[发明专利]用于提高固体氧化物燃料电池效率的系统和方法

权利要求书

1.一种用于提高固体氧化物燃料电池效率的系统(100)，所述系统(100)包括：

串联固体氧化物燃料电池堆(101)；

燃料流动路径(102)，通过所述串联固体氧化物燃料电池堆(101)；以及

空气流动路径(104)，通过所述串联固体氧化物燃料电池堆(101)，

其中，在所述串联固体氧化物燃料电池堆(101)的两个相继固体氧化物燃料电池堆(106)之间：

在所述燃料流动路径(102)中，从所述两个相继固体氧化物燃料电池堆(106)中的第一固体氧化物燃料电池堆(110)输出的燃料排物(108)被输入到所述两个相继固体氧化物燃料电池堆(106)中的第二固体氧化物燃料电池堆(112)，

在所述空气流动路径(104)中，从所述第一固体氧化物燃料电池堆(110)输出的空气排气(114)被输入到所述第二固体氧化物燃料电池堆(112)，并且

所述燃料流动路径(102)包括燃料入口(116)，所述燃料入口(116)被定位用于将燃料(118)注入到所述两个相继固体氧化物燃料电池堆(106)之间的所述燃料流动路径(102)中。

2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，在所述两个相继固体氧化物燃料电池堆(106)之间，所述燃料流动路径(102)还包括燃料重整器(130)，所述燃料重整器(130)被配置为重整燃料混合物(122)，所述燃料混合物(122)包括(i)由所述燃料入口(116)注入的所述燃料(118)和(ii)从所述第一固体氧化物燃料电池堆(110)输出的所述燃料排物(108)。

3.根据权利要求2所述的系统(100)，其中，所述燃料重整器(130)包括蒸汽重整器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统(100)，其中，所述燃料流动路径(102)和所述空气流动路径(104)是不同的路径，使得在所述两个相继固体氧化物燃料电池堆(106)之间，来自所述燃料流动路径(102)的燃料和来自所述空气流动路径(104)的空气不混合，并且

其中，所述燃料流动路径(102)和所述空气流动路径(104)协作并被定位成使得热量(132)在所述空气流动路径(104)和所述燃料流动路径(102)之间转移，以提供所述热量(132)以用于由所述燃料重整器(130)执行重整反应。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的系统(100)，其中，在所述两个相继固体氧化物燃料电池堆(106)之间，所述燃料流动路径(102)还包括燃料混合器(134)，所述燃料混合器(134)被配置成混合用于所述燃料重整器(130)重整的所述燃料混合物(122)。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的系统(100)，其中，在所述两个相继固体氧化物燃料电池堆(106)之间，所述空气流动路径(104)还包括被配置为混合空气混合物(128)的空气混合器(136)，所述空气混合物(128)包含(i)由空气入口(124)注入的空气(126)和(ii)从所述第一固体氧化物燃料电池堆(110)输出的所述空气排气(114)。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的系统(100)，其中，所述串联固体氧化物燃料电池堆(101)包括在所述串联固体氧化物燃料电池堆(101)中首先顺序布置的初始固体氧化物燃料电池堆(120)，并且，作为所述燃料流动路径(102)的一部分，所述系统(100)还包括：

初始燃料重整器(138)，被配置为接收初始燃料输入(140)、重整所述初始燃料输入(140)、然后将所述初始燃料输入(140)提供到所述初始固体氧化物燃料电池堆(120)中。