[发明专利]一种大功率电站用燃料电池散热系统及控制方法

说明书

本发明提供一种大功率电站用燃料电池散热系统及控制方法，燃料电池模组和换热器一一对应，第一水泵与第一燃料电池模组、第一换热器串联形成冷却液回路，第二燃料电池模组和第二换热器形成第一支路，与第一燃料电池模组并联，串联至冷却液回路中，第三燃料电池模组和第三换热器形成第二支路，与第二燃料电池模组并联，串联至第一支路中，依次类推，第N燃料电池模组和第N换热器形成第N‑1支路，与第N‑1燃料电池模组并联，串联至第N‑2支路中；第二水泵、散热设备和N个换热器依次通过管道串联。本发明提出的技术方案的有益效果是：各换热器可分别对各燃料电池进行换热，解决大功率燃料电站的燃料电池系统散热问题，使燃料电池系统性能更佳，节约成本。

技术领域

本发明涉及发电站技术领域，尤其涉及一种大功率电站用燃料电池散热系统及控制方法。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，我们对环境的改善需求也越来越迫切，传统的石油和煤炭对环境造成的危害与日俱增，新能源的替代迫在眉睫。氢能具有热值高、无污染和来源丰富的优点，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。从全球范围来看，世界主要发达国家从资源、环保等角度出发，都高度重视氢能技术和产业的发展氢能是最具发展前景的新能源之一，世界主要国家和能源企业加快氢能产业布局。

燃料电池发电站是燃料电池的一个重要应用方向，燃料电池发电站需要增加容量来满足大功率电力输出，发电站的功率一般都较大，如100MW，但是目前燃料电池系统的额定一般为100kW，使得燃料电池系统存在散热效率较低的问题。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种大功率电站用燃料电池散热系统及控制方法。

本发明的实施例提供一种大功率电站用燃料电池散热系统及控制方法，包括冷却液回路和散热回路；

所述冷却液回路包括第一水泵、N个燃料电池模组和N个换热器，N个燃料电池模组包括第一燃料电池模组...第N燃料电池模组，N个换热器包括第一换热器...第N换热器，N为自然数，且大于1，所述燃料电池模组和所述换热器一一对应，所述第一水泵与第一燃料电池模组、第一换热器串联形成冷却液回路，第二燃料电池模组和第二换热器形成第一支路，与所述第一燃料电池模组并联，串联至所述冷却液回路中，第三燃料电池模组和第三换热器形成第二支路，与所述第二燃料电池模组并联，串联至所述第一支路中，依次类推，第N燃料电池模组和第N换热器形成第N-1支路，与第N-1燃料电池模组并联，串联至所述第N-2支路中；

所述散热回路包括第二水泵和散热设备，所述第二水泵、所述散热设备和N个所述换热器依次通过管道串联。

进一步地，各所述燃料电池模组包括多个并联的燃料电池单元，所述燃料电池单元包括依次通过分管道连接的流量计、比例阀和燃料电池模块，所述流量计位于所述燃料电池模块和所述第一水泵之间。

进一步地，所述分管道上设有第一温度传感器，所述第一温度传感器位于所述比例阀和所述燃料电池模块之间，所述第一温度传感器用于测量冷却液进入所述燃料电池模块之前的温度。

进一步地，所述分管道上设有第二温度传感器，所述燃料电池模块位于所述比例阀和所述第二温度传感器之间，所述第二温度传感器用于测量从所述燃料电池模块流出的冷却液的温度。

进一步地，所述燃料电池模块为单堆或多堆。

进一步地，所述冷却液回路上设有主压力传感器，所述主压力传感器位于所述第一水泵和所述燃料电池模组之间。

进一步地，所述第一支路...第N-1支路上均设有分压力传感器，所述燃料电池模组位于所述分压力传感器和所述换热器之间。

进一步地，散热设备为散热器或冷却塔。

进一步地，所述换热器为板式换热器。