[发明专利]一种基于油类燃料的固体氧化物燃料电池发电系统

权利要求书

1.一种基于油类燃料的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：

所述发电系统包括固体氧化物燃料电池电堆、空气换热器(1)、燃烧室(2)、燃料重整器(3)、水蒸气蒸发器(4)及预混器(5)，所述空气换热器(1)连接于所述固体氧化物燃料电池电堆的阴极，所述燃料重整器(3)连接于所述固体氧化物燃料电池电堆的阳极，所述燃烧室(2)连接于所述固体氧化物燃料电池电堆的尾气出口；所述燃烧室(2)分别与所述空气换热器(1)、所述燃料重整器(3)及所述预混器(5)相连通；所述水蒸气蒸发器(4)连接于所述预混器(5)；

所述固体氧化物燃料电池电堆所产生的尾气进入所述燃烧室(2)，并在所述燃烧室(2)内发生催化燃烧以得到热气流，所述热气流按照预定体积比分别进入所述空气换热器(1)、所述燃料重整器(3)及所述预混器(5)；进入所述空气换热器(1)的热气流对进入所述空气换热器(1)的空气进行加热，所述空气换热器(1)将加热后的空气传送给所述固体氧化物燃料电池电堆的阴极；所述水蒸气蒸发器(4)用于将液态水转化成水蒸气，并将所述水蒸气传送给所述预混器(5)；进入所述预混器(5)的水蒸气及热气流对进入所述预混器(5)的雾化燃料进行加热以得到燃料气体与水蒸气的混合气，所述预混器(5)将所述混合气传送给所述燃料重整器(3)；进入所述燃料重整器(3)的混合气与进入所述燃料重整器(3)的热气流的流向相反，所述燃料重整器(3)对所述混合气进行分步重整，并将得到的重整气传送给所述固体氧化物燃料电池电堆的阳极，进而所述固体氧化物燃料电池电堆进行电化学发电。

2.如权利要求1所述的基于油类燃料的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述燃料重整器(3)的温度沿所述混合气的流动方向逐渐递增；所述燃料重整器(3)内的温度为450℃～750℃。

3.如权利要求1所述的基于油类燃料的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述燃料重整器(3)形成有收容腔，所述收容腔内设置有波纹片，所述波纹片将所述收容腔分隔成多层，且使得进入所述燃料重整器(3)的混合气与热气流在不同的层间流动，且两者的流动方向相反。

4.如权利要求3所述的基于油类燃料的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：在所述混合气流动的层间填充有催化剂。

5.如权利要求1-4任一项所述的基于油类燃料的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述空气换热器(1)的尾气出口、所述燃料重整器(3)的尾气出口及所述预混器(5)的尾气出口相连通，且分别设置有背压阀。

6.如权利要求1-4任一项所述的基于油类燃料的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述预混器(5)还设置有雾化燃料入口(5-1)及混合气出口(5-2)，所述混合气出口(5-2)与所述预混器(5)的热气流入口分别位于所述预混器(5)相背的两端；所述混合气出口(5-2)通过管道与所述燃料重整器(3)相连通；燃料经雾化器雾化后通过所述雾化燃料入口(5-1)进入所述预混器(5)。

7.如权利要求6所述的基于油类燃料的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述水蒸气蒸发器(4)设置在所述预混器(5)的热气流入口处，其缠绕在连接于所述预混器(5)的热气流入口的管道上；所述水蒸气蒸发器(4)连接于所述预混器(5)的一端邻近所述雾化燃料入口(5-1)设置。

8.如权利要求1-4任一项所述的基于油类燃料的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述混合气流经的管道上包覆有保温层。

9.如权利要求1-4任一项所述的基于油类燃料的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：通过调控所述固体氧化物燃料电池电堆的发电效率来调节所述燃烧室(2)产生的热量。

10.如权利要求1-4任一项所述的基于油类燃料的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：通过热气流管道管径和背压阀调节气体出口压力进而来调控气体流量；所述燃料重整器(3)的热气流入口所连接的管道直径大于所述空气换热器(1)的热气流入口所连接的管道的直径；所述燃烧室(2)位于所述空气换热器(1)与所述燃料重整器(3)之间，所述燃料重整器(3)位于所述预混器(5)与所述燃烧室(2)之间。