ТЕПЛООБМЕННИК ДЛЯ СИСТЕМЫ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И СПОСОБ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1. Теплообменник (1) для системы (100) топливных элементов, в частности работающей на жидком топливе системы SOFC, имеющий несколько теплопередающих элементов (2), причем через теплообменник (1) предусмотрена возможность передачи термической энергии между трубопроводом (3) отработанного газа системы и трубопроводом (4) подачи на анод системы (100) топливных элементов, имеющий область (5) испарения, область (6) перегрева и область (7) риформинга, которые соединены по потоку друг с другом, отличающийся тем, что теплопередающие элементы (2) по меньшей мере частично включают в себя каталитический материал.
2. Теплообменник (1) по п.1, отличающийся тем, что трубопровод (4) подачи на анод соединен по потоку с областью (5) испарения, при этом по соединенному с холодной стороной (8) теплообменника (1) трубопроводу (4) подачи на анод предусмотрена возможность подачи топлива, в частности смеси топлива и воды, в анодный участок (110) системы (100) топливных элементов.
3. Теплообменник (1) по п.1 или 2, отличающийся тем, что трубопровод (3) отработанного газа системы предусмотрен для подачи отработанного газа системы (100) топливных элементов в область (6) перегрева и/или в область (7) риформинга, при этом предусмотрена возможность подачи указанного, в частности полностью сожженного, отработанного газа системы по теплой стороне (9) теплообменника (1).
4. Теплообменник (1) по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что область (6) перегрева и область (7) риформинга выполнены в виде общей области.
5. Теплообменник (1) по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что теплообменник (1) выполнен в виде пластинчатого теплообменника.
6. Теплообменник (1) по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что каталитическое покрытие выполнено в виде каталитической ткани или снабженной каталитическим покрытием, в частности металлической, решетки.
7. Теплообменник (1) по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что область (7) риформинга выполнена и предназначена для проведения парориформинга.
8. Теплообменник (1) по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что предусмотрен трубопровод (10) подачи воздуха к области (5) испарения или области (6) перегрева.
9. Теплообменник (1) по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что предусмотрено электрическое нагревательное устройство.
10. Применение теплообменника (1) по одному из пп.1-9 для испарения, перегрева и риформинга жидкого топлива в системе SOFC.
11. Система топливных элементов, в частности система SOFC, имеющая теплообменник (1) по одному из пп.1-9, включающая в себя батарею (120) топливных элементов, имеющую анодный участок (110) и катодный участок (130), отличающаяся тем, что предусмотрены также пусковая горелка (140), дожигатель (150) и по меньшей мере один другой теплообменник (160).
12. Способ работы системы топливных элементов, в частности системы SOFC, включающий в себя этапы:
- направление жидкого топлива, в частности жидкой смеси топлива и воды, в направлении расположенного в трубопроводе (4) подачи на анод теплообменника (1) по одному из пп.1-10;
- испарение, перегрев и риформинг топлива в теплообменнике (1), при этом теплообменник (1) нагревается, в частности полностью сожженным, отработанным газом системы, при этом тепло отработанного газа системы, подаваемого в трубопроводе (3) отработанного газа системы, передается топливу;
- подача испаренного, перегретого и подвергнутого риформингу топлива в анодный участок (110) системы (100) топливных элементов.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в теплообменнике (1) осуществляют парориформинг топлива, при этом теплообменник (1) включает в себя каталитический материал.
14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что топливо и отработанный газ системы протекает через теплообменник (1) по принципу противотока.
15. Способ по одному из пп.12-14, отличающийся тем, что отработанный газ системы протекает через область (5) испарения теплообменника (1) ниже по потоку от области (7) риформинга теплообменника (1), при этом отработанный газ системы протекает через область (7) риформинга выше по потоку от области (6) перегрева теплообменника (1).
16. Способ по одному из пп.12-15, отличающийся тем, что топливо протекает через область (5) испарения теплообменника (1) выше по потоку от области (6) перегрева теплообменника (1), при этом топливо протекает через область (7) риформинга теплообменника (1) ниже по потоку от области (6) перегрева.
17. Способ по одному из пп.12-16, отличающийся тем, что воздух по трубопроводу (12) подачи на катод направляют к катодному участку (130) системы (100) топливных элементов.