[发明专利]一种基于有机朗肯循环的燃料电池余热发电系统有效
| 申请号： | 202110800141.1 | 申请日： | 2021-07-15 |
| 公开（公告）号： | CN113530626B | 公开（公告）日： | 2022-06-14 |
| 发明（设计）人： | 高明;王宇航;张慧颖;何锁盈;韩奎华 | 申请（专利权）人： | 山东大学 |
| 主分类号： | F01K25/08 | 分类号： | F01K25/08;F01K21/00;F01K13/00;F01D15/10;H01M8/04007;H01M8/04014;H01M8/04029 |
| 代理公司： | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人： | 李琳 |
| 地址： | 250061 山东*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 有机 循环 燃料电池 余热 发电 系统 | ||
1.一种基于有机朗肯循环的燃料电池余热发电系统，其特征在于：包括燃料电池冷却系统、有机朗肯循环装置和金属氢化物储氢系统；
燃料电池冷却系统包括，与电堆连接的冷却液管道，冷却液管道依次连接有机朗肯循环装置中的透平机和金属氢化物储氢系统中的金属氢化物储存罐；
有机朗肯循环装置包括相连接的发电机和透平机；
金属氢化物储氢系统包括相连接的金属氢化物储存罐和氢气罐，氢气罐与电堆阳极的入口管道连接；
所述电堆阳极的氢气出口连接氢气循环泵，将未消耗的氢气输送至氢气入口管道中循环使用；
有机工质在透平机中做功后的乏汽通过冷却液管道输送至金属氢化物储存 罐，金属氢化物储存 罐吸收乏汽中的气化潜热并释放出氢气储存于氢气罐中。
2.如权利要求1所述的一种基于有机朗肯循环的燃料电池余热发电系统，其特征在于：所述电堆为质子交换膜燃料电池。
3.如权利要求1所述的一种基于有机朗肯循环的燃料电池余热发电系统，其特征在于：所述氢气罐的出口连接在电堆阳极的氢气入口管道上。
4.如权利要求3所述的一种基于有机朗肯循环的燃料电池余热发电系统，其特征在于：所述氢气罐中的氢气作为质子交换膜燃料电池工作时的燃料来源。
5.如权利要求1所述的一种基于有机朗肯循环的燃料电池余热发电系统，其特征在于：所述电堆内部产生的热量经有机工质吸收，通过冷却液管道输送至透平机中做功，透平机驱动发电机实现余热发电。
6.如权利要求1所述的一种基于有机朗肯循环的燃料电池余热发电系统，其特征在于：失去热量后的有机工质成为饱和液态，集中存储在容器中，通过工质泵输送至换热器中吸收电堆阴极出口处的空气热量并完成预热，最终输送至电堆中重新吸收电堆的热量形成循环。
7.如权利要求6所述的一种基于有机朗肯循环的燃料电池余热发电系统，其特征在于：所述换热器与电堆阴极的空气出口管道连接，利用电堆排出的高温空气预热有机工质，换热后的空气散失至大气中。
8.如权利要求1所述的一种基于有机朗肯循环的燃料电池余热发电系统，其特征在于：所述冷却液管道上设有出口温度传感器和入口温度传感器，用于控制电堆温度。
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