燃料电池动力装置的物质和热量回收系统

摘要

一种燃料电池动力装置(10)的物质和热量回收系统，至少包括：一个用来产生电能的燃料电池(12)；为燃料电池产生富氢还原流体的烃燃料处理元件；以及一个物质和热量直接传递装置(14)，用来回收离开动力装置的物质和热量。燃料处理元件包括：一个辅助燃烧器(46)，用来提供热量而产生蒸汽；和一个转化器(54)，用来将氢气供给阳极电极。物质和热量直接传递装置通过在动力装置上游的工作氧化剂流与一种动力装置排气流产生物质传递关系，其中，一种阳极排气流首先在辅助燃烧器中燃烧，这样，在动力装置排气流中的物质和热量直接通过装置(14)的物质传递介质传递到进入动力装置的工作氧化剂流。装置(14)包括一个分离器罩(74)。

主权项

1.一种燃料电池动力装置的物质和热量回收系统，该动力装置由一种还原流体和一种氧化剂流体产生电能，该动力装置包括：a.至少一个燃料电池装置，从还原和氧化流体产生电能；包括：I.一种电解质，具有一个第一主表面和一个相对的第二主表面；和II.一个阳极电极，由一个多孔阳极支持层支承，与电解质的第一主表面紧密接触，和一个阴极电极，由一个多孔阴极支持层支承，与电解质的第二主表面紧密接触，其中，多孔阳极支持层与阳极电极接触，并传递一种还原流体气流，多孔阴极支持层与阴极电极接触，并传递一种氧化剂流体气流；b.燃料处理元件装置，将一种烃处理成还原流体，包括一个辅助燃烧器，该辅助燃烧器接收和燃烧一种来自燃料电池的阳极排气流，以提供热至蒸汽发生器，并引导阳极排气流进入一个动力装置排气通道；及一个转化器，它接收从蒸汽发生器来的蒸汽，并经过一根在蒸汽发生器和转化器之间的蒸汽管与烃燃料混合；c.一个主氧化剂通道，该通道将一种工作氧化剂流从氧化剂供给处传递进入燃料电池装置；d.一个阴极排气通道，该通道将从燃料电池装置出来的一种阴极排气流传递进入动力装置排气通道，其中，阴极排气流与燃烧的阳极排气流混合进入一种动力装置排气流；和e.一种物质和热量直接传递装置，与主氧化剂通道和与动力装置排气通道成流体地连通而固定，包括：I.一种传递介质装置，吸附一种在动力装置排气流内的极性分子组成的流体物质，和解吸极性分子组成的流体物质，使其进入工作氧化剂流；和II.一个分离器罩装置，支承传递介质装置与动力装置排气流和工作氧化剂流形成物质传递关系，这样，两种气流都接触物质传递介质装置，并防止动力装置排气和工作氧化剂流大量混合。