[发明专利]一种燃料电池尾气回收循环再利用装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种气体回收循环再利用装置，一种可以将工业中排放气体回收再输送回燃料电池加以循环再利用。

背景技术

当今全球能源紧张，寻找新能源作为石化燃料的替代品已是当务之急。燃料电池具有发电效率高、环境污染小、可靠性高和废热易排出可循环再利用等优点。因此燃料电池技术的研究和开发受到各国政府的大力支持，所以未来燃料电池市场将有很大的上升空间。

质子交换膜燃料电池工作时参与反应的氢气和氧气分别为阳极和阴极的气体。在正常工作时，参与反应的氢气很少，会有一部分气体排出。此装置可同时应用于燃料电池氢气和氧气回收，也可以用于其它工业应用领域。故设计此气体回收循环再利用装置，收集再利用未被反应掉的气体，从而大大提高气体的利用率，降低发电成本，减少危险气体的排放。

发明内容

为了解决燃料电池尾气排放对环境安全的威胁和降低燃料电池的发电成本，本发明专利提供了一种使用增压回收泵对尾气进行回收的系统，该系统安全简单，操作方便。

本发明专利的技术解决方案是：一种燃料电池尾气回收循环再利用装置，它由氮气组101；氢气组102；增压稳流组103；增压组104；集气组105；电堆工作组106；稳流组107组成。其特征是：氮气组101经过氢气组102经过增压稳流组103经过增压组104经过集气组105经过电堆工作组106经过稳流组107经过排空监控组108相连接。可以将尾气收集，回收增压至适合的工作压力状态再利用。在结构上由两路组成分别为：循环支路和干路。在循环支路上设有一个安全阀，使集气瓶压始终处于一个设定的压力值，此设定的压力值是根据增压泵的工作特性来确定的。在循环支路和干路上分别设有两个单向阀，通过增压泵工作来控制两个单向阀的工作状态来实现图2的波动效果。

本发明专利的有益效果是：节约燃料电池发电成本，提高气体利用率，降低尾气排放对环境和安全造成的威胁。

附图说明

图1为本发明专利的一种燃料电池尾气回收再利用装置的整体流程图。

图2为本发明专利的一种燃料电池尾气回收再利用装置的气体流量波动图。

具体实施方式

一种燃料电池尾气回收再利用装置由以下的附图给出：

本图是一种燃料电池尾气回收再利用装置图整体结构图：它由氮气源(1)；氢气源(2)；流量计(3)；调压阀(4)；调压阀(5)；单向阀(6)；缓冲罐(7)；调压阀(8)；流量计(9)；燃料电池电堆(10)；流量计(11)；安全阀(12)；流量计(13)；集气瓶(14)；流量计(15)；增压泵(16)；单向阀(17)；缓冲罐(18)；压力表(19)；单向阀(20)；流量计(21)；截止阀(22)；截止阀(23)；氢气感应器(24)；氮气组101；氢气组102；增压稳流组103；增压组104；集气组105；电堆工作组106；稳流组107组成。其特征是：氮气组101经过氢气组102经过增压稳流组103经过增压组104经过集气组105经过电堆工作组106经过稳流组107；排空监控组108相连接。

下面综合附图对燃料电池尾气回收再利用装置进一步说明。

图2：尾气回收再利用装置尾气过程

1、排空，此时气体有如下两种

调压阀(4)(23)关闭状态，其它气动元器件均打开，氮气源(1)中的氮气依次经过调压阀(5)、缓冲罐(7)、调压阀(8)、流量计(9)、电堆(10)、流量计(11)、集气瓶(14)、流量计(15)、泵(16)、单向阀(17)、缓冲罐(18)、单向阀(20)、流量计(21)、截止阀(22)排出空气。氮气源(1)也经过调压阀(5)、截止阀(22)排出部分空气。

2、工作状态：

当气路排空完毕，关闭调压阀5与截止阀2，打开调压阀4与截止阀22，氢气源中的氢气依次经过调压阀(5)、缓冲罐(7)、调压阀(8)、流量计(9)、电堆(10)、流量计(11)、集气瓶(14)、流量计(15)、泵(16)、单向阀(17)、缓冲罐(18)、单向阀(20)、流量计(21)、截止阀(22)，出气口端装有一氢气感应氢气，当感应器鸣叫时关闭截止阀22，此时装置进入循环工作状态。

3：循环工作状态

当循环气路开始运作时，泵启动，循环路中的气体压力逐渐增大，当大于调压阀(4)的调定压力时，流量计(3)示数逐渐变小，流量计示数(21)逐渐增大；电堆(10)逐渐消耗气体，循环气路中的气压逐渐降低，流量计(3)示数逐渐增大，流量计(21)示数逐渐减小，两流量计示数波动如图(2)。