[发明专利]一种强化传热的固体氧化物燃料电池发电系统

权利要求书

1.一种固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，包括：电池堆模块、燃料供给流道和燃料分配腔、氧化剂输入流道和输出流道、尾气混合腔；其中，

燃料供给流道和燃料分配腔连接电池堆模块的进料口，用于向电池堆模块供给燃料；

尾气混合腔使燃料废气与氧化剂废气混合燃烧，放出热量，作为电堆尾气出气经氧化剂输出流道流出；

氧化剂输入流道，用于向电池堆模块供给氧化剂；

所述电池堆模块包括燃料电池模块和燃料重整单元，在燃料重整单元和固体氧化物燃料电池单电池的燃料入口之间设置燃料分配腔；

燃料重整单元设置在固体氧化物燃料电池单电池的燃料入口端，且经燃料分配腔直接连通电池堆模块的进料口，用于通过燃料和氧化剂进行氧化重整(CPOX)反应，对燃料进行部分氧化重整的重整反应；

燃料电池模块包括多个固体氧化物燃料电池单电池；

燃料分配腔，用于将燃料和氧化剂均匀的分配到每个固体氧化物燃料电池单电池内；

固体氧化物燃料电池单电池设置于一燃料电池腔内，电池发电系统的外侧设置有密闭电池发电系统的电池堆外壳，于发电系统外壳内靠近外壳内壁面的最外侧设置氧化剂流道，用于把氧化剂引入电池堆模块，氧化剂通过流道在电池堆的尾气出气口处进入电池堆，于远离外壳的氧化剂流道一侧设有氧化剂输出流道；氧化剂流道内的氧化剂在流入电池堆过程中通过与氧化剂输出流道换热，达到强化换热，减少启动时间，提高氧化剂进入电堆的温度，燃料电池腔用于利用燃料和氧化剂进行发电反应，放出电能。

2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述电池堆模块还包括尾气燃烧单元，设置于固体氧化物燃料电池单电池的燃料出口端，用于使燃烧不完全的燃料充分燃烧，燃料废气与氧化剂废气经尾气混合腔进入尾气燃烧单元，再经氧化剂输出流道流出电池发电系统。

3.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述电池发电系统的外壳外部设有为绝热材料外层。

4.根据权利要求1-3任一所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述启动模式为：在预先确定的温度范围内，在燃料重整单元内发生CPOX重整反应，并使固体氧化物燃料电池单电池升温至可从燃料电池模块输出电力的发电温度。

5.根据权利要求1或4所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述发电模式包括到达发电温度时的发电模式和预发电模式，

所述达发电温度时的发电模式为在超过发电温度时结束启动模式，从燃料电池模块取出电力，在燃料电池单电池中产生发电热量，并使燃料电池单电池升温，放出电能。

6.根据权利要求1或2所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述氧化剂包括空气。