[发明专利]一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体氧化物燃料电池热电联供系统。

背景技术

所谓固体氧化物燃料电池热电联供系统是指能够同时提供热能和电能的装置，传统固体氧化物燃料电池热电联供系统的主体构件包括双室固体氧化物燃料电池堆，气路和加热装置。固体氧化物燃料电池堆，负责提供电力输出，气路用于提供电池运行时所必须的燃料和氧气，加热装置用于提供和维持固体氧化物燃料电池运行所需的温度，同时余热又可以被进一步利用，这就是热电联供的思想。这种装置有效地利用了固体氧化燃料电池高温运行的特点，将系统的热量进一步有效利用，采用热电联供后电池的效率可提高到80％以上。

其中的双室固体氧化物燃料电池是电力输出的主体部分。所谓双室是指两个气室，即燃料电池的阴极和阳极分别工作于两个独立的气室中，中间由致密的电解质薄膜隔开。由于两个气室中分别通有氧化气和还原气，所以在电池的工作过程中需要保持良好的密封状态，不能漏气。如果漏气，不仅会导致电池电压下降，而且如果氧化气和还原气直接接触还会有爆炸的危险。但是密封剂的存在，会给电池带来很大的热应力，容易出现高温开裂现象。此外，系统中还需要安装两个气路，为阴极和阳极两个气室供气，这就使得装置复杂，提升制备成本。并且氢气的价位较高，安全系数差，不利于存储和运输。因此现有的固体氧化物燃料电池热电联供系统存在装置复杂、高温密封困难、成本高的问题。

发明内容

本发明要解决现有的固体氧化物燃料电池热电联供系统存在装置复杂、高温密封困难、成本高的问题，而提供一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统。

一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统包括受热装置、受电装置、平板式固体氧化物燃料电池堆、火焰产生装置、空气泵、左中空不锈钢管、右中空不锈钢管、银丝和不锈钢金属网；受热装置承载在火焰产生装置上，平板式固体氧化物燃料电池堆的左、右分别连接左中空不锈钢管和右中空不锈钢管，并且采用中空不锈钢管和右中空不锈钢管将平板式固体氧化物燃料电池堆固定在火焰产生装置和受热装置之间，平板式固体氧化物燃料电池堆的阴极采用银丝与受电装置的阳极相连，平板式固体氧化物燃料电池堆的阳极采用不锈钢金属网与受电装置的阴极相连，且右中空不锈钢管的另一端与空气泵相连。

一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统包括受热装置、受电装置、数个管式固体氧化物燃料电池、支撑架、火焰产生装置、银丝和不锈钢金属网；受热装置承载在火焰产生装置上，采用支撑架将数个管式固体氧化物燃料电池固定在火焰产生装置和受热装置之间，数个管式固体氧化物燃料电池的阴极采用银丝串联或并联在一起，然后与受电装置的阳极相连，数个管式固体氧化物燃料电池的阳极采用不锈钢金属网串联或并联在一起，然后与受电装置的阴极相连。

本发明的优点：一、本发明制备的固体氧化物燃料电池热电联供系统实现了明火加热与非封闭的固体氧化物燃料电池供电相结合，既避免了现有双室固体氧化物燃料电池的高温密封漏气问题，又解决了现有双室系统装置复杂的问题；二、本发明制备的固体氧化物燃料电池热电联供系统减少系统的制备步骤，简化装置，降低成本；三、本发明制备的固体氧化物燃料电池热电联供系统具有小巧，轻便，容易安装等优点，易于在家庭厨房中大规模推广。

附图说明

图1是具体实施一所述火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统的结构示意图；图2是具体实施三所述平板式固体氧化物燃料电池堆的结构示意图；图3是试验一所述火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统的供电性能检测图；图4是具体实施五所述火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统的结构示意图；图5是具体实施方式九所述火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统的结构示意图；图6是具体实施方式十所述管式固体氧化物燃料电池的结构示意图；图7是具体实施方式十所述管式固体氧化物燃料电池的结构示意图；

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1所示，本实施方式是一种火焰式固体氧化物燃料电池热电联供系统包括受热装置1、受电装置2、平板式固体氧化物燃料电池堆3、火焰产生装置4、空气泵5、左中空不锈钢管6、右中空不锈钢管7、银丝8和不锈钢金属网9；受热装置1承载在火焰产生装置4上，平板式固体氧化物燃料电池堆3的左、右分别连接左中空不锈钢管6和右中空不锈钢管7，并且采用中空不锈钢管6和右中空不锈钢管7将平板式固体氧化物燃料电池堆3固定在火焰产生装置4和受热装置1之间，平板式固体氧化物燃料电池堆3的阴极采用银丝8与受电装置2的阳极相连，平板式固体氧化物燃料电池堆3的阳极采用不锈钢金属网9与受电装置2的阴极相连，且右中空不锈钢管7的另一端与空气泵5相连。