氢电堆的防冻和快速启动中的处理方法

摘要

本发明涉及一种氢电堆的防冻和重新启动时的处理方法，其特征在于处理过程包括：电堆停机时，将水蒸气不饱和的燃料气体或氮气，通过循环吹扫除去电堆的游离水；干燥其中的MEA膜组件，使膜组件含水量降低到规定低温下不结冰的程度；而后再令循环气体通过一个湿交换机将循环气体干燥，以及被干燥后的循环气体继续用来干燥电堆的步骤；在电堆重新启动时，须将循环气体加热后通过电堆，使电堆升温，然后再将气源的燃料气及氧化剂加热，通过湿交换机加湿后进入已升温的电堆，提高电堆中膜组件的湿度的步骤，开始电堆的功率输出。电堆功率开始输出以后，进入电堆的运行程序控制。

主权项

1、一种氢电堆的防冻处理方法，所述的氢电堆包括燃料氢的循环回路和氧化剂的回路，由氢电堆(12)、水分离器(17)、气体循环泵(6)、湿交换机I(8)、湿交换机II(9)、水泵(16)，以及管道、阀门和加热器组成，其特征在于：所述的防冻处理方法是：在停机时，对氢电堆使用循环泵进行循环扫气，吹扫系统内游离水；然后，对循环体系中的氢气和氧气进行消耗，使氢电堆输出电能，用以加热气体加热器和/或直接在电堆形成回路消耗为热能；当压力降低到接近环境压力时，通入惰性气体，例如氮气，控制系统的压力略高于环境压力，随循环回流的含氢氮气，蒸发掉膜上的游离水和结合水，将水以气态带离氢电堆；循环回路中的气体经过湿交换介质不饱和的湿交换机后，气体中的水被湿交换机吸收，成为比较干燥的气体；该气体重新进入氢电堆，从膜上吸收水分，使结合水释放到循环气体中，当进出氢电堆的气体温度湿度达到规定值，膜即干燥到一定程度，具备了在规定低温下不结冰的条件，达到防冻的目的。