[发明专利]用于燃料电池系统的启动燃烧器

说明书

本发明涉及用于燃料电池系统(1000a；1000b)的启动燃烧器(100a；100b)，其具有：包括催化器入口(11)和催化器出口(12)的催化器(10)，其中在所述催化器入口(11)与催化器出口(12)之间设有催化区域(13)，催化区域(13)在从催化器入口(11)到催化器出口(12)的贯穿方向(D)上被催化器壁(14)包围；用于将工作流体(F1)供应给催化器入口(11)的工作流体引导部(20)，其中该工作流体引导部(20)在催化器(10)外至少在局部沿该催化器壁(14)布置。本发明还涉及具有该启动燃烧器(100a；100b)的燃料电池系统(1000)以及用于加热在该燃料电池系统(1000a；1000b)中的工作流体(F1)的方法。

技术领域

本发明涉及用于燃料电池系统尤其是SOFC系统的启动燃烧器、具有启动燃烧器的燃料电池系统以及用于加热燃料电池系统内的工作流体的方法。

背景技术

在现有技术中知道了用于各种不同燃料电池系统的各种不同的启动燃烧器。从DE102 37 744 A1中得知一种具有启动燃烧器的燃料电池系统，启动燃烧器被装入燃烧器壳体中。在燃烧器壳体中，旁流空气可以在启动燃烧器外沿行流动，随后其与流出启动燃烧器的热气体一起进入混合区。在混合区中，旁流空气尽量均匀地与热气体混合以作为温度受控的热气流流出并加热燃料电池系统。温度控制可以通过相应配给所输入的旁流空气且或许还通过适当地配给被供给启动燃烧器的空气和燃料如含烃燃料来进行。通过沿着启动燃烧器引导旁流空气，启动燃烧器的周围环境可针对启动燃烧器生成的高温而得到防护。尽管启动燃烧器通过所示的旁流空气引导而被冷却，但从所提到的专利申请并没有得到可如何应对所述问题的解决方案。

DE 100 55 613 A1示出一种在燃料电池系统中的启动燃烧器，其中，该启动燃烧器以双管燃烧器形式构成。双管燃烧器具有两个相互同心设置的管路部段，即一个内管路部段和一个外管路部段。在内管路部段的上游设置有用于将燃料喷入内管路部段中的燃料喷射器。用于点燃被燃料喷射器喷入内管路部段中的燃料的点火塞位于内管路部段中。在内管路部段的下游可以设置催化反应器。通过空气环绕内管路部段流动可以实现灼热的内管路部段的隔热。但在这种系统中也成问题的是，被供给内管路部段以便在其中燃烧的空气相对较冷。单独预热所供应的空气牵扯到相应的附加成本和就启动燃烧器的或燃料电池系统的运行而言的效率损失。

发明内容

本发明的任务是至少部分消除前述缺点。本发明的任务尤其是提供一种改进的用于预热燃料电池系统的启动燃烧器。

前述任务通过权利要求来完成。尤其是，前述任务通过根据权利要求1的启动燃烧器、根据权利要求17的燃料电池系统以及根据权利要求18的方法来完成。本发明的其它优点来自从属权利要求、说明书和附图。在此，关于启动燃烧器所描述的特征和细节显然也与本发明的燃料电池系统、本发明的方法相关地是适用的，反之亦然，因此，关于对一些发明方面的公开内容总是相互参照或可以相互参照。

根据本发明的第一方面，提供一种用于燃料电池系统尤其是SOFC系统(SOFC代表固态氧化物燃料电池)的启动燃烧器。启动燃烧器具有催化器，其具有催化器入口和催化器出口，其中在催化器入口与催化器出口之间形成催化区域，该催化区域在从催化器入口至催化器出口的贯穿方向上被催化器壁包围。启动燃烧器还具有用于将工作流体供应至催化器入口的工作流体引导部。根据本发明，该工作流体引导部在催化器外至少局部沿催化器壁布置。