目前,PCHE(印刷电路板式换热器)与PFHE(板翅式换热器)等紧凑式换热结构,在SOFC热治理系统中得到越来越宽泛的利用。这类结构借助高比表表积流路来强化换热,通过流路优化设计,在换热效能与压降节造之间实现更合理的平衡。紧凑化还有助于缩减系统体积、降低热损失,更符合SOFC高集成化的趋向。此布景下,上述四类设备承担着各自不成代替的热治理职能。
空气预热器
利用高温尾气将进入电堆的空气从环境温度预热到600℃以上,是SOFC系统实现自热运行和维持高效能的关键。若是没有预热,电堆需亏损大量电能加热进气,导致系统效能急剧降落甚至无法维持高温。预热空气大大降低了电堆自身的温差,提高了运行不变性和寿命。
燃料预热器
利用高温尾气或其他热源将天然气、氢气等燃料加热到靠近电堆工作温度,预防冷燃料进入导致电堆部门冷却产生扰爪力。
蒸汽产生器
利用系统余热将液态水转化为水蒸气,为燃料沉整提供水蒸气。同时能够预防碳氢燃料在高温下产生裂解反映,产生固态积碳,沉积在阳极的孔隙和表表。
沉整器
直接吸收电堆反映开释的热量,驱动甲烷与水蒸气产生强吸热沉整反映(CH4+H2O(+热)→CO+3H2),天生氢气和一氧化碳。这一设计使电堆为沉整反映供热,沉整反映又冷却了电堆,预防过热,省去了复杂的表部沉整装置,并实现了高效的内部门质能量利用,是SOFC燃料矫捷性与高效能的主题体现。