[发明专利]一种套筒式燃料处理器及应用

说明书

本发明提出一种燃料处理器，具有高度紧凑的一体式结构，可以通过挤出式方式制造，制造成本低，包括燃烧器、重整器和蒸发器等在内的系统，功能全面，布置合理，能量综合利用率高，同时解决快速启动、低温运行等问题，尤其适用于高温质子交换膜燃料电池(HT‑PEMFC)中甲醇水蒸气重整制氢反应领域，有效提升燃料处理器与燃料电池系统效率。

技术领域

本发明涉及一种产氢的燃料处理器，尤其适用于高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)中甲醇水蒸气重整制氢反应领域，用于给燃料电池单元提供所需反应气。

背景技术

燃料电池是一种通过化学反应将储存在化合物燃料中的化学能直接转化为电能的装置。燃料处理器为燃料电池供氢装置，主要包括吸热的重整腔室，提供热源的燃烧腔室，提供重整反应气的蒸发室，启动阶段的冷却剂加热腔室，相关附件等，如果布置不合理，会出现体积大不紧凑，燃料热利用效率低，制氢效率差、寿命短等情况，对整个电池组的发电效率及寿命有着重要影响；同时由于功能繁多，结构复杂，制造成本较高。

本发明提出一种燃料处理器，具有高度紧凑的一体式结构，可以通过挤出式方式制造，制造成本低，包括燃烧器、重整器和蒸发器等在内的系统，功能全面，布置合理，能量综合利用率高，同时解决快速启动、低温运行等问题，尤其适用于高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)中甲醇水蒸气重整制氢反应领域，有效提升燃料处理器与燃料电池系统效率。

发明内容

本发明的目的是提出一种燃料处理器，具有高度紧凑的一体式结构，可以通过挤出式方式制造，包括燃烧器、重整器和蒸发器等在内的系统，功能全面，布置合理，能量综合利用率高，同时解决快速启动、低温运行等问题，尤其适用于高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)中甲醇水蒸气重整制氢反应领域，有效提升燃料处理器与燃料电池系统效率。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种套筒式燃料处理器，所述套筒式是指于一上下二端开口的筒状外壁8内，从内至外依次由上下二端开口的筒状分隔板间隔的、同几何中心穿套的筒状重整腔室1，垂直于几何中心的截面分别为环状的、燃烧腔室2、蒸发腔室3、循环油腔室4、空气预热腔室5、燃烧尾排腔6；于筒状外壁8的上下二开口端分别设有与筒状外壁8和筒状分隔板的开口端端面密闭连接的两端盖板7；

于两端盖板7的上盖板和下盖板上分别设有与重整腔室1内部相连通的重整腔室入口E和重整腔室出口F；

于两端盖板7的上盖板和下盖板上分别设有与燃烧腔室2内部相连通的燃烧器入口A和燃烧器出口B；

于两端盖板7的上盖板和下盖板上分别设有与蒸发腔室3内部相连通的蒸发器出口D和蒸发器入口C；

于两端盖板7的上盖板和下盖板上分别设有与循环油腔室4内部相连通的循环油出口H和循环油入口G；

于两端盖板7的上盖板和下盖板上分别设有与空气预热腔室5内部相连通的空气入口I和空气出口J；

于两端盖板7的上盖板和下盖板上分别设有与燃烧尾排腔6内部相连通的尾气出口L和尾气入口K。

于靠近两端盖板7的上盖板和下盖板处，外壁8与重整腔室1和燃烧腔室2的上下二端开口的筒状分隔板间设有固定连接条；

于靠近两端盖板7的上盖板和下盖板处，于重整腔室1和燃烧腔室2的上下二端开口的筒状分隔板与燃烧腔室2和蒸发腔室3的上下二端开口的筒状分隔板间设有固定连接条；

于靠近两端盖板7的上盖板和下盖板处，于燃烧腔室2和蒸发腔室3的上下二端开口的筒状分隔板与蒸发腔室3和循环油腔室4的上下二端开口的筒状分隔板间设有固定连接条；

于靠近两端盖板7的上盖板和下盖板处，于蒸发腔室3和循环油腔室4的上下二端开口的筒状分隔板与循环油腔室4和空气预热腔室5的上下二端开口的筒状分隔板间设有固定连接条；