专利名称：一种燃料电池尾气回收循环再利用装置的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及一种气体回收循环再利用装置，一种可以将工业中排放气体回收再输送回燃料电池加以循环再利用。
背景技术：
当今全球能源紧张，寻找新能源作为石化燃料的替代品已是当务之急。燃料电池具有发电效率高、环境污染小、可靠性高和废热易排出可循环再利用等优点。因此燃料电池技术的研究和开发受到各国政府的大力支持，所以未来燃料电池市场将有很大的上升空间。质子交换膜燃料电池工作时参与反应的氢气和氧气分别为阳极和阴极的气体。在正常工作时，参与反应的氢气很少，会有一部分气体排出。此装置可同时应用于燃料电池氢 气和氧气回收，也可以用于其它工业应用领域。故设计此气体回收循环再利用装置，收集再利用未被反应掉的气体，从而大大提高气体的利用率，降低发电成本，减少危险气体的排放。
发明内容
为了解决燃料电池尾气排放对环境安全的威胁和降低燃料电池的发电成本，本发明专利提供了一种使用增压回收泵对尾气进行回收的系统，该系统安全简单，操作方便。本发明专利的技术解决方案是一种燃料电池尾气回收循环再利用装置，它由氮气组101 ;氢气组102 ;增压稳流组103 ;增压组104 ;集气组105 ;电堆工作组106 ;稳流组107组成。其特征是氮气组101经过氢气组102经过增压稳流组103经过增压组104经过集气组105经过电堆工作组106经过稳流组107经过排空监控组108相连接。可以将尾气收集，回收增压至适合的工作压力状态再利用。在结构上由两路组成分别为循环支路和干路。在循环支路上设有一个安全阀，使集气瓶压始终处于一个设定的压力值，此设定的压力值是根据增压泵的工作特性来确定的。在循环支路和干路上分别设有两个单向阀，通过增压泵工作来控制两个单向阀的工作状态来实现图2的波动效果。本发明专利的有益效果是节约燃料电池发电成本，提高气体利用率，降低尾气排放对环境和安全造成的威胁。
图I为本发明专利的一种燃料电池尾气回收再利用装置的整体流程图。图2为本发明专利的一种燃料电池尾气回收再利用装置的气体流量波动图。
具体实施例方式一种燃料电池尾气回收再利用装置由以下的附图给出本图是一种燃料电池尾气回收再利用装置图整体结构图它由氮气源(I);氢气源⑵；流量计⑶；调压阀⑷；调压阀(5);单向阀(6);缓冲罐(7);调压阀⑶；流量计O);燃料电池电堆(10);流量计(11);安全阀(12);流量计(13);集气瓶(14);流量计(15);增压泵(16);单向阀(17);缓冲罐(18);压力表(19);单向阀(20);流量计(21);截止阀(22);截止阀(23);氢气感应器(24);氮气组101 ;氢气组102 ;增压稳流组103 ;增压组104 ;集气组105 ;电堆工作组106 ;稳流组107组成。其特征是氮气组101经过氢气组102经过增压稳流组103经过增压组104经过集气组105经过电堆工作组106经过稳流组107 ;排空监控组108相连接。下面综合附图对燃料电池尾气回 收再利用装置进一步说明。图2 :尾气回收再利用装置尾气过程I、排空,此时气体有如下两种调压阀(4) (23)关闭状态，其它气动元器件均打开，氮气源(I)中的氮气依次经过调压阀(5)、缓冲罐(7)、调压阀(8)、流量计(9)、电堆(10)、流量计(11)、集气瓶(14)、流量计(15)、泵(16)、单向阀(17)、缓冲罐(18)、单向阀(20)、流量计(21)、截止阀(22)排出空气。氮气源(I)也经过调压阀(5)、截止阀(22)排出部分空气。2、工作状态当气路排空完毕，关闭调压阀5与截止阀2，打开调压阀4与截止阀22，氢气源中的氢气依次经过调压阀(5)、缓冲罐(7)、调压阀(8)、流量计(9)、电堆(10)、流量计(11)、集气瓶(14)、流量计(15)、泵(16)、单向阀(17)、缓冲罐(18)、单向阀(20)、流量计(21)、截止阀(22)，出气口端装有一氢气感应氢气，当感应器鸣叫时关闭截止阀22，此时装置进入循环工作状态。3:循环工作状态当循环气路开始运作时，泵启动，循环路中的气体压力逐渐增大，当大于调压阀
(4)的调定压力时，流量计(3)示数逐渐变小，流量计示数(21)逐渐增大；电堆(10)逐渐消耗气体，循环气路中的气压逐渐降低，流量计(3)示数逐渐增大，流量计(21)示数逐渐减小，两流量计示数波动如图(2)。
权利要求
1.一种燃料电池尾气回收循环再利用装置，它由氮气组101 ;氢气组102 ;增压稳流组103 ;增压组104 ;集气组105 ;电堆工作组106 ;稳流组107组成。其特征是氮气组101经过氢气组102经过增压稳流组103经过增压组104经过集气组105经过电堆组106经过稳流组107相连接。
2.根据权利要求I所述的一种燃料电池尾气回收循环再利用装置，其特征是氮气组101由调压阀(5)和氮气源(I)组成一个独立气源模块。
3.根据权利要求I所述的一种燃料电池尾气回收循环再利用装置，其特征是氢气组102由单向阀(6)、流量计(3)、调压阀(4)和氢气源(2)组成。
4.根据权利要求I所述的一种燃料电池尾气回收循环再利用装置，其特征是增压稳流组103由节流阀(24)、流量计(21)、单向阀(20)、压力表(19)和缓冲罐(18)组成。
5.根据权利要求I所述的一种燃料电池尾气回循环收再利用装置，其特征是增压组104由单向阀(17)、节流阀(23)、增压泵(16)和流量计(15)组成。通过增压泵工作来控制两个单向阀的工作状态来实现图2的波动效果。
6.根据权利要求I所述的一种燃料电池尾气回收循环再利用装置，其特征是集气组10< 5由安全阀(12)、流量计(13)、集气瓶(14)流量计(11)组成。设有一个安全阀，使集气瓶压力始终处于一个设定的压力值，此设定的压力值是根据增压泵的工作特性确定。
7.根据权利要求I所述的一种燃料电池尾气回收循环再利用装置，其特征是稳流组107由缓冲罐(7)、调压阀(8)和流量计(9)组成，稳流组共分为三路氮气路、循环路和干路相连接。
8.根据权利要求I所述的一种燃料电池尾气回收循环再利用装置，其特征是排气监控组108由节流阀(22)和氢气感应器(25)组成。
全文摘要
一种燃料电池尾气回收循环再利用装置，它由氮气组；氢气组；增压稳流组；增压组；集气组；电堆工作组；稳流组；排空监控组组成。其特征是氮气组经过氢气组经过增压稳流组经过增压组经过集气组经过电堆工作组经过稳流组经过排空监控组相连接。它可以将燃料电池排出的尾气收集，回收增压至适合的工作压力状态，再利用。在结构上由两路组成分别为循环支路和干路。在循环支路上设有一个安全阀，使集气瓶压始终处于一个设定的压力值，此设定的压力值是根据增压泵的工作特性来确定的。其次在循环支路和干路上分别设有两个单向阀，通过增压泵工作来控制两个单向阀的工作状态。
文档编号H01M8/00GK102760895SQ20111011627
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者朱崔辉, 杜荣欣, 赵志刚 申请人:江苏华源氢能科技发展有限公司