[发明专利]复合燃烧反应器、燃料电池系统及其复用燃烧方法

权利要求书

1.一种复合燃烧反应器，其特征在于，所述复合燃烧反应器至少包括：

壳体，设置于所述壳体内的预混腔，催化燃烧腔，隔火腔以及燃烧腔；

所述壳体为中空腔体，所述壳体的顶部设置有阳极尾气进口及阴极尾气进口，所述壳体的尾部设置有烟气出口；

所述预混腔设置于所述壳体的顶层，具有第一多孔结构，与所述阳极尾气进口及所述阴极尾气进口连通，用于混合阳极尾气和阴极尾气或混合空气和燃料；

所述催化燃烧腔设置于所述预混腔的下层，具有第二多孔结构，所述第二多孔结构包括催化材质，用于对通入的气体进行催化反应或燃烧反应；

所述隔火腔设置于所述催化燃烧腔的下层，具有第三多孔结构及位于所述第三多孔结构下层的隔火板，所述隔火板用于支撑所述第一多孔结构、所述第二多孔结构及所述第三多孔结构，并将明火火焰限制于所述燃烧腔内；

所述燃烧腔设置于所述隔火腔的下层，所述燃烧腔中设置有点火装置，用于进行燃烧反应。

2.根据权利要求1所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述壳体为柱形或锥形。

3.根据权利要求1所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述阳极尾气进口与所述阴极尾气进口的安装方向之间具有夹角，所述夹角设定为(0°，180°)。

4.根据权利要求1所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述阳极尾气进口与所述阴极尾气进口插入所述预混腔，且插入位置具有高度差。

5.根据权利要求1所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述第一多孔结构为多个陶瓷珠形成的多孔隙结构；或者，所述第一多孔结构为多孔介质体。

6.根据权利要求1所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述第二多孔结构为多个催化剂颗粒形成的多孔隙结构；或者，所述第二多孔结构为表面涂覆催化材料的多孔介质体。

7.根据权利要求6所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述第二多孔结构为表面设有催化剂涂层的整体式金属蜂窝。

8.根据权利要求6所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述第二多孔结构的孔径大小从上到下依次增大。

9.根据权利要求1所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述第三多孔结构为多个陶瓷珠形成的多孔隙结构；或者，所述第三多孔结构为多孔介质体。

10.根据权利要求5或9所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述多孔介质体的材质为SiC、ZrO₂或Al₂O₃。

11.根据权利要求1所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述第一多孔结构、所述第二多孔结构及所述第三多孔结构与所述壳体内壁接触的四周设置有封边。

12.根据权利要求11所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述封边的材质为SiC或Al₂O₃。

13.根据权利要求1所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述隔火板上设置有均匀直孔。

14.根据权利要求13所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述隔火板的材质为陶瓷或金属。

15.根据权利要求13所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述直孔的孔径满足回火极限理论。

16.根据权利要求1所述的复合燃烧反应器，其特征在于：所述复合燃烧反应器还包括设置于所述壳体侧壁，与所述预混腔、所述催化燃烧腔或所述隔火腔连通的冷却介质导入管，以控制燃烧器内部温度及可燃成分的反应速度。