[发明专利]一种固体氧化物燃料电池堆的燃料供给装置

说明书

本发明公开了一种固体氧化物燃料电池堆的燃料供给装置，涉及燃料电池技术领域，包括燃料单元和供气单元，燃料单元包括集热腔室、换热连通装置和换热腔室，集热腔室的进口用于与固体氧化物燃料电池堆的燃料出口连通、出口用于排出冷凝水，换热连通装置的一端伸入集热腔室中并且该端开设有多个透气孔，另一端与换热腔室连通，燃料能够通过透气孔和换热连通装置进入换热腔室，换热连通装置伸入换热腔室的一端高于伸入集热腔室中的一端，供气单元用于向固体氧化物燃料电池堆提供空气。本发明中，在换热连通装置上开设多个透气孔，使得未反应的燃料通过透气孔进入换热连通装置中，降低了未反应燃料流动过程的能量损失，提高了能源利用率。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种固体氧化物燃料电池堆的燃料供给装置。

背景技术

固体氧化物燃料电池是一种将燃料中的化学能通过化学反应后直接获得电能的电池，例如使用氢气作为燃料的固体氧化物燃料电池，在整个能量转换过程中，没有任何污染，最终的产物是电和水，由于固体氧化物燃料电池不需要贵金属作为催化剂，越来越受到广泛的关注，目前，关于能源综合利用的相关示范项目和研究报道还很少见，并且现有的供给装置存在不足，例如申请号为201810408871.5的固体氧化物燃料电池堆的燃料供给装置，虽然能够实现将未反应的燃料和氧化剂再次回收重复利用的功能，但是能源的利用率有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种固体氧化物燃料电池堆的燃料供给装置，以解决上述现有技术存在的问题，使固体氧化物燃料电池的能源利用率高。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种固体氧化物燃料电池堆的燃料供给装置，包括燃料单元和供气单元，所述燃料单元包括集热腔室、换热连通装置和换热腔室，所述集热腔室的进口用于与固体氧化物燃料电池堆的燃料出口连通，所述集热腔室的出口用于排出冷凝水，所述换热连通装置的一端伸入所述集热腔室中，所述换热连通装置伸入所述集热腔室中的部分上开设有多个透气孔，燃料能够通过所述透气孔进入所述换热连通装置中，所述换热连通装置的另一端伸入所述换热腔室并与所述换热腔室连通，所述换热腔室的进口用于低温燃料进入，所述换热腔室的出口用于与固体氧化物燃料电池堆的燃料进口连通，所述换热连通装置伸入所述换热腔室的一端的高度高于所述换热连通装置伸入所述集热腔室中的一端的高度，所述供气单元用于向固体氧化物燃料电池堆提供空气。

优选的，所述供气单元包括集气腔室和压气叶轮，空气通过所述集气腔室的进口进入所述集气腔室中，所述集气腔室的出口用于与固体氧化物燃料电池堆的空气进口连通，所述压气叶轮设置于所述集气腔室内，所述压气叶轮与转轴的一端可拆卸连接，所述转轴的另一端可拆卸有驱动叶轮，所述驱动叶轮设置于所述集热腔室中，所述转轴的两端分别伸入所述集热腔室和所述集气腔室中，所述换热连通装置伸入所述集热腔室的部分位于所述驱动叶轮的下方，所述驱动叶轮、所述转轴和所述压气叶轮同步转动，所述压气叶轮能够压缩用于通入固体氧化物燃料电池堆的空气。

优选的，所述驱动叶轮位于所述集热腔室的进口的正下方。

优选的，固体氧化物燃料电池堆的空气出口与所述集气腔室用于空气进入的一端连通。

优选的，所述换热连通装置的长度方向与水平方向的夹角为45～60°。

优选的，换热连通装置5包括至少两层沿竖直方向排列的管板结构，两相邻的所述换热连通管之间设置有一个所述连接板，各层所述管板结构包括多根换热连通管和多个连接板，各所述连接板的两端分别与两所述换热连通管固定连接，所述换热连通管用于使燃料流通，各所述换热连通管上均设置有至少两个中心线的连线与竖直方向平行的所述透气孔。

优选的，所述集热腔室用于排出冷凝水的一端设置有水滤膜，所述水滤膜能够阻挡气体通过。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：