[实用新型]燃料电池尾排系统及燃料电池系统

说明书

本实用新型提供了一种燃料电池尾排系统及燃料电池系统，其中燃料电池尾排系统包括：燃料电池和阳极气液分离器；缓冲罐，缓冲罐的输入端与阳极气液分离器连通，缓冲罐用于接收阳极气液分离器分离出的含有氢气的尾气；催化反应器，催化反应器具有第一入口端、第二入口端、催化反应部和排出端；第一入口端用于向催化反应部内输入空气；第二入口端与缓冲罐的输出端相连通，以将缓冲罐内的尾气输入至催化反应部内。本方案通过设置缓冲罐，保证了缓冲罐中的氢气压力稳定地输送到催化反应器内，通过设置催化反应器来对尾气中的氢气进行氧化处理，有效降低了燃料电池系统的尾气中氢气的浓度，保证了氢气的浓度在安全的排放浓度范围内。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及一种燃料电池尾排系统及燃料电池系统。

背景技术

目前，现有技术对于燃料电池系统的尾气处理，主要是将燃料电池系统中阴极气液分离器分离出的空气直接与燃料电池系统中阳极气液分离器分离出的尾气直接混合，通过大流量的空气对尾气中的氢气进行稀释，以达到降低氢气浓度的目的，上述处理方法并未对氢气进行有效的氧化处理，在燃料电池系统怠速或未采用氢气循环利用的情况下，燃料电池系统排出的尾气中氢气的浓度往往无法保证在安全的排放浓度范围内。

现有技术中，存在一些燃料电池尾气处理方案，可实现降低尾气中氢气浓度的目的，例如CN214956982U公开了一种燃料电池尾排氢浓度控制系统，在燃料电池尾排氢浓度控制系统中，空气过滤器、空气计量单元、空气压缩机和中冷器沿空气的输送方向依次连通，三通阀分别与中冷器的输出端、膜加湿器的干空气输入端和缓冲罐的进气端连通，燃料电池电堆的空气输入端与膜加湿器的第一湿空气输出端连通，其空气输出端与膜加湿器的湿空气输入端连通，其氢气输出端与缓冲罐的进气端连通。该方案只是提出缓冲罐的结构，让尾气与空气在缓冲罐内充分混合，以达到降低尾气中氢气浓度的目的，上述技术方案同样未对氢气进行有效的氧化处理，仍然存在尾气中氢气的浓度无法保证在安全的排放浓度范围内的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种燃料电池尾排系统及燃料电池系统，以解决现有技术中燃料电池尾气处理方案未对尾气中的氢气进行氧化处理，氢气的浓度无法保证在安全的排放浓度范围内的问题。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种燃料电池尾排系统，包括：燃料电池和阳极气液分离器，阳极气液分离器和燃料电池的阳极出口连通；缓冲罐，缓冲罐的输入端与阳极气液分离器连通，缓冲罐用于接收阳极气液分离器分离出的含有氢气的尾气；催化反应器，催化反应器具有第一入口端、第二入口端、催化反应部和排出端；第一入口端用于向催化反应部内输入空气；第二入口端与缓冲罐的输出端相连通，以将缓冲罐内的尾气输入至催化反应部内；催化反应部将空气和氢气进行混合及催化氧化反应，并将反应后的产物从排出端排出。

进一步地，燃料电池尾排系统还包括流量调节阀，流量调节阀设置在连通燃料电池的阴极出口与第一入口端的管路上，流量调节阀用于调节进入催化反应器内空气的流量。

进一步地，燃料电池尾排系统还包括阴极气液分离器，燃料电池的阴极出口和阴极气液分离器的入口连通，流量调节阀的一端与阴极气液分离器的空气出口连通。

进一步地，燃料电池尾排系统还包括增湿器，增湿器包括增湿部、第一进口、第二进口、第一出口和第二出口；第一进口、增湿部和第一出口依次连通，第二进口、增湿部和第二出口依次连通；第一进口用于将外部空气输送至增湿部内；第二进口与燃料电池的阴极出口相连通，第二进口用于将在燃料电池的阴极处反应后的气体输送至增湿部内；第一出口与燃料电池的阴极相连通，将增湿部加湿后的空气输送至燃料电池的阴极处；第二出口与所述阴极气液分离器的入口连通。

进一步地，燃料电池尾排系统还包括调压阀，调压阀设置在连通缓冲罐和第二入口的管路上，调压阀用于调节进入催化反应器内氢气的压力。

进一步地，催化反应器为以铂金属为金属催化剂的催化反应器。