应用于高温燃料电池之多孔性介质燃烧器

摘要

一种应用于高温燃料电池之多孔性介质燃烧器，系可配置于燃料电池系统中，作为系统启动暖机时之热量来源，或燃烧燃料电池堆尾气中之残余燃料。该多孔性介质燃烧器系至少包括一氧化剂入口、一燃料喷注机构、一缓冲区腔体、一气流整流盘、一燃烧区腔体、一尾气排放口及一点火装置口所构成，可适应该燃料电池系统在不同运转条件下，包含系统启动、稳态运转、动态负载变化以及停机时所衍生之不同气流条件，藉由提升系统热回收量以增进系统效率，并减少废气中之污染排放，构成具有宽广之操作区域及低污染排放之燃烧装置。

主权项

一种应用于高温燃料电池之多孔性介质燃烧器，系配置于燃料电池系统中，作为系统启动暖机时之热量来源，或燃烧燃料电池堆尾气中之残余燃料，藉以适应该燃料电池系统在不同运转条件下所衍生之不同气流条件，其包括：一氧化剂入口，系用以引导一氧化剂进入，提供可燃烧燃料之含氧气体；一燃料喷注机构，系由一管状之燃料入口、复数个燃料喷注管分支、及位于各燃料喷注管分支上之燃料喷注孔构成，并具有一平整之燃料喷注管端面，用以引导一燃料透过该燃料入口进入，并将该燃料经由各燃料喷注孔进行直接喷注，其中该燃料喷注孔之孔径大小系由各燃料喷注管分支中心向外以辐射方向依序增加；一缓冲区腔体，系与该氧化剂入口相接并具有一缓冲区，用以接收经由该氧化剂入口流入该缓冲区之氧化剂，提供透过该多孔性介质燃烧器径向进入之氧化剂一个初步扩张之空间，俾利后续气流进行整流用；一气流整流盘，系与该缓冲区腔体相接并具有复数个孔洞，用以使通过之气流进行初步之整流用，其中该气流整流盘后端另衔接有一整流区，系俾利该氧化剂得以更加均匀地分布于该多孔性介质燃烧器内部空间中；一燃烧区腔体，系设置于该整流区后端，并具有一燃烧区、及至少一块位于该燃烧区中且孔隙度皆为单一尺寸之多孔性介质体，用以将经由该整流区流入该多孔性介质体之氧化剂，与经由该些燃料喷注孔直接注入该多孔性介质体之燃料，于该多孔性介质体之前段进行混合，并在该多孔性介质体之中段进行燃烧反应；一尾气排放口，系衔接于该燃烧区后端，用以将上述燃烧反应后之尾气排放至该燃料电池系统之其他元件中；一点火装置口，系设置于该燃烧区腔体上，用以提供一点火装置点火爆发用；以及其中，该燃料喷注管端面系与该多孔性介质体之端面直接接触，藉以该些燃料喷注孔与该多孔性介质体之端面之间无间隙之产生，俾利该燃料可直接注入该多孔性介质体中从而避免自然火焰之生成；同时，藉以该些燃料喷注管分支使该氧化剂之通过可在该燃料喷注管端面产生回流区，俾利该燃料与该氧化剂之进一步混合而有利于该燃料流量较低时之稳定燃烧，为其特征者。