[实用新型]一种燃料气体循环系统

说明书

本实用新型揭示了一种燃料气体循环系统，包括多级引射系统、重整器、燃料电池电堆和气水分离器；所述多级引射系统的出口与重整器的入口相连；重整器的出口与燃料电池电堆的阳极入口相连；燃料电池电堆的阳极出口与气水分离器的入口相连，气水分离器的出口与第一级引射器的循环入口相连。通过采用多个引射器相互并联的方式形成多级引射系统，多级引射系统可显著提高引射比和压缩比。此外，通过在燃料电池电堆的阳极出口处连接一气水分离器，使得燃料电池电堆阳极出口的水蒸气和燃料气体分离，从而可循环利用燃料气体，进一步提升多级引射系统的引射比和压缩比。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种燃料气体循环系统。

背景技术

燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。可使用燃料气体和水在重整器中发生重置反应以制取氢气，氢气进入电堆阳极进行电化学反应从而发电。通常情况下，电堆阳极出口的气体中含有部分未充分反应的燃料气体，其可以进行循环利用。

由于燃料电池电堆阳极的出口气体处在高温状态，因此使用具有循环功能的泵较为不便。由于引射器无运动部件，使用时可靠性高，耐高温，且使用寿命长。此时可使用引射器代替泵进行燃料气体的回收循环。请参考图1，图1为使用引射器代替泵进行燃料气体的回收循环的示意图，循环系统包括控制阀100、引射器200、重整器300和燃料电池电堆400；控制阀100用来控制引射器200的开度，燃料气体通过引射器200出口进入重整器300，与外接到重整器300中的水进行反应，在重整器300内生成氢气；氢气通入燃料电池电堆400阳极入口，在燃料电池电堆400内充分反应后，燃料电池电堆400阳极出口处排出未反应完全的氢气与水蒸气，氢气与水蒸气回到引射器200循环入口，完成燃料气体的循环。

但由于燃料电池电堆阳极的出口气体中不仅含有一定占比的燃料气体，还含有较高占比的水蒸气。若直接使用单个引射器进行回收循环，则需要引射器具有较高的引射比才能够完成引射，然而一般单个引射器难以达到如此高的引射比要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提高循环系统中引射器的引射比及压缩比，同时将燃料电池电堆阳极出口的水蒸气与燃料气体进行分离，以更好的循环利用燃料气体。

为解决达到上述目的，本实用新型提供一种燃料气体循环系统，包括：多级引射系统、重整器、燃料电池电堆和气水分离器；

所述多级引射系统包括第一级引射器、第二级引射器、第一级控制阀和第二级控制阀；所述第一级控制阀入口和所述第二级控制阀入口并联；所述第一级控制阀的出口与所述第一级引射器输入端相连；所述第二级控制阀出口与所述第二级引射器输入端相连；所述第一级引射器的出口与所述第二级引射器的循环入口相连接；

所述第二级引射器的出口与所述重整器的入口相连；所述重整器的出口与所述燃料电池电堆的阳极入口相连；

所述燃料电池电堆的阳极出口与所述气水分离器的入口相连，所述气水分离器的出口与所述第一级引射器的循环入口相连。

本实用新型还提出了一种燃料气体循环系统，包括级引射系统、重整器、燃料电池电堆和气水分离器；

所述多级引射系统包括第一级引射器、第二级引射器、第三级引射器、第一级控制阀、第二级控制阀和第三级控制阀；所述第一级控制阀入口、所述第二级控制阀入口和第三级控制阀入口并联；所述第一级控制阀的出口与所述第一级引射器输入端相连；所述第二级控制阀出口与所述第二级引射器输入端相连；所述第三级控制阀出口与所述第三级引射器输入端相连；所述第一级引射器的出口与所述第二级引射器的循环入口相连接；所述第二级引射器的出口与所述第三级引射器的循环入口相连接；

所述第三级引射器的出口与所述重整器的入口相连；所述重整器的出口与所述燃料电池电堆的阳极入口相连；

所述燃料电池电堆的阳极出口与所述气水分离器的入口相连，所述气水分离器的出口与所述第一级引射器的循环入口相连。