【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及燃料電池的，特別涉及加濕模塊以及固體氧化物燃料電池系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、固體氧化物燃料電池(sol?id?oxide?fuel?cel?l，sofc)具有燃料適應(yīng)性廣、能量轉(zhuǎn)化率高、全固態(tài)、模塊化組裝、零污染等優(yōu)點，可以直接使用氫氣、一氧化碳、天然氣、液化氣、煤氣及生物質(zhì)能等多種碳氫燃料。在大型集中供電、中型分電和小型家用熱電聯(lián)供等民用領(lǐng)域作為固定電站，以及作為船舶動力電源、交通車輛動力電源等移動電源，都有廣闊的應(yīng)用前景。
2、在整個sofc系統(tǒng)中，重整催化器和電堆中均含有催化劑。在使用過程中，燃料側(cè)除了燃氣還需要通入特定流量的水蒸汽，以形成一定的水碳比。當水碳比過大時，催化劑存在被氧化的風險；當水碳比過小時，催化劑層存在積碳的風險，以上兩種情況都會對重整催化器和電堆的性能造成不可逆轉(zhuǎn)的減損。
3、現(xiàn)有的加濕器，無論是水蒸汽發(fā)生器還是鼓泡式加濕器，都存在水蒸汽流量波動的情況，其中水蒸汽發(fā)生器由于其蒸發(fā)原理的限制，生成的水蒸汽流量一直存在波動，而鼓泡式加濕器相較于水蒸汽發(fā)生器擁有更加穩(wěn)定的水蒸汽攜帶量，但鼓泡式加濕器每次加水時所引起的水溫波動依然會造成短時的水碳比失衡，從而縮短重整催化器和電堆的使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在提供一種加濕模塊，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的一個或多個技術(shù)問題，至少提供一種有益的選擇或創(chuàng)造條件。
2、根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面實施例的加濕模塊，其包括：
3、外加濕容器，其設(shè)有進氣口和出氣
4、內(nèi)補水容器，其設(shè)置在所述外加濕容器的內(nèi)部，所述內(nèi)補水容器設(shè)有進水口和出水口，所述進水口連接有進水管，所述進水管從所述外加濕容器的內(nèi)部延伸至所述外加濕容器的外部，所述進水口設(shè)置在所述出水口的下方，所述內(nèi)補水容器內(nèi)設(shè)有內(nèi)加熱器。
5、根據(jù)本專利技術(shù)實施例的加濕模塊，至少具有如下有益效果：當燃氣從進氣口進入時，由于超純水在重力的作用下聚集在外加濕容器的下部，故燃氣先經(jīng)過超純水的加濕后再從出氣口排出，只要維持外加濕容器內(nèi)的水溫，就能形成一定水碳比的燃料；但由于燃氣的流動會帶走部分超純水，因此外加濕容器的儲水量會隨著燃氣的流動而逐漸減少，為了補充超純水，本專利技術(shù)引入了內(nèi)補水容器，由于內(nèi)補水容器設(shè)置在外加濕容器的內(nèi)部，因此兩者具有相同的工況，均可將超純水加熱至相同的溫度，內(nèi)補水容器內(nèi)的超純水在補水時不會受到外界環(huán)境的影響而產(chǎn)生水溫波動，故當外加濕容器需要進行補水時，可直接從內(nèi)補水容器內(nèi)補充超純水，并維持外加濕容器的原先水溫，當完成補水后，外部超純水由進水管進入到內(nèi)補水容器內(nèi)進行加熱，以待下一次的補水工序；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)在每次補水后都能夠保持相同的水溫，以提供穩(wěn)定水碳比的燃料，從而延長重整催化器以及電堆的使用壽命。
6、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實施例，當所述外加濕容器儲存有加濕液后，所述外加濕容器的內(nèi)部空間分為氣相空間和液相空間，所述氣相空間位于所述液相空間的上方，所述出氣口直接連通于所述氣相空間，所述進氣口直接連通于所述液相空間。氣相空間作為氣體的緩沖空間，可有效降低氣壓波動，以保護電堆的正常運行。
7、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實施例，所述外加熱器同時加熱所述液相空間和所述氣相空間。由于加濕氣體的濕度受溫度影響較大，故需確保外加濕容器的各處溫度保持一致。
8、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實施例，由于內(nèi)補水容器需要引入冷水，因此為了避免內(nèi)補水容器在引入冷水時對液相空間的溫度產(chǎn)生波動，所述內(nèi)補水容器位于所述氣相空間中。雖然內(nèi)補水容器在引入冷水時可能會對氣相空間的溫度產(chǎn)生波動，但由于液體的熱導率顯著高于氣體的熱導率，因此將內(nèi)補水容器設(shè)置在氣相空間中會更優(yōu)。
9、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實施例，由于電堆無法承受太大的壓力，故為了維持系統(tǒng)中的氣壓，所述外加濕容器連接有泄壓閥，所述泄壓閥直接連通于所述氣相空間。當外加濕容器內(nèi)的氣壓過大時，泄壓閥被激活并往外排氣，以維持系統(tǒng)中的氣壓。
10、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實施例，所述內(nèi)補水容器具有絕熱層，所述絕熱層用于阻隔所述內(nèi)補水容器的內(nèi)外熱傳遞。由于內(nèi)補水容器具有絕熱層，因此內(nèi)補水容器在引入冷水時不會對外加濕容器的溫度產(chǎn)生影響，故無需進一步限定內(nèi)補水容器的位置。
11、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實施例，所述外加濕容器連接有液位器，所述進水管連接有電磁閥，所述電磁閥受控于所述液位器。當外加濕容器的液位處于補水線及以下時，進水口的電磁閥打開，內(nèi)補水容器一邊從進水口補充冷水，一邊將熱水通過出水口補充到外加濕容器內(nèi)，直至外加濕容器的液位處于正常水位線。
12、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實施例，所述出水口靠近所述內(nèi)補水容器的頂部，所述內(nèi)補水容器的容量為所述外加濕容器的每次補水量的2倍至2.5倍，以確保內(nèi)補水容器的出水溫度不會受到新進冷水的影響。
13、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實施例，所述外加濕容器具有保溫層，所述保溫層用于減緩所述外加濕容器的內(nèi)外熱傳遞，提高能源利用率。
14、根據(jù)本專利技術(shù)的第二方面實施例的固體氧化物燃料電池系統(tǒng)，包括：
15、電堆；
16、重整催化器，其對接于所述電堆；
17、上述的加濕模塊，其對接于所述重整催化器。
18、本專利技術(shù)的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術(shù)的實踐了解到。
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1.加濕模塊，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加濕模塊，其特征在于：當所述外加濕容器(100)儲存有加濕液后，所述外加濕容器(100)的內(nèi)部空間分為氣相空間(101)和液相空間(102)，所述氣相空間(101)位于所述液相空間(102)的上方，所述出氣口直接連通于所述氣相空間(101)，所述進氣口直接連通于所述液相空間(102)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加濕模塊，其特征在于：所述外加熱器(150)同時加熱所述液相空間(102)和所述氣相空間(101)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加濕模塊，其特征在于：所述內(nèi)補水容器(200)位于所述氣相空間(101)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加濕模塊，其特征在于：所述外加濕容器(100)連接有泄壓閥(140)，所述泄壓閥(140)直接連通于所述氣相空間(101)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加濕模塊，其特征在于：所述內(nèi)補水容器(200)具有絕熱層，所述絕熱層用于阻隔所述內(nèi)補水容器(200)的內(nèi)外熱傳遞。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加濕模塊，其特征在于：所述外加
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加濕模塊，其特征在于：所述出水口(220)靠近所述內(nèi)補水容器(200)的頂部，所述內(nèi)補水容器(200)的容量為所述外加濕容器(100)的每次補水量的2倍至2.5倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加濕模塊，其特征在于：所述外加濕容器(100)具有保溫層，所述保溫層用于減緩所述外加濕容器(100)的內(nèi)外熱傳遞。
10.固體氧化物燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.加濕模塊，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加濕模塊，其特征在于：當所述外加濕容器(100)儲存有加濕液后，所述外加濕容器(100)的內(nèi)部空間分為氣相空間(101)和液相空間(102)，所述氣相空間(101)位于所述液相空間(102)的上方，所述出氣口直接連通于所述氣相空間(101)，所述進氣口直接連通于所述液相空間(102)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加濕模塊，其特征在于：所述外加熱器(150)同時加熱所述液相空間(102)和所述氣相空間(101)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加濕模塊，其特征在于：所述內(nèi)補水容器(200)位于所述氣相空間(101)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加濕模塊，其特征在于：所述外加濕容器(100)連接有泄壓閥(140)，所述泄壓閥(140)直接連通于所述氣相空間(101)。<...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張繼紅，白帆飛，劉穎，林梓榮，
申請(專利權(quán))人：廣東佛燃科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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