[发明专利]燃料电池系统

权利要求书

1.一种高温燃料电池系统，其包括高温燃料电池堆、压缩机和涡轮机，所述高温燃料电池堆包括至少一个高温燃料电池，每个高温燃料电池包括电解质、阳极和阴极，所述压缩机被布置成将至少一部分氧化剂供应至所述至少一个高温燃料电池的所述阴极，燃料供应器被布置成将燃料供应至所述至少一个高温燃料电池的所述阳极，所述高温燃料电池堆被布置成将来自所述至少一个高温燃料电池的所述阴极的未使用氧化剂的第一部分供应至喷射器，所述高温燃料电池堆被布置成将来自所述至少一个高温燃料电池的所述阳极的一部分未使用燃料供应至所述喷射器，所述压缩机被布置成将一部分氧化剂供应至所述喷射器，所述喷射器被配置成通过由所述压缩机供应的所述一部分氧化剂来夹带所述未使用氧化剂和所述未使用燃料以形成未使用燃料和氧化剂的混合物。

2.根据权利要求1所述的高温燃料电池系统，其中所述喷射器具有初级夹带空间、次级夹带空间、混合空间和排放空间。

3.根据权利要求2所述的高温燃料电池系统，其中所述初级夹带空间具有用于来自所述压缩机的氧化剂的第一入口。

4.根据权利要求2或3所述的高温燃料电池系统，其中所述次级夹带空间具有用于来自所述阴极的未使用氧化剂的第二入口，并且还具有用于来自所述阳极的未使用燃料的第三入口。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的高温燃料电池系统，其中所述第一入口、所述第二入口和所述第三入口中的每一个均具有入口喷嘴。

6.根据任何前述权利要求所述的高温燃料电池系统，其中所述混合物被夹带至所述喷射器外部的燃烧区用于所述混合物的燃烧。

7.根据权利要求6所述的高温燃料电池系统，其中所述燃烧区在所述喷射器的出口处是一体化的。

8.根据权利要求6或7所述的高温燃料电池系统，其中所述燃烧区被配置成将来自所述混合物的燃烧的燃烧产物供应至热交换器的第一入口。

9.根据权利要求8所述的高温燃料电池系统，其中所述热交换器被布置成将来自所述热交换器的第一出口的至少一部分废气供应至所述涡轮机。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的高温燃料电池系统，其中来自所述压缩机的所述至少一部分氧化剂和来自所述至少一个高温燃料电池的所述阴极的所述未使用氧化剂的第二部分被供应至所述热交换器的第二入口。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的高温燃料电池系统，其中所述热交换器被布置成将来自所述压缩机的所述至少一部分氧化剂和来自所述至少一个高温燃料电池的所述阴极的所述未使用氧化剂的所述第二部分从所述热交换器的第二出口供应至所述至少一个高温燃料电池的所述阴极。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的高温燃料电池系统，其中所述燃烧区为空间或专用空间。

13.根据权利要求6至12中任一项所述的高温燃料电池系统，其中空气动力学再循环区被设置在所述燃烧区中。

14.根据权利要求6至13中任一项所述的高温燃料电池系统，其中催化氧化反应器位于所述喷射器和所述燃烧区的下游。

15.根据权利要求6至14中任一项所述的高温燃料电池系统，其中点火器或电热塞位于所述喷射器和所述燃烧区的下游。

16.根据权利要求14所述的高温燃料电池系统，其中单催化床反应器或双催化床反应器位于所述催化氧化反应器的下游。

17.根据权利要求16所述的高温燃料电池系统，其中所述催化氧化反应器和/或所述单催化床反应器或所述双催化床反应器与所述热交换器结合。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的高温燃料电池系统，其中另外的燃料供应器被布置成将燃料供应至所述喷射器。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的高温燃料电池系统，其中所述高温燃料电池堆为固体氧化物燃料电池堆。

20.一种适合用于高温燃料电池系统中的燃料再循环装置，所述燃料再循环装置包括喷射器和燃烧区，所述喷射器包括用于初级氧化剂的第一入口、用于未使用氧化剂的第二入口和用于未使用燃料的第三入口。

21.一种如本文中参考图1至图3所描述的系统和装置。