[实用新型]一种SOFC中高温气体循环结构

说明书

本实用新型公开了一种SOFC中高温气体循环结构，包括节流体，节流体上设置有主流气体入口，主流气体入口中通入燃料电池电堆反应所需气体燃料，经过节流体将高压主流气体转换为低压高速流体输出；接受室，衔接于节流体的输出口，接受室的腔体由宽变窄，接受室上设置有循环气体入口，循环气体入口中通入燃料电池电堆反应排放出的气体；混合室，衔接于接受室的输出端，混合室为形状均匀的腔体，将主流气体与循环气体均匀混合并进行能量交换；扩散室，衔接于混合室的输出端，扩散室的腔体由窄变宽，将混合流体减速并升压，扩散室的输出端连通至燃料电池电堆内部。上述循环结构实现了对高温排放气体的循环利用，提高了能源利用率，整体效率高。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种SOFC中高温气体循环结构。

背景技术

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)中，约800～1000℃的气体燃料在经过电堆反应后从电堆出口排出，为对燃料进行循环利用并控制电堆出、入口的压力差在合理范围内，一般需对燃料出口处的气体进行循环、加压并使其再次进入电堆入口参与反应。

此情况下，一般采用气体循环泵进行电堆出口气体循环，气体循环泵将电能通过控制器、电机、叶轮等转换为机械能传递给气体。由于气体温度较高，当气体经过传统的气体循环泵时，气体循环泵温度会显著增加，并影响气体循环泵的电气绝缘性能，降低气体循环泵使用寿命。另外，在采用气体循环泵进行循环时，需要额外提供能量(电能)以驱动电机和叶轮，整体效率较低。因此，气体循环泵并不适合类似工况使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种SOFC中高温气体循环结构，实现将排放气体循环供电堆使用，提高能源利用率，解决气体循环泵不适用此工况的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种SOFC中高温气体循环结构，其包括：

节流体，节流体上设置有主流气体入口，主流气体入口中通入燃料电池电堆反应所需气体燃料，经过节流体将高压主流气体转换为低压高速流体输出；

接受室，衔接于节流体的输出口，接受室的腔体由宽变窄，接受室上设置有循环气体入口，循环气体入口中通入燃料电池电堆反应排放出的气体；

混合室，衔接于接受室的输出端，混合室为形状均匀的腔体，将主流气体与循环气体均匀混合并进行能量交换；

扩散室，衔接于混合室的输出端，扩散室的腔体由窄变宽，将混合流体减速并升压，扩散室的输出端连通至燃料电池电堆内部。

特别地，接受室、混合室、扩散室依次沿着主流气体的流向排布，循环气体入口垂直于主流气体的流向布置。

特别地，循环气体通过管路无动力连接至循环气体入口，高速主流气体进入接受室时，产生负压，将循环气体吸入。

综上，本实用新型的有益效果为，与现有技术相比，所述SOFC中高温气体循环结构中设置了节流体、接受室、混合室和扩散室，将主流气体和循环气体充分混合、加速、加压进入电堆内部，以实现对高温排放气体的循环利用，提高了能源利用率，能耗少，整体效率高。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的SOFC中高温气体循环结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图1所示，本实施例提供一种SOFC中高温气体循环结构，其包括节流体1、接受室2、混合室3和扩散室4。

节流体1上设置有主流气体入口5，主流气体入口5中通入燃料电池电堆反应所需气体燃料，经过节流体1将高压主流气体转换为低压高速流体输出。