[发明专利]燃料电池系统

权利要求书

1.一种燃料电池系统，用于从液态燃料和气态燃料产生电流和热，所 述系统包括重整器以及燃料电池堆，燃料电池堆具有高于120℃的工作 温度并提供用于在第一蒸发管道中产生蒸汽的废热，通过利用堆的废 热向重整器提供蒸汽，来自动控制和/或调节蒸汽/燃料比，其特征在于：

-第一蒸发管道被布置成与待冷却的堆(1)直接热接触，

-在第一蒸发管道出口处的保压设备，被设置成将所述第一蒸发管 道中的压力调节到导致所期望的堆的温度的值，

-转化反应器(5)也被蒸汽加热或冷却，所述反应器与第二蒸发 管道传热联接，以及

-第二蒸发管道被保压设备(16)恒温控制。

2.权利要求1的燃料电池系统，特征在于，保压设备包括保压阀(16)， 由此水分离器(15)设立在所述保压阀的上游。

3.权利要求1的燃料电池系统，特征在于，堆(1)与备用加热器(4) 被封套在真空绝热容器(3)中。

4.权利要求1的燃料电池系统，特征在于，转化反应器(5)容纳在真空 绝热容器(3)中。

5.权利要求1的燃料电池系统，特征在于，保压设备包括保压阀(16)， 特征还在于，在保压阀(16)的下游，喷射泵(17)设置成为重整器 吸入流体。

6.权利要求1的燃料电池系统，特征在于，控制设备(25)用阀(14) 来改变燃料的质量流量，用鼓风机(13)来改变空气的质量流量，并 用泵(8)来改变水的质量流量，按照需要以近似成比例的方式进行。

7.权利要求1的燃料电池系统，特征在于，重整器是采用间接加热 的蒸汽重整器，它的以下部件位于绝热容器(21)中：

-重整反应器(23)，被间接加热并填充催化剂，

-燃烧室(24)，根据无焰氧化的原理方便地工作以避免形成热 NOX，

-第一热交换器(20)，在其中由喷射泵(17)所喷射的燃料/蒸 汽混合物被预热，并逆流于向外流动的重整物，以及

-第二热交换器(19)，被用于预热由鼓风机(13)输送的助燃 空气以及主要由燃料电池(1)的残留气体组成的可燃气体，其逆流于 燃烧室(24)的排气。

8.权利要求1的燃料电池系统，特征在于，重整器为热自动补偿的重整 器，该热自动补偿重整器位于绝热容器中，包括反应室(26)以及热 交换器(27)，以使用向外流动的重整物来预热蒸汽/燃料混合物和空 气，反应室(26)中的温度由传感器(22)和空气阀(28)控制。

9.权利要求1的燃料电池系统，特征在于，堆的温度被湿蒸汽的温度自 动控制。

10.一种使用燃料电池系统从液态燃料和气态燃料中产生电流和热的方 法，该燃料电池系统包括重整器和燃料电池堆，燃料电池堆具有高于 120℃的工作温度，并提供用于产生蒸汽的废热，通过利用堆的废热向 重整器提供蒸汽，来自动控制和/或调节蒸汽/燃料比，特征在于：

-堆(1)被冷却，其中第一蒸发管道被布置成与待冷却的堆(1) 直接热接触，

-在第一蒸发管道出口处的保压设备，被设置成将所述第一蒸发管 道中的压力调节到导致所期望的堆的温度的值，

-转化反应器(5)也被蒸汽加热或冷却，所述反应器与第二蒸发 管道传热联接，

-第二蒸发管道被保压设备(16)恒温控制，以及

-借助于喷射泵将产生的蒸汽与燃料混合以用于重整器。

11.权利要求10的方法，特征在于，控制设备(25)用阀(14)改变燃 料的质量流量，用鼓风机(13)改变空气的质量流量，并用泵(8)改 变水的质量流量，按照需要以近似成比例的方式进行。

12.权利要求10的方法，特征在于，堆的温度被湿蒸汽的温度自动控制。