專利名稱：一種燃料電池尾氣回收循環(huán)再利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種氣體回收循環(huán)再利用裝置，一種可以將工業(yè)中排放氣體回收再輸送回燃料電池加以循環(huán)再利用。
背景技術(shù)：
當(dāng)今全球能源緊張，尋找新能源作為石化燃料的替代品已是當(dāng)務(wù)之急。燃料電池具有發(fā)電效率高、環(huán)境污染小、可靠性高和廢熱易排出可循環(huán)再利用等優(yōu)點(diǎn)。因此燃料電池技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)受到各國(guó)政府的大力支持，所以未來(lái)燃料電池市場(chǎng)將有很大的上升空間。質(zhì)子交換膜燃料電池工作時(shí)參與反應(yīng)的氫氣和氧氣分別為陽(yáng)極和陰極的氣體。在正常工作時(shí)，參與反應(yīng)的氫氣很少，會(huì)有一部分氣體排出。此裝置可同時(shí)應(yīng)用于燃料電池氫 氣和氧氣回收，也可以用于其它工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。故設(shè)計(jì)此氣體回收循環(huán)再利用裝置，收集再利用未被反應(yīng)掉的氣體，從而大大提高氣體的利用率，降低發(fā)電成本，減少危險(xiǎn)氣體的排放。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決燃料電池尾氣排放對(duì)環(huán)境安全的威脅和降低燃料電池的發(fā)電成本，本發(fā)明專利提供了一種使用增壓回收泵對(duì)尾氣進(jìn)行回收的系統(tǒng)，該系統(tǒng)安全簡(jiǎn)單，操作方便。本發(fā)明專利的技術(shù)解決方案是一種燃料電池尾氣回收循環(huán)再利用裝置，它由氮?dú)饨M101 ;氫氣組102 ;增壓穩(wěn)流組103 ;增壓組104 ;集氣組105 ;電堆工作組106 ;穩(wěn)流組107組成。其特征是氮?dú)饨M101經(jīng)過(guò)氫氣組102經(jīng)過(guò)增壓穩(wěn)流組103經(jīng)過(guò)增壓組104經(jīng)過(guò)集氣組105經(jīng)過(guò)電堆工作組106經(jīng)過(guò)穩(wěn)流組107經(jīng)過(guò)排空監(jiān)控組108相連接。可以將尾氣收集，回收增壓至適合的工作壓力狀態(tài)再利用。在結(jié)構(gòu)上由兩路組成分別為循環(huán)支路和干路。在循環(huán)支路上設(shè)有一個(gè)安全閥，使集氣瓶壓始終處于一個(gè)設(shè)定的壓力值，此設(shè)定的壓力值是根據(jù)增壓泵的工作特性來(lái)確定的。在循環(huán)支路和干路上分別設(shè)有兩個(gè)單向閥，通過(guò)增壓泵工作來(lái)控制兩個(gè)單向閥的工作狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)圖2的波動(dòng)效果。本發(fā)明專利的有益效果是節(jié)約燃料電池發(fā)電成本，提高氣體利用率，降低尾氣排放對(duì)環(huán)境和安全造成的威脅。


圖I為本發(fā)明專利的一種燃料電池尾氣回收再利用裝置的整體流程圖。圖2為本發(fā)明專利的一種燃料電池尾氣回收再利用裝置的氣體流量波動(dòng)圖。
具體實(shí)施例方式一種燃料電池尾氣回收再利用裝置由以下的附圖給出本圖是一種燃料電池尾氣回收再利用裝置圖整體結(jié)構(gòu)圖它由氮?dú)庠?I);氫氣源⑵；流量計(jì)⑶；調(diào)壓閥⑷；調(diào)壓閥(5);單向閥(6);緩沖罐(7);調(diào)壓閥⑶；流量計(jì)O);燃料電池電堆(10);流量計(jì)(11);安全閥(12);流量計(jì)(13);集氣瓶(14);流量計(jì)(15);增壓泵(16);單向閥(17);緩沖罐(18);壓力表(19);單向閥(20);流量計(jì)(21);截止閥(22);截止閥(23);氫氣感應(yīng)器(24);氮?dú)饨M101 ;氫氣組102 ;增壓穩(wěn)流組103 ;增壓組104 ;集氣組105 ;電堆工作組106 ;穩(wěn)流組107組成。其特征是氮?dú)饨M101經(jīng)過(guò)氫氣組102經(jīng)過(guò)增壓穩(wěn)流組103經(jīng)過(guò)增壓組104經(jīng)過(guò)集氣組105經(jīng)過(guò)電堆工作組106經(jīng)過(guò)穩(wěn)流組107 ;排空監(jiān)控組108相連接。下面綜合附圖對(duì)燃料電池尾氣回 收再利用裝置進(jìn)一步說(shuō)明。圖2 :尾氣回收再利用裝置尾氣過(guò)程I、排空,此時(shí)氣體有如下兩種調(diào)壓閥(4) (23)關(guān)閉狀態(tài)，其它氣動(dòng)元器件均打開(kāi)，氮?dú)庠?I)中的氮?dú)庖来谓?jīng)過(guò)調(diào)壓閥(5)、緩沖罐(7)、調(diào)壓閥(8)、流量計(jì)(9)、電堆(10)、流量計(jì)(11)、集氣瓶(14)、流量計(jì)(15)、泵(16)、單向閥(17)、緩沖罐(18)、單向閥(20)、流量計(jì)(21)、截止閥(22)排出空氣。氮?dú)庠?I)也經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥(5)、截止閥(22)排出部分空氣。2、工作狀態(tài)當(dāng)氣路排空完畢，關(guān)閉調(diào)壓閥5與截止閥2，打開(kāi)調(diào)壓閥4與截止閥22，氫氣源中的氫氣依次經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥(5)、緩沖罐(7)、調(diào)壓閥(8)、流量計(jì)(9)、電堆(10)、流量計(jì)(11)、集氣瓶(14)、流量計(jì)(15)、泵(16)、單向閥(17)、緩沖罐(18)、單向閥(20)、流量計(jì)(21)、截止閥(22)，出氣口端裝有一氫氣感應(yīng)氫氣，當(dāng)感應(yīng)器鳴叫時(shí)關(guān)閉截止閥22，此時(shí)裝置進(jìn)入循環(huán)工作狀態(tài)。3:循環(huán)工作狀態(tài)當(dāng)循環(huán)氣路開(kāi)始運(yùn)作時(shí)，泵啟動(dòng)，循環(huán)路中的氣體壓力逐漸增大，當(dāng)大于調(diào)壓閥
(4)的調(diào)定壓力時(shí)，流量計(jì)(3)示數(shù)逐漸變小，流量計(jì)示數(shù)(21)逐漸增大；電堆(10)逐漸消耗氣體，循環(huán)氣路中的氣壓逐漸降低，流量計(jì)(3)示數(shù)逐漸增大，流量計(jì)(21)示數(shù)逐漸減小，兩流量計(jì)示數(shù)波動(dòng)如圖(2)。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池尾氣回收循環(huán)再利用裝置，它由氮?dú)饨M101 ;氫氣組102 ;增壓穩(wěn)流組103 ;增壓組104 ;集氣組105 ;電堆工作組106 ;穩(wěn)流組107組成。其特征是氮?dú)饨M101經(jīng)過(guò)氫氣組102經(jīng)過(guò)增壓穩(wěn)流組103經(jīng)過(guò)增壓組104經(jīng)過(guò)集氣組105經(jīng)過(guò)電堆組106經(jīng)過(guò)穩(wěn)流組107相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種燃料電池尾氣回收循環(huán)再利用裝置，其特征是氮?dú)饨M101由調(diào)壓閥(5)和氮?dú)庠?I)組成一個(gè)獨(dú)立氣源模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種燃料電池尾氣回收循環(huán)再利用裝置，其特征是氫氣組102由單向閥(6)、流量計(jì)(3)、調(diào)壓閥(4)和氫氣源(2)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種燃料電池尾氣回收循環(huán)再利用裝置，其特征是增壓穩(wěn)流組103由節(jié)流閥(24)、流量計(jì)(21)、單向閥(20)、壓力表(19)和緩沖罐(18)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種燃料電池尾氣回循環(huán)收再利用裝置，其特征是增壓組104由單向閥(17)、節(jié)流閥(23)、增壓泵(16)和流量計(jì)(15)組成。通過(guò)增壓泵工作來(lái)控制兩個(gè)單向閥的工作狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)圖2的波動(dòng)效果。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種燃料電池尾氣回收循環(huán)再利用裝置，其特征是集氣組10< 5由安全閥(12)、流量計(jì)(13)、集氣瓶(14)流量計(jì)(11)組成。設(shè)有一個(gè)安全閥，使集氣瓶壓力始終處于一個(gè)設(shè)定的壓力值，此設(shè)定的壓力值是根據(jù)增壓泵的工作特性確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種燃料電池尾氣回收循環(huán)再利用裝置，其特征是穩(wěn)流組107由緩沖罐(7)、調(diào)壓閥(8)和流量計(jì)(9)組成，穩(wěn)流組共分為三路氮?dú)饴?、循環(huán)路和干路相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種燃料電池尾氣回收循環(huán)再利用裝置，其特征是排氣監(jiān)控組108由節(jié)流閥(22)和氫氣感應(yīng)器(25)組成。
全文摘要
一種燃料電池尾氣回收循環(huán)再利用裝置，它由氮?dú)饨M；氫氣組；增壓穩(wěn)流組；增壓組；集氣組；電堆工作組；穩(wěn)流組；排空監(jiān)控組組成。其特征是氮?dú)饨M經(jīng)過(guò)氫氣組經(jīng)過(guò)增壓穩(wěn)流組經(jīng)過(guò)增壓組經(jīng)過(guò)集氣組經(jīng)過(guò)電堆工作組經(jīng)過(guò)穩(wěn)流組經(jīng)過(guò)排空監(jiān)控組相連接。它可以將燃料電池排出的尾氣收集，回收增壓至適合的工作壓力狀態(tài)，再利用。在結(jié)構(gòu)上由兩路組成分別為循環(huán)支路和干路。在循環(huán)支路上設(shè)有一個(gè)安全閥，使集氣瓶壓始終處于一個(gè)設(shè)定的壓力值，此設(shè)定的壓力值是根據(jù)增壓泵的工作特性來(lái)確定的。其次在循環(huán)支路和干路上分別設(shè)有兩個(gè)單向閥，通過(guò)增壓泵工作來(lái)控制兩個(gè)單向閥的工作狀態(tài)。
文檔編號(hào)H01M8/00GK102760895SQ20111011627
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者朱崔輝, 杜榮欣, 趙志剛 申請(qǐng)人:江蘇華源氫能科技發(fā)展有限公司