[发明专利]具有两个反应室的燃料电池系统用燃烧器

说明书

本发明涉及一种用于燃料电池系统(100)尤其是SOFC系统的燃烧器(1)，其中，该燃烧器(1)作为启动燃烧器和/或补燃器来设计和布置，包括第一工作流体引导部(2)和第二工作流体引导部(3)，其中，该燃烧器(1)包括两个接连布置的且分别具有室入口(4a，4b)和室出口(5a，5b)的反应室(6，7)，其中，在流动方向上，第二反应室(7)的室入口(4b)紧跟在第一反应室(6)的室出口(5a)之后，其中，所述反应室(6，7)分别具有催化材料(18)。本发明还涉及一种这种燃烧器(1)的用途和一种具有这种燃烧器(1)的燃料电池系统。本发明还涉及一种用于运行具有这种燃烧器(1)的燃料电池系统的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于燃料电池系统尤其是SOFC系统的燃烧器，其中，该燃烧器被设计和布置成启动燃烧器和/或补燃器，包括第一工作流体引导部和第二工作流体引导部。

本发明还涉及一种这种燃烧器的用途。

本发明还涉及一种具有这种燃烧器的燃料电池系统。

此外，本发明涉及一种用于运行燃料电池系统的方法。

背景技术

燃料电池系统用燃烧器由现有技术公开了。尤其在以液态燃料如柴油或乙醇或乙醇-水混合物运行的SOFC系统中，可能需要在第一步骤中蒸发和重整液态燃料。尤其是在使用含水乙醇时，因为含水量高(比如55％)而难以乃至无法在火焰燃烧器中燃烧该燃料，该火焰燃烧器例如被用在以柴油运行的燃料电池系统中。

还需要在冷启动时将燃料电池系统加热到工作温度，为此，通常设置所谓的启动燃烧器。另外，通常也需要补燃器，以彻底燃烧来自阳极部的废气。结果，在已知的燃料电池系统中大多设置有启动燃烧器和补燃器。

通常，启动燃烧器是指用于加热燃料电池系统补燃器的启动燃烧器，补燃器又被提供用于加热燃料电池系统重整器。在燃料电池系统冷启动时，当补燃器尚冷且因此不适于加热燃料电池系统重整器时，可以通过启动燃烧器来预热补燃器。一旦补燃器通过燃料电池系统的运行达到工作温度，启动燃烧器可被停用。

由DE 102 37 744 A1例如得知一种具有启动燃烧器的燃料电池系统，启动燃烧器被装入燃烧器壳体中。在燃烧器壳体中，旁流空气可在启动燃烧器之外沿其流动，随后旁流空气与从启动燃烧器流出的热气一起进入混合区。在混合区内，旁流空气与热气尽量均匀混合，以作为温度受控的热气流流出并加热燃料电池系统。

还从DE 10 2006 048 984 A1中知道了一种将燃烧装置用在燃料电池系统中的用途。燃烧装置可以作为补燃器运行，其中，通过燃气供应管路可给混合区供应燃料电池的或燃料电池堆的阳极废气。燃烧装置还可以在燃料电池系统的启动阶段中作为启动燃烧器工作，做法是被供给燃烧装置的燃烧混合物也在没有阳极废气供应情况下被燃烧。但是，从该出版物中未得知可尤其如何将以液态燃料运行的燃料电池系统高效地置于工作温度。

发明内容

本发明的任务是提升前言所述类型的燃烧器的效率，由此同时可以减少燃料电池系统的零部件数量。

另一个目的是指出一种这种燃烧器的用途。

另外，一个目的是指出一种具有这种燃烧器的燃料电池系统。

另外，一个目的是指出一种用于运行燃料电池系统的改进方法。

根据本发明，如此完成该任务，即，前言所述类型的燃烧器包括两个接连布置的且分别具有室入口和室出口的反应室，其中，在流动方向上，第二反应室的室入口紧跟在第一反应室的室出口之后，在这里，每个反应室具有催化材料。