[发明专利]流体加热系统、控制方法、控制装置、控制器和存储介质

说明书

本发明提供一种流体加热系统、控制方法、控制装置、控制器和存储介质。本系统包括：流体加热装置和控制器，流体加热装置包括：第一支路、第二支路和流体温度检测器；其中，第一支路，包括：直接加热装置，用于通过直接加热的方式将流体加热到预设温度；第二支路，包括：间接加热装置，用于通过间接加热的方式对流体进行加热；控制器用于，在满足第一切换条件时，控制流体加热装置中的直接加热装置与间接加热装置同时对流体进行加热，在满足第二切换条件时，控制流体加热装置中的间接加热装置单独对流体进行加热。本发明实现了以间接加热装置为主要热源以及对流体加热过程的自动控制，大大节省了人力成本和操作难度。

技术领域

本发明涉及流体加热技术领域，尤其涉及一种流体加热系统、控制方法、控制装置、控制器和存储介质。

背景技术

高温固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC)是一种在中高温条件下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。SOFC的工作温度较高，一般在800～1000℃，发电效率也较高，属于高温燃料电池。而且，由于SOFC发电的排气有很高的温度，具有较高的利用价值，可以为天然气重整提供热量，也可以用来生产蒸汽，更可以和燃气轮机组成联合循环，非常适用于分布式发电。燃料电池与燃气轮机、蒸汽轮机等组成的联合发电系统不但具有较高的发电效率，同时也具有低污染的环境效益。

固体氧化物燃料电池的工作原理与其他燃料电池相同，在原理上相当于水电解的“逆”装置。其单电池由阳极、阴极和固体氧化物电解质组成，阳极为燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂。工作时相当于一直流电源，其阳极即电源负极，阴极为电源正极。在固体氧化物燃料电池的阳极一侧持续通入燃料气体，例如：氢气(H₂)、甲烷(CH₄)、城市煤气等，具有催化作用的阳极表面吸附燃料气体，并通过阳极的多孔结构扩散到阳极与电解质的界面。在阴极一侧持续通入氧气或空气，具有多孔结构的阴极表面吸附氧，由于阴极本身的催化作用，使得O₂得到电子变为O^2-，在化学势的作用下，O^2-进入起电解质作用的固体氧离子导体，由于浓度梯度引起扩散，最终到达固体电解质与阳极的界面，与燃料气体发生反应，燃料气体失去的电子通过外电路回到阴极，这样就完成了整个发电过程。

固体氧化物燃料电池具有燃料适应性广、能量转换效率高、全固态、模块化组装以及零污染等优点，可以直接使用氢气、一氧化碳、天然气、液化气、煤气及生物质气等多种碳氢燃料。在大型集中供电、中型分电和小型家用热电联供等民用领域作为固定电站，以及作为船舶动力电源、交通车辆动力电源等移动电源，都有广阔的应用前景。

SOFC电堆运行温度在800到1000摄氏度左右，电堆阴极和阳极的进气温度要在700度左右，目前SOFC系统的阴极进气预热的方法如图1所示(图1为现有技术中对固体氧化物燃料电池的阴极空气进行预热的装置结构图)，经过减压的阴极空气分成两路，一路经过换热器E-01和E-02进行预热，一路经过电加热器E-03进行预热，两路空气汇流后进入到电堆阴极进行电化学反应。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种流体加热系统、控制方法、控制装置、控制器和存储介质，以实现流体加热过程的自动控制。