This thermal integration could be in principle obtained by
transporting heat from the fuel cell to an external reformer [29], for
instance introducing a heat transfer loop. However, this approach
makes the plant more complex, requiring to add high temperature
heat exchangers, and introduces heat and parasitic losses due to hot
fluid circulation. A recent analysis has shown how this affects the
expected performance, significantly decreasing the efficiency with
respect to theoretical estimations [31].
Accordingly, most of the proposed solutions rely on the thermal
integration between fuel cells and natural gas reforming/shift
section, either with dedicated stack layers (also known as Indirect
Internal Reforming, IIR) or with a direct integration at the fuel cell
anode (Direct Internal Reforming, DIR) [3,43], improving also the
system compactness. Internal reforming requires a careful management
of the internal temperature profile, which typically shows
a steep change at anode inlet due to the fast reforming kinetics
[44,45]. With the aim of limiting the thermal gradients and the
stack stresses, an adiabatic pre-reforming reactor is generally
added before the SOFC anode inlet, converting part of the hydrocarbons
(and specifically cracking the higher hydrocarbons) before
the fuel cell. This solution also allows reducing the risk of carbon
deposition within the fuel cell stack. Some researchers proposed to
extend the concept to a complete adiabatic external reforming [42],
showing high overall efficiency but requiring substantial fuel
recirculation with blowers to transfer sensible heat to the reactor
and to allow completing the reforming reactions.
รวมความร้อนนี้อาจจะได้รับโดยหลักการขนส่งความร้อนจากเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อรีฟอร์มเมอร์ภายนอก [29], สำหรับอินสแตนซ์ที่แนะนำวนถ่ายโอนความร้อน อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ทำให้พืชมีความซับซ้อน ต้องการเพื่อเพิ่มอุณหภูมิสูงแลกเปลี่ยนความร้อน และแนะนำความร้อนและสูญเสียปรสิตเนื่องจากร้อนหมุนเวียนของของเหลว การวิเคราะห์ล่าสุดได้แสดงวิธีนี้มีผลต่อการประสิทธิภาพที่คาดไว้ อย่างมีนัยสำคัญลดประสิทธิภาพด้วยเคารพการประเมินทฤษฎี [31]ตามลำดับ ส่วนใหญ่เสนอโซลูชันพึ่งพาความร้อนรวมระหว่างเซลล์เชื้อเพลิงและก๊าซธรรมชาติปฏิรูป/เกียร์ส่วน เฉพาะกองชั้น (หรือที่เรียกว่าทางอ้อมอย่างใดอย่างหนึ่งปฏิรูปภายใน IIR) หรือการรวมโดยตรงในเซลล์เชื้อเพลิงขั้วบวก (โดยตรงภายใน Reforming, DIR) [3,43], การปรับปรุงยังระบบกะทัดรัด การปฏิรูปภายในต้องมีการจัดการที่ระมัดระวังอุณหภูมิภายในส่วนกำหนดค่า ซึ่งโดยทั่วไปแสดงการเปลี่ยนแปลงที่สูงชันที่ไหลเข้าขั้วบวกเนื่องจากจลนพลศาสตร์ reforming รวดเร็ว[44,45] มุ่งจำกัดการไล่ระดับสีความร้อนและเครียดและกอง เครื่องปฏิกรณ์ก่อน reforming การอะเดียแบติกโดยทั่วไปเพิ่มก่อนที่จะไหลเข้าขั้วบวกของ SOFC แปลงเป็นส่วนหนึ่งของสารไฮโดรคาร์บอน(และแตกโดยเฉพาะไฮโดรคาร์บอนสูง) ก่อนเซลล์เชื้อเพลิง โซลูชันนี้ช่วยให้การลดความเสี่ยงของคาร์บอนสะสมภายในเซลล์เชื้อเพลิงกองซ้อน นักวิจัยบางคนเสนอให้ขยายแนวคิดเพื่อการทำการอะเดียแบติกภายนอก reforming [42],แสดงโดยรวมมีประสิทธิภาพสูงแต่ต้องใช้เชื้อเพลิงมากหมุนเวียนกับเครื่องเป่าลมการถ่ายโอนความร้อนที่เหมาะสมกับเครื่องปฏิกรณ์และ เพื่อให้ทำปฏิกิริยา reforming
การแปล กรุณารอสักครู่..
