[发明专利]固体氧化物燃料电池系统的火焰筒进气方法及其燃烧室

权利要求书

1.固体氧化物燃料电池系统的火焰筒进气方法，其特征在于电堆的阳极尾气采用旋流方式从火焰筒的头部进入火焰筒，电堆的阴极尾气采用以下方式进入火焰筒：

1）从分布于火焰筒的侧壁上的侧壁通孔进入火焰筒；

2）从分布于火焰筒的头部端壁上的端壁通孔进入火焰筒；

3）采用旋流方式从火焰筒的头部进入火焰筒；

采用旋流方式进入火焰筒的阴极尾气沿进气方向包裹采用旋流方式进入火焰筒的阳极尾气。

2.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统的火焰筒进气方法，其特征在于采用方式1）进入火焰筒的阴极尾气量为阴极尾气总量的40%-90%，采用方式2）进入火焰筒的阴极尾气量为阴极尾气总量的5%-30%，采用方式3）进入火焰筒的阴极尾气量为阴极尾气总量的1%-30%。

3.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统的火焰筒进气方法，其特征在于采用旋流方式进入火焰筒的旋流阳极尾气和采用方式3）进入火焰筒的旋流阴极尾气均通过多个进气通道进入火焰筒，旋流阳极尾气进气通道与旋流阴极尾气进气通道的数量相同且一一对应，其中，一个旋流阳极尾气进气通道与火焰筒同轴，其余的旋流阳极尾气进气通道以火焰筒的轴线为中心线沿同一圆周均匀分布，各旋流阴极尾气进气通道为环形通道，同轴位于相对应的旋流阳极尾气进气通道的外侧。

4.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统的火焰筒进气方法，其特征在于火焰筒内的头部端壁侧同轴设有外缘呈圆形的挡溅盘，所述挡溅盘的直径小于火焰筒的头部内径，且与火焰筒的头部端壁之间留有间距，构成阴极尾气的火焰筒头部进气通道，采用方式2）进入火焰筒的阴极尾气通过所述火焰筒头部进气通道进入火焰筒内的所述挡溅盘的后侧参与燃烧。

5.固体氧化物燃料电池系统的燃烧室，包括燃烧室机匣和火焰筒，所述火焰筒同轴位于所述燃烧室机匣内，二者的头端均封闭、末端均敞口，其特征在于所述火焰筒的末端与所述燃烧室机匣的末端固定密封连接，所述火焰筒的头部端壁与所述燃烧室机匣的头部端壁之间留有间距，所述燃烧室机匣的侧壁上设有阳极尾气进口和阴极尾气进口，所述火焰筒的侧壁上设有多个侧壁通孔，所述火焰筒的头部端壁与所述燃烧室机匣的头部端壁之间设有阳极尾气集气室，所述阳极尾气集气室与所述阳极尾气进口连通，所述阳极尾气集气室与所述火焰筒之间设有旋流器，所述旋流器设有旋流阳极尾气进气通道和旋流阴极尾气进气通道，所述旋流阴极尾气进气通道为环形通道，同轴位于所述旋流阳极尾气进气通道的外侧，所述旋流阳极尾气进气通道连通所述阳极尾气集气室与所述火焰筒，所述旋流阴极尾气进气通道连通所述燃烧室机匣的内部空间与所述火焰筒，所述火焰筒的头部端壁上密布有端壁通孔。

6.如权利要求5所述的固体氧化物燃料电池系统的燃烧室，其特征在于所述火焰筒内的头部端壁侧同轴设有外缘呈圆形的挡溅盘，所述挡溅盘的直径小于所述火焰筒的头部内径，且与所述火焰筒的头部端壁之间留有间距，构成阴极尾气的火焰筒头部进气通道，所述挡溅盘上设有旋流器插入孔，所述旋流器的出气端插入所述旋流器插入孔并密封连接。

7.如权利要求6所述的固体氧化物燃料电池系统的燃烧室，其特征在于所述旋流器的数量为多个，其中，一个所述旋流器与所述火焰筒同轴，其余的所述旋流器以所述火焰筒的轴线为中心线沿同一圆周均匀分布。

8.如权利要求7所述的固体氧化物燃料电池系统的燃烧室，其特征在于所述旋流器包括内筒体和外筒体，所述外筒体同轴套在所述内筒体外，所述内筒体的外径小于所述外筒体的内径，所述内筒体与所述外筒体之间的环形空间构成所述旋流阴极尾气进气通道，所述内筒体的内部空间构成所述旋流阳极尾气进气通道，所述旋流阳极尾气进气通道与所述旋流阴极尾气进气通道内均设有旋流组件，所述内筒体的进气端与所述阳极尾气集气室的对应侧室壁固定连接，所述外筒体的进气端与所述阳极尾气集气室的对应侧室壁之间留有间距。