燃料电池发电系统多堆模组配气系统技术方案

本发明专利技术涉及一种燃料电池发电系统多堆模组配气系统，包括支架、空气配气箱、燃气配气箱、空气排气箱、燃气排气箱以及多个气流通道，每个气流通道分别与空气配气箱、燃气配气箱、空气排气箱以及燃气排气箱，且每个气流通道的出气量相等。本申请提供的上述方案，空气配气箱将空气输送到对应的气流通道中，燃气配气箱将燃气输送到对应的气流通道中，气流通道再将对应的空气和燃气输送到电堆中，由于每个气流通道的出气量相等，即每个气流通道输送到对应的电堆中的空气量和燃气量均相等，从而可以保证在一定燃料、空气供应量的情况下，均匀分配多个电堆所需的燃料与空气，使其保障在有效范围内，保证电堆平稳运行。保证电堆平稳运行。保证电堆平稳运行。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池发电系统多堆模组配气系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别是涉及一种燃料电池发电系统多堆模组配气系统。

技术介绍

[0002]固体氧化物燃料电池电堆模组是用于开发大功率发电系统的基础部件，当前国外知名公司已经开发出较大规模模组并已经商业化，国内企业也在大力研发电堆模组，商业化步伐加快。作为固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，SOFC)发电系统的研发单元，研发电堆模组对于降低发电系统成本，提高产品的竞争力至关重要。
[0003]其中电堆均匀配气是模组开发的关键技术之一，不均匀的气体分配将导致不均匀的反应和放热，导致电堆的电流密度、功率密度分布不均匀，热应力上升，局部氧化等问题，进而造成发电效率下降，甚至导致电堆局部失水、严重过热等，引起电池片或电堆性能恶化。配气平台就是保证在一定燃料、空气供应量的情况下，均匀分配电堆所需的燃料与空气，保证电流密度分布相对均匀，避免产生局部过热，降低电堆性能。目前，现有的配气平台无法保障各堆进气的均匀性，在使用时容易导致电堆性能降低。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有的配气平台无法保障各堆进气均匀性的问题，提供一种燃料电池发电系统多堆模组配气系统。
[0005]本专利技术提供了一种燃料电池发电系统多堆模组配气系统，包括支架、空气配气箱、燃气配气箱、空气排气箱、燃气排气箱以及多个气流通道；
[0006]所述空气配气箱、所述燃气排气箱、所述燃气配气箱以及所述空气排气箱从下到上依次设置在所述支架上，每个所述气流通道分别与所述空气配气箱、所述燃气配气箱、所述空气排气箱以及所述燃气排气箱，且每个所述气流通道的出气量相等。
[0007]上述燃料电池发电系统多堆模组配气系统，空气配气箱将空气输送到对应的气流通道中，燃气配气箱将燃气输送到对应的气流通道中，气流通道再将对应的空气和燃气输送到电堆中，由于每个气流通道的出气量相等，即每个气流通道输送到对应的电堆中的空气量和燃气量均相等，从而可以保证在一定燃料、空气供应量的情况下，均匀分配多个电堆所需的燃料与空气，使其保障在有效范围内，保证电堆平稳运行。
[0008]在其中一个实施例中，所述气流通道包括第一空气进气管道、第二空气进气管道、第三空气进气管道、第四空气进气管道、第五空气进气管道、第六空气进气管道、第七空气进气管道以及第八空气进气管道；
[0009]所述空气配气箱的外侧上设置有空气配气总管，所述空气配气总管与所述空气配气箱的内腔连通，所述第一空气进气管道、所述第二空气进气管道、所述第五空气进气管道以及所述第六空气进气管道的同一端均位于所述空气配气箱的下方，另一端均与所述空气配气箱的内腔连通；所述第三空气进气管道、所述第四空气进气管道、所述第七空气进气管
道以及所述第八空气进气管道的同一端均与所述空气配气箱的内腔连通，另一端均依次穿过所述燃气排气箱、所述燃气配气箱、所述空气排气箱后位于所述空气排气箱上方。
[0010]在其中一个实施例中，所述气流通道还包括第一燃气进气管道、第二燃气进气管道、第三燃气进气管道、第四燃气进气管道、第五燃气进气管道、第六燃气进气管道、第七燃气进气管道以及第八燃气进气管道；
[0011]所述燃气配气箱的外侧上设置有燃气配气总管，所述燃气配气总管与所述燃气配气箱的内腔连通，所述第一燃气进气管道、所述第二燃气进气管道、所述第五燃气进气管道以及所述第六燃气进气管道的同一端均与所述燃气配气箱的内腔连通，另一端均依次穿过所述燃气排气箱、所述空气配气箱后位于所述空气配气箱下方，所述第三燃气进气管道、所述第四燃气进气管道、所述第七燃气进气管道以及所述第八燃气进气管道的同一端均与所述燃气配气箱的内腔连通，另一端穿过所述空气排气箱后位于所述空气排气箱上方。
[0012]在其中一个实施例中，所述第一燃气进气管道、所述第一空气进气管道、所述第二燃气进气管道以及所述第二空气进气管道依次间隔设置；所述第三燃气进气管道、所述第三空气进气管道、所述第四燃气进气管道以及所述第四空气进气管道依次间隔设置；所述第五燃气进气管道、所述第五空气进气管道、所述第六燃气进气管道以及所述第六空气进气管道依次间隔设置；所述第七燃气进气管道、所述第七空气进气管道、所述第八燃气进气管道以及所述第八空气进气管道依次间隔设置。
[0013]在其中一个实施例中，所述气流通道还包括第一空气排气管、第二空气排气管、第三空气排气管、第四空气排气管、第五空气排气管、第六空气排气管、第七空气排气管以及第八空气排气管；
[0014]所述空气排气箱的外侧上设置有空气尾气排气总管，所述空气尾气排气总管与所述空气排气箱的内腔连通，所述第一空气排气管、所述第二空气排气管、所述第五空气排气管以及所述第六空气排气管的同一端均与所述空气排气箱的内腔连通，另一端均依次穿过所述燃气配气箱、所述燃气排气箱、所述空气配气箱后位于所述空气配气箱的下方，所述第三空气排气管、所述第四空气排气管、所述第七空气排气管以及所述第八空气排气管的同一端均与所述空气排气箱的内腔连通，另一端均位于所述空气排气箱上方。
[0015]在其中一个实施例中，所述气流通道还包括第一燃气排气管、第二燃气排气管、第三燃气排气管、第四燃气排气管、第五燃气排气管、第六燃气排气管、第七燃气排气管以及第八燃气排气管；
[0016]所述燃气排气箱的外侧上设置有燃气尾气排气总管，所述燃气尾气排气总管与所述燃气排气箱的内腔连通，所述第一燃气排气管、所述第二燃气排气管、所述第七燃气排气管以及所述第八燃气排气管的同一端均与所述燃气排气箱的内腔连通，另一端均穿过所述空气配气箱后位于所述空气配气箱下方，所述第三燃气排气管、所述第四燃气排气管、所述第五燃气排气管以及所述第六燃气排气管的同一端均与所述燃气排气箱的内腔连通，另一端均依次穿过所述燃气配气箱、所述空气排气箱后位于所述空气排气箱上方。
[0017]在其中一个实施例中，所述第一空气排气管、所述第一燃气排气管、所述第二空气排气管以及所述第二燃气排气管依次间隔设置；所述第三空气排气管、所述第三燃气排气管、所述第四空气排气管以及所述第四燃气排气管依次间隔设置；所述第五空气排气管、所述第七燃气排气管、所述第六空气排气管以及所述第八燃气排气管依次间隔设置；所述第
七空气排气管、所述第五燃气排气管、所述第八空气排气管以及所述第六燃气排气管依次间隔设置。
[0018]在其中一个实施例中，所述空气配气总管、所述燃气配气总管、所述空气尾气排气总管以及所述燃气尾气排气总管上均设置有阀门、流量计、压力传感器、温度热电偶。
[0019]在其中一个实施例中，还包括第一配气平台底板和第二配气平台底板，所述第一配气平台底板设置在所述支架的上方，所述第一配气平台底板上对称设置有多个第一电堆槽，每个所述第一电堆槽的位置与所述气流通道的位置相对应；所述第二配气平台底板设置在所述支架的下方，所述第二配气平台底板上对称设置有多个第二电堆槽，每个所述第二电堆槽的位置与所述气流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池发电系统多堆模组配气系统，其特征在于，包括支架(10)、空气配气箱(20)、燃气配气箱(30)、空气排气箱(40)、燃气排气箱(50)以及多个气流通道；所述空气配气箱(20)、所述燃气排气箱(50)、所述燃气配气箱(30)以及所述空气排气箱(40)从下到上依次设置在所述支架(10)上，每个所述气流通道分别与所述空气配气箱(20)、所述燃气配气箱(30)、所述空气排气箱(40)以及所述燃气排气箱(50)，且每个所述气流通道的出气量相等。2.根据权利要求1所述的燃料电池发电系统多堆模组配气系统，其特征在于，所述气流通道包括第一空气进气管道(202)、第二空气进气管道(203)、第三空气进气管道(204)、第四空气进气管道(205)、第五空气进气管道(206)、第六空气进气管道(207)、第七空气进气管道(208)以及第八空气进气管道(209)；所述空气配气箱(20)的外侧上设置有空气配气总管(201)，所述空气配气总管(201)与所述空气配气箱(20)的内腔连通，所述第一空气进气管道(202)、所述第二空气进气管道(203)、所述第五空气进气管道(206)以及所述第六空气进气管道(207)的同一端均位于所述空气配气箱(20)的下方，另一端均与所述空气配气箱(20)的内腔连通；所述第三空气进气管道(204)、所述第四空气进气管道(205)、所述第七空气进气管道(208)以及所述第八空气进气管道(209)的同一端均与所述空气配气箱(20)的内腔连通，另一端均依次穿过所述燃气排气箱(50)、所述燃气配气箱(30)、所述空气排气箱(40)后位于所述空气排气箱(40)上方。3.根据权利要求2所述的燃料电池发电系统多堆模组配气系统，其特征在于，所述气流通道还包括第一燃气进气管道(302)、第二燃气进气管道(303)、第三燃气进气管道(304)、第四燃气进气管道(305)、第五燃气进气管道(306)、第六燃气进气管道(307)、第七燃气进气管道(308)以及第八燃气进气管道(309)；所述燃气配气箱(30)的外侧上设置有燃气配气总管(301)，所述燃气配气总管(301)与所述燃气配气箱(30)的内腔连通，所述第一燃气进气管道(302)、所述第二燃气进气管道(303)、所述第五燃气进气管道(306)以及所述第六燃气进气管道(307)的同一端均与所述燃气配气箱(30)的内腔连通，另一端均依次穿过所述燃气排气箱(50)、所述空气配气箱(20)后位于所述空气配气箱(20)下方，所述第三燃气进气管道(304)、所述第四燃气进气管道(305)、所述第七燃气进气管道(308)以及所述第八燃气进气管道(309)的同一端均与所述燃气配气箱(30)的内腔连通，另一端穿过所述空气排气箱(40)后位于所述空气排气箱(40)上方。4.根据权利要求3所述的燃料电池发电系统多堆模组配气系统，其特征在于，所述第一燃气进气管道(302)、所述第一空气进气管道(202)、所述第二燃气进气管道(303)以及所述第二空气进气管道(203)依次间隔设置；所述第三燃气进气管道(304)、所述第三空气进气管道(204)、所述第四燃气进气管道(305)以及所述第四空气进气管道(205)依次间隔设置；所述第五燃气进气管道(306)、所述第五空气进气管道(206)、所述第六燃气进气管道(307)以及所述第六空气进气管道(207)依次间隔设置；所述第七燃气进气管道(308)、所述第七空气进气管道(208)、所述第八燃气进气管道(309)以及所述第八空气进气管道(209)依次间隔设置。5.根据权利要求3所述的燃料电池发电系统多堆模组配气系统，其特征在于，所述气流
通道还包括第一空气排气管(402)、第二空气排气管(403)、第三空气排气管(404)、第四空气排气管(405)、第五空气排气管(406)、第六空气排气管(407)、第七空气排气管(408)以及第八空气排气管(409)；所述空气排气箱(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘治京，张淑兴，荆汝林，刘世学，吴昊，位召祥，林彬，仲凯悦，
申请(专利权)人：中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
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