[发明专利]一种固体氧化物燃料电池装置

说明书

本发明公开了一种固体氧化物燃料电池装置，包括多个柱状燃料电池，所述柱状燃料电池利用在内部流动路径中流动的燃料气体或氧化剂气体来发电，其中所述多个柱状燃料电池均由第一电池组和第二电池组形成，包括在第一电池组和第二电池组中的多个燃料电池竖立固定在一矩形基座上，并且所述第一电池组和第二电池组分别被矩形盖封盖，所述矩形基座和矩形盖均为中空，并且所述矩形基座和矩形盖以及所述第一电池组和第二电池组内部联通构成所述内部流动路径，并且所述矩形基座上布置有第二歧管，所述矩形盖相互联通并且至少一个矩形盖上布置有第一歧管。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及一种固体氧化物燃料电池装置。

背景技术

固体氧化物燃料电池装置(固体氧化物燃料电池：以下也称为“SOFC”)是包括燃料电池的燃料电池装置，所述燃料电池由具有氧化物离子传导性的固体电解质作为电解质组成，电极设置在所述燃料电池上。固体电解质的两面等。固体氧化物燃料电池装置，其具有设置在模块容器中的多个燃料电池，通过将燃料气体供应到燃料电池的一个电极(燃料电极)并供应氧化剂气体(例如空气)来提取由发电反应产生的电力。和氧气)到另一个电极(空气电极)。固体氧化物燃料电池装置相对于其他燃料电池装置(例如聚合物电解质燃料电池装置)在相对高的温度下操作，例如，约700至1000℃。作为固体氧化物燃料电池装置中使用的燃料电池，有国内外专利公开描述的扁平圆柱形电池，圆柱形单元电池，圆柱形水平条纹类型电池等是已知的现有技术。

作为这样的燃料电池装置，需要高燃料利用率(Uf)和高发电效率。两级级联型燃料电池装置是提出以提高燃料利用率和发电效率，其中燃料电池阵列被分成处于第一阶段和第二阶段的两个电池组，以及将第一阶段的燃料电池的发电中剩余的燃料气体供应到燃料电池的燃料气体的级联利用第二阶段的提升。然而，难以将这种两级级联型燃料电池应用于使用传统圆柱形燃料电池的燃料电池堆和燃料电池装置。这是因为出现了燃料电池装置的结构变得复杂，并且阻碍了燃料电池装置的小型化的问题。特别是在燃料电池装置中，在发电中未使用的燃料气体(废气)被燃烧以加热重整器并将原料气体重整为重整器中的含氢的燃料气体。然而，在应用两级燃料电池的情况下，当燃料气体从燃料电池下方供应到初级侧的燃料电池时，在初级侧的燃料电池中未使用的燃料气体被返回燃料电池上方。该燃料气体被供应到次级侧的燃料电池。因此，废气从次级侧的燃料电池下方排出。在这种情况下，需要用于将废气排放到安装在传统燃料电池上方的燃烧部分的管道。

背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种在本申请的优先权日是或曾经是公共常识的一部分。

发明内容

本发明提出了一种固体氧化物燃料电池装置，包括多个柱状燃料电池，所述柱状燃料电池利用在内部流动路径中流动的燃料气体或氧化剂气体来发电，其中所述多个柱状燃料电池均由第一电池组和第二电池组形成，包括在第一电池组和第二电池组中的多个燃料电池竖立固定在一矩形基座上，并且所述第一电池组和第二电池组分别被矩形盖封盖，所述矩形基座和矩形盖均为中空，并且所述矩形基座和矩形盖以及所述第一电池组和第二电池组内部联通构成所述内部流动路径，并且所述矩形基座上布置有第二歧管，所述矩形盖相互联通并且至少一个矩形盖上布置有第一歧管。

其中，包括在所述第一电池组中的所述燃料电池的纵向长度短于包括在所述第二电池组中的所述燃料电池的纵向长度。

其中供应到所述第一歧管的燃料气体顺序地流过所述第一电池组的内部流动路径和所述第二电池组的内部流动路径，然后从所述第二歧管排出。

其中，所述第一歧管由多个歧管构成。

其中，向所述第一歧管供应燃料气体的重整器设置在所述第二电池组中包括的所述多个燃料电池的上方，并且在所述多个燃料电池之间设置有燃烧部。

具体实施方式