述引火室另一側，所述第二甲醇管道用于向所述引火室內補充甲醇。
22、優選的，還包括：
23、擾流板，設置于所述空氣調溫器下方，所述擾流板具有若干個通孔，若干個所述通孔間隔布置，所述擾流板用于分散所述高溫尾氣。
24、優選的，所述導熱油換熱器包括：
25、殼體；
26、換熱管束，沿所述殼體軸線方向設置于所述殼體內，所述高溫尾氣經所述換熱管束進入到所述甲醇水預熱器；
27、管板，具有若干個，若干個所述管板間隔設置于殼體內，所述換熱管束設置于所述管板上，所述管板與所述換熱管束外壁之間形成流通腔，所述流通腔用于流通導熱油。
28、優選的，還包括：
29、水冷卻器，設置于所述甲醇水預熱器下方，所述水冷卻器用于對所述高溫尾氣降溫。
30、優選的，還包括：
31、底座，設置于所述水冷卻器下方，具有尾氣排出口和冷凝水排出口，所述冷凝水排出口位于所述底座上，所述尾氣排出口位于所述底座側壁上。
32、本技術的工作原理及有益效果為：
33、本技術中以廢重整氣燃燒釋放的熱量作為直接熱源，利用空氣加熱器實現高品位的熱量為電池空氣加熱；換熱升溫后的導熱油供重整反應器使用。通過點火器點燃形成高溫尾氣，用高溫尾氣直接加熱第一盤管，使低溫空氣升溫至所需溫度，供sofc系統使用。設置甲醇水預熱器，高溫尾氣進一步在此加熱甲醇水，使其汽化后用于后續的重整反應。本技術有效利用sofc系統尾氣中的殘留能量，提高能源利用效率。加熱空氣和甲醇水，減少重整反應所需的額外熱源，降低系統能耗。本裝置集成度高，外部設備少，熱損失小。裝置采用模塊化設計，模塊外殼作為管道使用，燃燒尾氣具有更小的流通阻力。裝置內尾氣從上向下流動，換熱效率高為導熱油換熱器提供穩定的熱量。
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1.一種用于SOFC系統的尾氣處理裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種用于SOFC系統的尾氣處理裝置，其特征在于，所述空氣加熱器(7)包括：
3.根據權利要求2所述的一種用于SOFC系統的尾氣處理裝置，其特征在于，還包括：
4.根據權利要求3所述的一種用于SOFC系統的尾氣處理裝置，其特征在于，所述燃燒器(1)具有空氣管道(3)，所述燃燒器(1)包括：
5.根據權利要求3所述的一種用于SOFC系統的尾氣處理裝置，其特征在于，還包括：
6.根據權利要求5所述的一種用于SOFC系統的尾氣處理裝置，其特征在于，所述導熱油換熱器(10)包括：
7.根據權利要求1所述的一種用于SOFC系統的尾氣處理裝置，其特征在于，還包括：
8.根據權利要求7所述的一種用于SOFC系統的尾氣處理裝置，其特征在于，還包括：
【技術特征摘要】
1.一種用于sofc系統的尾氣處理裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種用于sofc系統的尾氣處理裝置，其特征在于，所述空氣加熱器(7)包括：
3.根據權利要求2所述的一種用于sofc系統的尾氣處理裝置，其特征在于，還包括：
4.根據權利要求3所述的一種用于sofc系統的尾氣處理裝置，其特征在于，所述燃燒器(1)具有空氣管道(3)，所述燃燒器(1)包...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳學青，畢亞東，谷樂，胡曉靜，靳曉煜，武彥芳，張繼軍，
申請(專利權)人：河北工大晟珂工程科技有限公司，
類型：新型
國別省市：
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