[发明专利]一种甲醇重整燃料电池系统

说明书

本发明提供一种甲醇重整燃料电池系统，包括：重整室，用于甲醇、水蒸气在催化剂的作用下重整制氢，生成富氢的混合气；空气过滤系统，用于对空气进行过滤得到过滤空气；电堆，通过管路分别与重整室和空气过滤系统连接；辅助加热系统，分别与重整室、空气过滤系统和电堆连接；用于在甲醇重整燃料电池系统启动环节对电堆、重整室和空气过滤系统的过滤空气进行加热，用于在甲醇重整燃料电池系统正常工作环节采用电堆发电产生的热量对重整室和空气过滤系统的过滤空气进行加热。本发明的甲醇重整燃料电池系统，通过辅助加热系统利用电堆产生的热能对重整室和过滤空气进行加热，从而有效利用电堆产生的热能。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种甲醇重整燃料电池系统。

背景技术

目前，随着全球升温和污染日益严重，化石燃料的日渐枯竭，世界各国都在大力发展新能源，可再生能源，来取代化石能源以减少污染，以应对全球变暖，大气污染，环境污染等严峻问题。燃料电池作为一种无污染物排放，资源来源广，燃料可再生，效率高等突出优点，是作为替代化石燃料理想选择，也是目前，各国研究的热点。

随着国家政策的支持，燃料电池近年来已成为国内研究的热点和热点，各大研究机构，院校相应开展对燃料电池的理论及应用方面的研究。目前国内主流燃料电池路线有，纯氢燃料电池路线，固体氧化物燃料电池路线，重整燃料电池路线。这三种技术路线，各自都用自己的独特优势。纯氢燃料电池路线相对来说产业链基本形成，也有小批量生产，也在一些领域例如，公交车，列车，客车，物流车，乘用车等方面应用。但是加氢站的建设是制约纯氢燃料电池路线的关键因素，也是一个难点。我国是一个富煤少气贫油国家，能源需求非常大，目前能源对外依赖度高达70％，严重影响我过能源安全。

结合我国能源结构及能源安全，甲醇重整燃料电池路线，无疑是一种最佳方案。最近，甲醇重整燃料电池被广泛关注。相比，纯氢燃料电池和固体氧化燃料电池，甲醇重整燃料电池的效率较低发电效率为40％～60％,甲醇重整燃料正常工作运行温度在160℃～200℃，如果热电连供的话，其效率可以达到70％左右。

甲醇重整燃料电池可以很好的解决我国的能源安全问题，利用劣质褐煤制甲醇为燃料电池提供燃料，同时也能解决目前加氢站建设的难题。甲醇重整燃料电池结构和控制系统相对纯氢燃料电池简单，成本较低。甲醇来源广泛，可以煤制甲醇，生物制甲醇，捕捉二氧化成制甲醇，相对纯氢燃料电池运营维护成本低。

现有技术是将电堆产生的热直接通过散热器排掉，不但大量的热浪费掉了，还会增加燃料电池系统的寄生电能；重整器加热和电堆加热相互独立，热量不能充分利用。

发明内容

本发明目的之一在于提供一种甲醇重整燃料电池系统，通过辅助加热系统利用电堆产生的热能对重整室和过滤空气进行加热，从而有效利用电堆产生的热能。

本发明实施例提供的一种甲醇重整燃料电池系统，包括：

重整室，用于甲醇、水蒸气在催化剂的作用下重整制氢，从而生成富氢的混合气；

空气过滤系统，用于对空气进行过滤得到过滤空气；

电堆，通过管路分别与所述重整室和所述空气过滤系统连接，用于富氢的混合气与过滤空气反应发电；

辅助加热系统，通过管路分别与所述重整室、所述空气过滤系统和所述电堆连接；用于在甲醇重整燃料电池系统启动环节对所述电堆、所述重整室和所述空气过滤系统的过滤空气进行加热，用于在甲醇重整燃料电池系统正常工作环节利用所述电堆发电时产生的热量对所述重整室和所述空气过滤系统的过滤空气进行加热。

可选的，所述辅助加热系统包括：加热器、辅助加热管路、第一换热器和加热介质循环泵；

所述辅助加热管路从所述加热器的输出端出发依次贯穿所述重整室和所述电堆，然后接入所述第一换热器的第一输入端；