天然气燃料PEMFC系统的工作流程设计

来源:钜大LARGE    2011-06-01 10:02:00    点击量:0

天然气燃料PEMFC电站的设计流程来看,由于PEMFC对co, COZ和甲烷敏感,燃料的处理加工在系统中密度很大。天然气经过压缩机进入除硫净化器。除硫后气体在蒸发器中与水蒸气混合,蒸发器的热量来自重整器燃烧炉。加湿天然气在蒸汽重整器内重整。由于天然气重整制取的合成气含有大量的CO,所以合成气先经过水气置换净化装置(WGS)除去大部分CO,再经过选择性氧化净化器(SO)除去剩余CO。经过两步净化,重整气体中CO含量降至10一SOmg/耐,然后进人燃料电池阳极。
压缩机由涡轮机驱动,而涡轮机由蒸发器高温尾气驱动。空气经一级压缩并冷却后,再经二级压缩,然后直接进入电池堆阴极。含大量水分的阴极尾气进入冷凝器,冷凝水贮入水槽,一部分水泵入蒸发器并与除硫天然气混合后进入蒸汽重整器。除去绝大部分水分的阴极尾气和阳极尾气都进人重整器燃烧炉,通过燃烧为重整反应提高能量。重整炉的排出气体用于给蒸发器提供热量。蒸发器的高温高压排出气体用于驱动涡轮机。
该系统释放的热量可用于室内取暖或生产热水。电池堆运行温度约为80cC,压力0.3一0. 4MPa,燃料利用率75%一85%,电池堆功率密度一80一250mU' /cm2。