專利名稱：燃料重整裝置、燃料電池系統(tǒng)及加熱器溫度的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的方面涉及燃料電池系統(tǒng)，更具體涉及到燃料重整(reforming) 裝置，其實現(xiàn)催化蒸汽重整反應(yīng)并且在其中防止來自燃料重整裝置的加熱器 的反閃王見象(flash-back phenomenon )。
背景技術(shù)：
燃料電池利用烴類族燃料產(chǎn)生電能。燃料電池被分類為聚合物電解質(zhì)薄 膜燃料電池和直接氧化薄膜燃料電池。直接氧化薄膜燃料電池一般被稱為直 接曱醇燃料電池(DMFC).
聚合物電解質(zhì)薄膜燃料電池具有出眾的輸出特性、低的工作溫度和快速 啟動及響應(yīng)特性。聚合物電解質(zhì)薄膜燃料電池已廣泛應(yīng)用為汽車的便攜式電 源、住宅和^>共建筑物的分布式電源(distributed power source )和電子裝置 的迷你型電源。
使用聚合物電解質(zhì)薄膜燃料電池的燃料電池系統(tǒng)典型包括燃料電池主 體、燃料重整裝置、燃料供應(yīng)和氧化劑供應(yīng)。燃料供應(yīng)包括燃料罐和供應(yīng)燃 料到燃料重整裝置的燃料泵。燃料重整裝置通過重整燃料產(chǎn)生氫氣并把氫氣 供應(yīng)到燃料電池主體。燃料電池主體通過引發(fā)來自燃料重整裝置的氫氣和氧 化劑之間的電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電能。
在燃料電池系統(tǒng)中，燃料重整裝置包括產(chǎn)生熱的加熱器和利用熱能重整 燃料的重整反應(yīng)器。加熱器可以是火爐法(burnermethod)或催化氧化反應(yīng) 器?；馉t作為加熱器是不利的，因為火爐法需要預(yù)定的燃燒空間使得熱量不 是直接應(yīng)用到重整反應(yīng)器上，并因此難以減小反應(yīng)器的尺寸。因為利用較低 的溫度，催化氧化反應(yīng)器的尺寸可以減小。然而，因為催化層上可能容易產(chǎn) 生反閃現(xiàn)象并且加熱器噴嘴入口周圍可能產(chǎn)生火焰，催化氧化反應(yīng)器是不利 的。因此，當(dāng)傳統(tǒng)的燃料重整裝置使用催化氧化反應(yīng)器時，其使用壽命是短 的。
在背景部分公開的以上信息僅為增進本發(fā)明背景的理解。這部分中描述的內(nèi)容并不解釋為這些描述形成現(xiàn)有技術(shù)的代表，現(xiàn)有技術(shù)在本國對于本技 術(shù)領(lǐng)域一4殳技術(shù)人員而言已知的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明各方面提供一種燃料重整裝置，其有計劃的將從加熱器輸出的廢 氣供應(yīng)回到加熱器并防止加熱器中引起的反閃現(xiàn)象，和一種包括該燃料重整 裝置的燃料電池系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實施方式，燃料重整裝置包括重整反應(yīng)器和加熱器。重整反 應(yīng)器重整燃料。加熱器供應(yīng)熱能到重整反應(yīng)器并通過催化層和氧化反應(yīng)原料 之間的催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱能。加熱器包括接收氧化反應(yīng)原料的流入管、輸 出由催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣的輸出管和連接流出管和流入管以引導(dǎo)廢氣 到流入管的廢氣回流管。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，廢氣是從流出管被吸入或者推入到流入管中的。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，燃料重整裝置還包括推動廢氣從流出管到流入 管的泵。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，流入管包括具有受限內(nèi)部直徑的區(qū)域，且其中 廢氣回流管在具有受限內(nèi)部直徑的區(qū)域連接到流入管，使得氧化原料經(jīng)過流 入管的流動產(chǎn)生將廢氣吸入流入管中的吸力。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，燃料重整裝置還包括選擇性切換廢氣流的閥 門。該閥門可被定位在流出管中以引導(dǎo)廢氣經(jīng)過流出管或進入廢氣回流管， 或者可被定位為選擇性引導(dǎo)廢氣從廢氣回流管進入流入管。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，形成閥門以使得當(dāng)廢氣中氮和水的量大于預(yù)定 值時，廢氣流到廢氣回流管。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，氧化反應(yīng)原料包括燃料和空氣。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，氧化反應(yīng)原料包括燃料和空氣，流入管包括接 收燃料的燃料流入管和接收空氣的空氣流入管，并且廢氣回流管^f皮連接到空 氣流入管。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，燃料電池系統(tǒng)包括燃料供應(yīng)單元、燃料 重整裝置和燃料電池主體。燃料重整裝置重整從燃料供應(yīng)單元供應(yīng)的燃料并 產(chǎn)生包含氫的重整氣體。燃料電池主體通過引發(fā)重整氣體和氧化劑氣體之間的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。燃料重整裝置包括重整燃料的重整反應(yīng)器和供應(yīng)熱 能到重整反應(yīng)器并通過催化層和氧化反應(yīng)原料之間的催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱 能的加熱器。加熱器包括接收氧化反應(yīng)原料的流入管、輸出由催化氧化反應(yīng) 產(chǎn)生的廢氣的流出管和連接流出管和流入管以引導(dǎo)廢氣到流入管的廢氣回 流管。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，流入管包括接收燃料的燃料流入管和接收空氣 的空氣流入管，并且流到燃料流入管和重整反應(yīng)器的燃料是由燃料供應(yīng)單元 供應(yīng)的。
燃料電池系統(tǒng)還包括氧化劑供應(yīng)單元，其供應(yīng)氧化劑氣體到燃料電池主體。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供一種控制加熱器溫度的方法，該加熱 器通過催化層與由流入管進入加熱器中的氧化反應(yīng)原料之間的催化氧化反 應(yīng)向燃料電池系統(tǒng)的重整反應(yīng)器供應(yīng)熱能。催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生廢氣和/或防止 加熱器的反閃現(xiàn)象，廢氣通過流出管離開加熱器。該方法包括引導(dǎo)至少一部 分廢氣乂人力。熱器的流出管到流入管。
在根據(jù)本發(fā)明的各方面的燃料重整裝置和包括燃料重整裝置的燃料電 池系統(tǒng)中，加熱器中產(chǎn)生的反閃現(xiàn)象可被防止。因此，根據(jù)本發(fā)明各方面的 加熱器的耐受性可纟皮提高，并且可增加燃料重整裝置的壽命。
本發(fā)明的其他方面和/或優(yōu)勢將在以下描述中部分闡明，部分地從描述中 將明晰，或者可在本發(fā)明的實踐中習(xí)知。


通過結(jié)合附圖對實施方式的以下描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)
點將變得清楚和更加易于理解，附圖中
圖1是才艮據(jù)本發(fā)明實施方式的燃料電池系統(tǒng)的示意圖2是#4居本發(fā)明實施方式的燃料重整裝置的示意圖3是包括設(shè)置到廢氣回流管的泵的圖2燃料重整裝置的示意圖4是包括設(shè)置在燃氣回流管和流出管之間的閥門的圖2燃料重整裝置
的示意圖5是包括設(shè)置在廢氣回流管和流入管之間的阻尼單元(orifice unit) 的圖2燃料重整裝置的示意圖；圖6是圖5中所示阻尼單元A的放大截面圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個實施方式的燃料重整裝置示意圖； 圖8A是表示根據(jù)圖2實施方式的燃料重整裝置內(nèi)部溫度的數(shù)據(jù)圖表； 圖8B是表示傳統(tǒng)燃料重整裝置內(nèi)部溫度的數(shù)據(jù)圖表；以及 圖9A顯示在空氣-燃料比X為1.4的條件下傳統(tǒng)燃料重整裝置的內(nèi)部 溫度的照片，圖9B和圖9C顯示在空氣-燃料比人為1.4的條件下，燃氣 供應(yīng)分別為3L/min和5L/min時，根據(jù)圖2實施方式燃料重整裝置的內(nèi)部溫 度的照片。
具體實施例方式
現(xiàn)對本發(fā)明的本實施方式作詳細參考，其實例在附圖中得到闡明。通篇 相似的附圖標(biāo)記指示相似的元件。為了解釋本發(fā)明，以下通過參照附圖描述 實施方式。
圖l是根據(jù)本發(fā)明實施方式的燃料電池系統(tǒng)示意圖；燃料電池系統(tǒng)包括 燃料電池主體IO,其通過引發(fā)包含氫的重整氣體與包含氧的氧化劑氣體之間 發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)以產(chǎn)生電能。燃料電池主體10典型包括多個單元電池連續(xù) 堆疊其中的疊層結(jié)構(gòu)。單元電池是產(chǎn)生電能的最小單元。 一般而言，燃料電 池主體10的疊層結(jié)構(gòu)被稱為燃料電池堆。尾板(end plate )可連接到該裝置 (the set)的最左端。
每一個單元電池包括其中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的薄膜電極組件(MEA),盤 狀的分隔器設(shè)置在MEA的兩面上。第一分隔器靠近MEA的陽極端，重整 氣體流到第一通道，該第一通道形成在第一分隔器靠近陽極端的表面上。第 二分隔器靠近MEA的陰極端，氧化劑氣體流到形成在第二分隔器靠近陰極 端的表面上的第二通道。在上述構(gòu)造的單元電池中，氫和氧通過MEA起電 化學(xué)反應(yīng)，可產(chǎn)生電能。需要理解的是，本發(fā)明并不限于上文描述的燃料電 池堆，可以采用其它燃料電池構(gòu)造和幾何構(gòu)型。
燃料供應(yīng)單元20包括儲存燃料的燃料罐和供應(yīng)燃料到燃料重整裝置30 或50的泵。(如圖2-6所示的燃料重整器30或圖7中的燃料重整器50可 以是圖1的燃料重整器。)
燃料重整裝置30或50接收來自燃料供應(yīng)單元20的燃料，引發(fā)燃料中 的重整反應(yīng)，并產(chǎn)生包含源自燃料的氫的重整氣體。燃料重整裝置30和50之后將更詳細的描述。
氧化劑供應(yīng)單元40向燃料電池主體10供應(yīng)氧化劑氣體。氧化劑供應(yīng)單
元40可使用空氣泵以將空氣從大氣供應(yīng)到燃料電池主體10作為氧化劑氣 體。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方式的燃料重整裝置的示意圖。在圖2-7所示 的所有實施方式中，廢氣凈皮供應(yīng)到燃料重整裝置的加熱器使得可防止加熱器 中由催化氧化反應(yīng)引起的反灼效應(yīng)(back-fire effect )。
如圖1和圖2所示，燃料重整裝置30重整由燃料供應(yīng)單元20供應(yīng)的燃 料以產(chǎn)生重整氣體，并將重整氣體供應(yīng)到燃料電池主體10。根據(jù)燃料重整方 法，燃料重整裝置30包括各種組成元件，在這些組成元件中，可設(shè)置蒸發(fā) 器(未顯示)、加熱器31和重整反應(yīng)器32以執(zhí)行蒸汽重整反應(yīng)。
蒸發(fā)器加熱水并產(chǎn)生用以執(zhí)行蒸汽重整反應(yīng)的蒸汽。加熱器31,其為催 化充氧器(catalytic oxygenator),具有催化層，并且當(dāng)空氣和燃料凈皮供應(yīng)到 加熱器31時，加熱器31通過催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱能。加熱器31位于重整 反應(yīng)器32旁邊以供應(yīng)熱能到重整反應(yīng)器32。重整反應(yīng)器32利用由加熱器 31供應(yīng)的熱能以催化燃料的重整反應(yīng)并產(chǎn)生包含來自燃料的氫的重整氣體。
具體地，根據(jù)圖2-7描述的實施方式，形成加熱器31以循環(huán)接收廢氣 (flue gas )。也就是說，燃料和空氣分別被供應(yīng)到加熱器31以執(zhí)行催化氧化 反應(yīng)。因此，加熱器31通過催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱能，并輸出作為催化氧化 反應(yīng)的結(jié)果的廢氣。加熱器31包括吸納燃料和空氣的流入管33和輸出作為 催化重整反應(yīng)結(jié)果產(chǎn)生的廢氣的流出管34。燃料和空氣可以被混合以由一個 流入管33供應(yīng)或者可以分別由對應(yīng)的流入管供應(yīng)。需要理解的是，這里所 用的術(shù)語"管"可以廣泛指代任何形式的引導(dǎo)流體流動的導(dǎo)管(conduit )。
加熱器31還包括廢氣回流管35,其將流出管34連接到流入管33，使 得從流出管34輸出的廢氣被導(dǎo)入流入管33。這種情況下，因為廢氣是燃料 和空氣被用以執(zhí)行催化氧化反應(yīng)后的殘留氣體，所以廢氣包括大量的氮化合 物和水。
如傳統(tǒng)技術(shù)中所述，當(dāng)供應(yīng)燃料和空氣到被連接到催化充氧器流入管的 加熱器入口時，火焰可迅速向入口蔓延。因此，反閃現(xiàn)象可能容易發(fā)生在加 熱器入口。然而，在根據(jù)本發(fā)明實施方式的燃料重整裝置30中，廢氣隨同 燃料和空氣凈皮供應(yīng)到加熱器。因此，由于相對于供應(yīng)到加熱器31的燃料和氧的量，氮的量增加了，在連接到流入管33的入口處產(chǎn)生反閃現(xiàn)象的可能 減小。另外，在加熱器31中，廢氣中的水防止入口處的溫度迅速增加。
根據(jù)本發(fā)明實施方式的燃料重整裝置30 ^C構(gòu)建為有效地供應(yīng)廢氣到加 熱器31。
圖3是包括如圖2所示設(shè)置到廢氣回流管35以向流入管33供應(yīng)廢氣的 泵36的燃料重整裝置30的示意圖。泵36不受限并可以是本技術(shù)領(lǐng)域已知 的任何結(jié)構(gòu)。泵36可以被預(yù)先設(shè)定的操作條件或者控制器驅(qū)動以控制供應(yīng) 廢氣的量。
圖4是包括設(shè)置在圖2所示的廢氣回流管35和流出管34之間的閥門37 的燃料重整裝置30的示意圖。閥門37設(shè)置到流出管34和廢氣回流管35相 互連接的區(qū)域使得廢氣流可選擇性改變。也就是說，閥門37根據(jù)控制器的 操作選擇性關(guān)閉流出管34使得廢氣可以被供應(yīng)到廢氣回流管35，或者閥門 37根據(jù)控制器的4喿作選擇性關(guān)閉廢氣回流管35的入口4吏得廢氣可以通過流 出管34向外部輸出。此外，閥門37可控制開關(guān)程度使預(yù)定量的廢氣可供應(yīng) 到廢氣回流管35。另外，當(dāng)廢氣中的氮和水的量比預(yù)定值大時，可控制閥門 37使廢氣4皮供應(yīng)到廢氣回流管35。
在燃料重整裝置30中，除了閥門37連接到流出管34和廢氣回流管35 互相連接的區(qū)域，第二個閥門38可被設(shè)置在流入管33和廢氣回流管35相 互連接的位置。因此，兩個閥門37和38互相配合使得廢氣可被供應(yīng)到流入 管33中。
可選擇地，如圖5所示，阻尼單元(orifice unit) A可以代替第二閥門 38被設(shè)置以將廢氣吸入加熱器31的流入管33中。
圖6是圖5所示的阻尼單元A的放大截面圖。阻尼單元A是管狀結(jié)構(gòu)， 其控制被吸入流入管33中的廢氣量并測量流速。在阻尼單元A中，除了在 流入管33與廢氣回流管35連接的部分處流入管33內(nèi)截面急劇下降到具有 直徑D2以外，流入管33的內(nèi)截面直徑為Dl。因此，在阻尼單元A中，根 據(jù)柏努利(Bernoulli)原則，流速增加，在具有窄的直徑D2的內(nèi)截面壓力 減小。因為廢氣回流管35被連接到流入管33中具有窄直徑D2的內(nèi)截面的 區(qū)域，流入管33這部分產(chǎn)生的較低的壓力幫助將廢氣吸入流入管中。
圖7是才艮據(jù)本發(fā)明另一個實施方式的燃料重整裝置的示意圖。
如圖1和圖7中所示，燃料和空氣作為氧化反應(yīng)原料被供應(yīng)到燃料重整裝置50的加熱器51。也就是說，加熱器51包括接收空氣的空氣流入管53、 接收燃料的燃料流入管56以及輸出由催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣的流出管 54。燃料流入管56從燃料電池系統(tǒng)的燃料供應(yīng)單元20供應(yīng)燃料到加熱器51 和重整反應(yīng)器52。
因此，當(dāng)空氣和燃料被供應(yīng)時，加熱器51通過催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱能， 且重整反應(yīng)器52利用由加熱器51在反應(yīng)中供應(yīng)的熱能以產(chǎn)生包含來自燃料 的氫的重整氣體。
加熱器51還包括廢氣回流管55，其連接流出管54和流入管53以使得 從流出管54輸出的廢氣被引導(dǎo)到流入管53。
圖8A是表示圖2所示的燃料重整裝置實-驗操作中內(nèi)部溫度的數(shù)據(jù)圖表。 燃料重整裝置30被設(shè)成使廢氣以5L/min的速率通過廢氣回流管35供應(yīng)到 流入管33。保持供應(yīng)到加熱器31的燃料量不變，改變空氣量。另外，當(dāng)?shù)?加熱器31中發(fā)生催化氧化反應(yīng)的預(yù)定時間時，檢測器測量加熱器31的Cl 到C10各個區(qū)域的溫度。
圖8B是表示傳統(tǒng)燃料重整裝置實驗操作中內(nèi)部溫度的數(shù)據(jù)圖表。傳統(tǒng) 的燃料重整裝置在與圖8A采用的相同條件下^f吏用加熱器，但廢氣不供應(yīng)到 加熱器。在圖8B中，保持供應(yīng)到加熱器的燃料的量不變，改變空氣量。另 外，當(dāng)?shù)郊訜崞髦邪l(fā)生催化氧化反應(yīng)的預(yù)定時間時，檢測器測量加熱器的 Cl到C10的各個區(qū)域的溫度。
如圖8A和圖8B所示，在C1-C10的各個區(qū)域內(nèi)，圖2中加熱器31的 溫度一般低于傳統(tǒng)加熱器溫度。此外，如圖8A所示，隨著空氣-燃料比人 增加，圖2加熱器31的溫度降低到低于傳統(tǒng)加熱器的溫度，如圖8B所示。 當(dāng)空氣-燃料比人為1.6時，圖8A所示的加熱器31的溫度急劇下降到更4氐， 但圖8B所示的加熱器溫度在預(yù)定區(qū)域C4,C5，C6內(nèi)仍然很高。
圖9A顯示當(dāng)空氣-燃料比人為1.4時，傳統(tǒng)燃料重整裝置實驗操作中 內(nèi)部溫度的照片，圖9B和圖9C顯示在空氣-燃料比人為1.4的條件下，分 別以3L/min和5L/min供應(yīng)廢氣時，根據(jù)圖2實施方式燃料重整裝置實驗操 作中內(nèi)部溫度的照片。
圖9A至圖9C所示的照片顯示燃料重整裝置的加熱器的預(yù)定區(qū)域，且 通過預(yù)定區(qū)域的明暗(shading)可以確定溫度。
圖9B案例1 (廢氣3L/min)的溫度和圖9C案例2 (廢氣5L/min)的溫度分別為821。C和690°C,其低于未向其中供應(yīng)廢氣的圖9A的對比實例的 847 。C。
如數(shù)據(jù)圖表所示，因為形成根據(jù)本發(fā)明實施方式的燃料重整裝置30和 50使得廢氣被供應(yīng)到加熱器31和51,所以加熱器31和51的溫度分別低于 傳統(tǒng)加熱器的溫度。也就是說，根據(jù)本發(fā)明與傳統(tǒng)加熱器比較的各方面，可 抑制在加熱器31和51中的反閃現(xiàn)象。
盡管展示并描述了本發(fā)明的幾個實施方式，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)該 理解在不脫離由權(quán)利要求及其等價形式界定范圍的本發(fā)明的原則和精神的 情況下，可以改變其實施方式。
權(quán)利要求
1、一種燃料重整裝置，包括重整燃料的重整反應(yīng)器；以及加熱器，向所述重整反應(yīng)器供應(yīng)熱能，和通過催化層和氧化反應(yīng)原料之間的催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生所述熱能；其中所述加熱器包括流入管，接收所述氧化反應(yīng)原料；流出管，輸出通過所述催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣；和廢氣回流管，其連接所述流出管和所述流入管以引導(dǎo)所述廢氣進入所述流入管。
2、 如權(quán)利要求1所述的燃料重整裝置，其中所述廢氣從所述流出管被 吸入或推入所述流入管。
3、 如權(quán)利要求2所述的燃料重整裝置，還包括將所述廢氣從所述流出 管推入到所述流入管的泵。
4、 如權(quán)利要求3所述的燃料重整裝置，其中所述泵設(shè)置在所述廢氣回 流管中。
5、 如權(quán)利要求2所述的燃料重整裝置，其中所述流入管包括具有受限 內(nèi)部直徑的區(qū)域，其中在所述具有受限內(nèi)部直徑的區(qū)域，所述廢氣回流管連 接到所述流入管以使氧化原料經(jīng)過所述流入管的流動產(chǎn)生將廢氣吸入所述 流入管的吸力。
6、 如權(quán)利要求1所述的燃料重整裝置，還包括切換所迷廢氣流動的閥門。
7、 如權(quán)利要求6所述的燃料重整裝置，其中所述閥門被定位在所述流 出管中以選擇性引導(dǎo)所述廢氣經(jīng)過所述流出管或進入所述廢氣回流管。
8、 如權(quán)利要求7所述的燃料重整裝置，其中所述閥門被定位在所述流 入管中以選擇性引導(dǎo)所述廢氣從所述廢氣回流管進入所述流入管。
9、 如權(quán)利要求7所述的燃料重整裝置，其中形成所述閥門以使得所述 廢氣中氮和水的量大于預(yù)定值時，所述廢氣流到所述廢氣回流管。
10、 如權(quán)利要求1所述的燃料重整裝置，其中所述氧化反應(yīng)原料包括所 述燃料和空氣。
11、 如權(quán)利要求1所述的燃料重整裝置，其中所述氧化反應(yīng)原料包括所 述燃料和空氣，所述流入管包括接收所述燃料的燃料流入管和接收所述空氣的空氣流入管，并且所述廢氣回流管被連接到所述空氣流入管。
12、 一種燃料電池系統(tǒng)，包括 燃料供應(yīng)單元；燃料重整裝置，其重整從所述燃料供應(yīng)單元供應(yīng)的燃料并產(chǎn)生包含氫的 重整氣體；以及燃料電池主體，其通過引發(fā)所述重整氣體和氧化劑氣體的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn) 生電能，其中所述燃料重整裝置包括重整所述燃料的重整反應(yīng)器和通過在催化 層和氧化反應(yīng)原料之間的催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱能從而供應(yīng)所述熱能到所述 重整反應(yīng)器的加熱器，其中所述加熱器包括接收所述氧化反應(yīng)原料的流入 管、輸出所述催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣的流出管以及連接所述流出管和所述 流入管以引導(dǎo)所述廢氣進入所述流入管的廢氣回流管。
13、 如權(quán)利要求12所述的燃料電池系統(tǒng)，其中所述氧化反應(yīng)原料包括 燃料和空氣，所述流入管包括接收所述燃料的燃料流入管和接收所述空氣的 空氣流入管，并且流到所述燃料流入管和所述重整反應(yīng)器的所述燃料由所述 燃料供應(yīng)單元供應(yīng)。
14、 如權(quán)利要求12所述的燃料電池系統(tǒng)，還包括氧化劑供應(yīng)單元，其 供應(yīng)所述氧化劑氣體到所述燃料電池主體。
15、 一種加熱器溫度的控制方法，所述加熱器通過催化層與由流入管進 入所述加熱器中的氧化反應(yīng)原料之間的催化氧化反應(yīng)供應(yīng)熱能到燃料電池 系統(tǒng)的重整反應(yīng)器，所述催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生經(jīng)過流出管離開所述加熱器的廢 氣和/或防止所述加熱器的反閃現(xiàn)象，所述方法包括引導(dǎo)至少 一部分所述廢氣從所述加熱器的流出管到流入管。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中根據(jù)所述加熱器的溫度控制所述 引導(dǎo)至少 一部分所述廢氣從所述加熱器的流出管到流入管。
17、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中當(dāng)所述廢氣中氮和水的量大于預(yù) 定值時，所述廢氣被引導(dǎo)到所述加熱器的流入管。
18、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述引導(dǎo)所述廢氣從所述加熱器 的流出管到流入管由泵控制。
19、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述引導(dǎo)至少一部分所述廢氣從 所述加熱器的流出管到流入管包括控制形成在所述流出管中的閥門以從所述流出管選擇性引導(dǎo)所述廢氣。
20、如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述引導(dǎo)至少一部分所述廢氣從 所述加熱器的流出管到流入管包括控制形成在所述流入管中的閥門以選擇 性引導(dǎo)所述廢氣進入所述流入管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃料重整裝置、燃料電池系統(tǒng)及加熱器溫度的控制方法。其中，防止反閃現(xiàn)象的燃料重整裝置包括重整反應(yīng)器和加熱器。重整反應(yīng)器重整燃料，加熱器通過催化層和氧化反應(yīng)原料之間的催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱能，供應(yīng)熱能到重整反應(yīng)器。加熱器包括接收氧化反應(yīng)原料的流入管、輸出由催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣的輸出管和連接流出管和流入管以引導(dǎo)廢氣到流入管的廢氣回流管。
文檔編號H01M8/06GK101425595SQ20081017475
公開日2009年5月6日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者孔相畯, 孫寅赫, 安鎮(zhèn)九, 李勇杰, 李圣哲, 申又澈, 金兌根, 金周龍 申請人:三星Sdi株式會社