RU2227348C2 - Энергетическая система с топливными элементами (варианты) и способ производства электрической энергии данной системой (варианты) - Google Patents

Энергетическая система с топливными элементами (варианты) и способ производства электрической энергии данной системой (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2227348C2
RU2227348C2 RU2001115127/09A RU2001115127A RU2227348C2 RU 2227348 C2 RU2227348 C2 RU 2227348C2 RU 2001115127/09 A RU2001115127/09 A RU 2001115127/09A RU 2001115127 A RU2001115127 A RU 2001115127A RU 2227348 C2 RU2227348 C2 RU 2227348C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel cell
fuel
exhaust
fuel cells
stack
Prior art date
Application number
RU2001115127/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2001115127A (ru
Inventor
Майкл С. ХСУ (US)
Майкл С. Хсу
Original Assignee
Зтек Копэрейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Зтек Копэрейшн filed Critical Зтек Копэрейшн
Publication of RU2001115127A publication Critical patent/RU2001115127A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2227348C2 publication Critical patent/RU2227348C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/36—Open cycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
    • H01M8/025—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form semicylindrical
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04067—Heat exchange or temperature measuring elements, thermal insulation, e.g. heat pipes, heat pumps, fins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
    • H01M8/2432—Grouping of unit cells of planar configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/244—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes with matrix-supported molten electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
    • H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
    • H01M2300/0014—Alkaline electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
    • H01M2300/0051—Carbonates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H01M8/04022—Heating by combustion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
    • H01M8/2495—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies of fuel cells of different types
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству и способу производства электроэнергии энергетической системой с топливными элементами. Энергетическая система содержит узел пакетов (220) топливных элементов, которые работают при разных температурах, отличающихся для двух или более пакетов топливных элементов. Пакет топливных элементов может иметь несколько температурных зон (240, 242, 244), образованных вдоль оси пакета, либо может быть использовано несколько пространственно разнесенных пакетов топливных элементов для нагревания реагента от входной температуры до заданной температуры. Пакеты топливных элементов имеют рабочие температуры в интервале от в основном 20°С до в основном 2000°С. Техническим результатом изобретения является повышение КПД энергетической системы. 4 с. и 146 з.п.ф-лы, 17 ил.

Description

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).

Claims (150)

1. Энергетическая система с топливными элементами, предназначенная для производства электрической энергии, отличающаяся тем, что она содержит узел пакетов топливных элементов, установленных с возможностью работы при различных рабочих температурах с изменением значения упомянутых рабочих температур между, по крайней мере, двумя пакетами топливных элементов в упомянутом узле, причем каждый из упомянутых пакетов топливных элементов содержит средства приема реагентов для электрохимического процесса производства электроэнергии с возможностью параллельного введения, по крайней мере, одного из упомянутых реагентов в упомянутый узел пакетов топливных элементов.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый узел пакетов топливных элементов имеет рабочие температуры, в основном, в интервале 20 - 2000°С.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый узел содержит два или более пакета топливных элементов, выбранных из группы, содержащей топливный элемент с твердым оксидом, топливный элемент на твердой основе, топливный элемент с расплавленным карбонатом, топливный элемент с фосфорной кислотой, щелочной топливный элемент и мембранный топливный элемент с обменом протонов.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что каждый упомянутый пакет топливных элементов содержит твердую основу или твердый оксид, включающий в себя, по крайней мере, один из следующих материалов: цирконий, стабилизированный иттрием, галлат лантана, оксид на основе церия, оксид на основе висмута, смеси вышеназванных материалов.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что пакет топливных элементов снабжен электролитными пластинами, имеющими с одной стороны материал электрода окислителя, а с противоположной стороны - материал топливного электрода, соединительными пластинами обеспечения электрического контакта электролитных пластин, коллекторами приема реагентов, выполненными вдоль оси пакета, причем пакет топливных элементов образован чередованием соединительных и электролитных пластин.
6. Система по п.5, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена средствами нагрева, по меньшей мере, одного реагента, содержащими теплопроводную поверхность соединительной пластины, выполненную объединенной с пластиной и выступающей в осевые коллекторы.
7. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый пакет топливных элементов имеет цилиндрическую форму или поперечное сечение прямоугольной формы.
8. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый пакет топливных элементов содержит ряд топливных элементов трубчатой формы.
9. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит, по крайней мере, один коллектор переноса текучей среды к упомянутым пакетам топливных элементов или от них, расположенный снаружи или внутри упомянутых пакетов топливных элементов.
10. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства введения упомянутых реагентов в упомянутый пакет топливных элементов.
11. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства взаимосвязи текучей среды, по меньшей мере, одного из упомянутых пакетов топливных элементов в упомянутом узле.
12. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства взаимосвязи текучей среды упомянутых пакетов топливных элементов и приема другого реагента последовательно относительно потока реагентов.
13. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства взаимосвязи текучей среды упомянутых пакетов топливных элементов и приема другого реагента параллельно относительно потока реагентов.
14. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства соединения выхлопа одного из упомянутых пакетов топливных элементов с другим пакетом топливных элементов и введения упомянутого выхлопа топливных элементов одного из пакетов топливных элементов в другой пакет топливных элементов.
15. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит газонепроницаемый кожух, расположенный вокруг, по крайней мере, одного упомянутого пакета топливных элементов упомянутого узла с возможностью сбора выхлопа от упомянутого пакета топливных элементов.
16. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый узел пакетов топливных элементов содержит первый пакет топливных элементов, выполненный с возможностью вырабатывания выхлопа при первой рабочей температуре, и второй пакет топливных элементов, соединенный с упомянутым первым пакетом топливных элементов с возможностью получения упомянутого выхлопа и его нагрева до второй рабочей температуры, более высокой, чем упомянутая первая рабочая температура.
17. Система по п.16, отличающаяся тем, что она содержит третий пакет топливных элементов, соединенный с упомянутыми пакетами топливных элементов с возможностью получения упомянутого выхлопа со второй рабочей температурой и его нагрева до третьей рабочей температуры, более высокой, чем упомянутая вторая рабочая температура.
18. Система по п.16, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит источник снабжения топливом, по крайней мере, одного из упомянутых первого и второго пакетов топливных элементов, источник снабжения окислителем упомянутого первого пакета топливных элементов, и средства соединения упомянутого выхлопа первого пакета топливных элементов с упомянутым вторым пакетом топливных элементов и введения в него упомянутого выхлопа в качестве упомянутого окислителя
19. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства последовательного соединения друг с другом заданного числа пакетов топливных элементов с нагреванием текучей среды от первой температуры до заданной температуры, причем упомянутое число пакетов топливных элементов определяется упомянутой заданной температурой.
20. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит источник снабжения топливом одного или более упомянутых пакетов топливных элементов.
21. Система по п.20, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства регулирования количества подаваемого к упомянутым пакетам топливных элементов топлива.
22. Система по п.21, отличающаяся тем, что упомянутые средства регулирования содержат клапан или отверстие регулирования потока топлива.
23. Система по п.22, отличающаяся тем, что упомянутые средства регулирования дополнительно содержат средство управления, соединенное с клапаном с возможностью автоматического регулирования количества подводимого к пакету топливных элементов топлива.
24. Система по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один из упомянутых пакетов топливных элементов упомянутого узла имеет различные параметры риформинга в зависимости от упомянутой рабочей температуры.
25. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый узел пакетов топливных элементов выполнен с образованием верхних пакетов топливных элементов и нижних пакетов топливных элементов, причем упомянутые верхние пакеты топливных элементов выполнены из материала, соответствующего первой рабочей температуре, а упомянутые нижние пакеты топливных элементов выполнены из материала, соответствующего второй, более низкой, рабочей температуре.
26. Система по п.25, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит газонепроницаемый кожух, расположенный вокруг упомянутого узла, при этом упомянутые нижние пакеты топливных элементов расположены ближе к опорным элементам конструкции по сравнению с упомянутыми верхними пакетами топливных элементов, а упомянутые рабочие температуры нижних пакетов топливных элементов отличаются от упомянутой рабочей температуры верхних пакетов топливных элементов.
27. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый узел пакетов топливных элементов выполнен с образованием внутренних пакетов топливных элементов и наружных пакетов топливных элементов, причем упомянутые наружные пакеты топливных элементов выполнены из материала, соответствующего первой рабочей температуре, а упомянутые внутренние пакеты топливных элементов выполнены из материала, соответствующего второй, более высокой, рабочей температуре.
28. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый узел пакетов топливных элементов размещен внутри теплозащитного кожуха, причем наружные пакеты топливных элементов упомянутого узла размещены ближе к внутренней стенке упомянутого теплозащитного кожуха, по отношению к внутренним пакетам топливных элементов упомянутого узла, а рабочие температуры наружных пакетов топливных элементов ниже рабочей температуры внутренних пакетов топливных элементов.
29. Система по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один из упомянутых пакетов топливных элементов упомянутого узла содержит ряд температурных зон, смежных друг другу вдоль оси упомянутого пакета, причем каждая упомянутая зона имеет отличающуюся от других рабочую температуру.
30. Система по п.29, отличающаяся тем, что упомянутый пакет топливных элементов дополнительно содержит коллектор топлива для приема топливного реагента и коллектор окислителя для приема реагента-окислителя.
31. Система по п.30, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит газонепроницаемый кожух, размещенный вокруг упомянутого пакета топливных элементов с возможностью сбора выхлопа от упомянутого пакета топливных элементов.
32. Система по п.31, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит элемент запирания текучей среды, размещенный в упомянутом пакете топливных элементов с возможностью выборочного перекрытия одного из упомянутых коллекторов и предотвращения прохождения упомянутого соответствующего реагента внутри коллектора в месте размещения элемента запирания текучей среды.
33. Система по п.32, отличающаяся тем, что упомянутый элемент запирания текучей среды расположен внутри упомянутого коллектора окислителя, а выхлоп упомянутого пакета топливных элементов имеет выход в пределах, по крайней мере, части границы одной из температурных зон и повторный ввод, посредством упомянутого газонепроницаемого кожуха, в упомянутую смежную температурную зону по упомянутой границе и в упомянутый коллектор окислителя.
34. Система по п.32, отличающаяся тем, что упомянутый элемент запирания текучей среды расположен на стыке упомянутых температурных зон.
35. Система по п.32, отличающаяся тем, что упомянутый пакет топливных элементов содержит первые и вторые смежные температурные зоны, причем упомянутая первая температурная зона выполнена из первого материала, соответствующего первой рабочей температуре, упомянутая вторая зона выполнена из второго материала, соответствующего второй рабочей температуре, отличающейся от упомянутой первой рабочей температуры, а упомянутый элемент запирания текучей среды расположен на стыке упомянутых первой и второй зон.
36. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый узел содержит, по меньшей мере, два пакета топливных элементов, образующих отдельные пространственно разнесенные топливные элементы с разными рабочими температурами.
37. Система по п.36, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит газонепроницаемый кожух, расположенный вокруг, по крайней мере, одного из упомянутых пакетов топливных элементов упомянутого узла и выполненный с возможностью сбора выхлопа от упомянутого пакета топливных элементов.
38. Система по п.37, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства соединения выхлопа одного из упомянутых пакетов топливных элементов с другим, пространственно отделенным, пакетом топливных элементов и ввода в него упомянутого выхлопа.
39. Система по п.37, отличающаяся тем, что упомянутый узел пакетов топливных элементов содержит первый пакет топливных элементов, имеющий выхлоп с первой рабочей температурой, и второй пакет топливных элементов, соединенный с упомянутым первым пакетом топливных элементов с возможностью приема упомянутого выхлопа и его нагрева до второй рабочей температуры, более высокой, чем упомянутая первая рабочая температура.
40. Система по п.39, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства соединения упомянутого выхлопа от упомянутого первого пакета топливных элементов с упомянутым вторым пакетом топливных элементов и введения в него упомянутого выхлопа в качестве реагента-окислителя.
41. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит, по крайней мере, один компрессор для сжатия одного из упомянутых реагентов, связанный с, по крайней мере, одним упомянутым пакетом топливных элементов упомянутого узла, и, по крайней мере, одну турбину, связанную с упомянутым, по крайней мере, одним пакетом топливных элементов с возможностью приема вырабатываемого ими выхлопа и преобразования выхлопа в энергию вращения.
42. Система по п.41, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит парогенератор, связанный с газовой турбиной с возможностью приема выхлопа газовой турбины и соединения выхлопа газовой турбины с рабочей средой.
43. Система по п.42, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит паровую турбину, связанную с парогенератором с возможностью производства электроэнергии.
44. Система по п.41, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит электрогенератор, связанный с турбиной с возможностью приема от нее энергии вращения и ее преобразования в электроэнергию.
45. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые пакеты топливных элементов выполнены из разного материала с возможностью их работы при разных температурах.
46. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства раздельного введения топлива в каждый упомянутый пакет топливных элементов.
47. Способ производства электрической энергии энергетической системой с топливными элементами, собранными в узел пакетов топливных элементов, отличающийся тем, что работу, по крайней мере, части упомянутых пакетов топливных элементов осуществляют при разных рабочих температурах, значение которых изменяют между, по крайней мере, двумя упомянутыми пакетами топливных элементов в упомянутом узле, а в упомянутые пакеты топливных элементов параллельно вводят, по крайней мере, один реагент и осуществляют электрохимический процесс производства электрической энергии.
48. Способ по п.47, отличающийся тем, что работу упомянутого узла пакетов топливных элементов осуществляют, в основном, в интервале между 20 и 2000°С.
49. Способ по п.47, отличающийся тем, что, по меньшей мере, два упомянутых пакета топливных элементов выбирают из группы, содержащей топливный элемент с твердым оксидом, топливный элемент на твердой основе, топливный элемент с расплавленным карбонатом, топливный элемент с фосфорной кислотой, щелочной топливный элемент и мембранный топливный элемент с обменом протонов.
50. Способ по п.47, отличающийся тем, что упомянутый пакет топливных элементов выполняют, по крайней мере, из одного из следующих материалов: цирконий, стабилизированный иттрием, галлат лантана, оксид на основе церия, оксид на основе висмута и смеси вышеназванных материалов.
51. Способ по п.47, отличающийся тем, что пакет топливных элементов формируют из электролитных пластин, имеющих материал электрода окислителя с одной стороны и материал топливного электрода с противоположной стороны, соединительных пластин, посредством которых обеспечивают электрический контакт с электролитными пластинами, и коллекторов приема реагентов, выполняемых вдоль оси пакета, причем пакет топливных элементов собирают с укладкой соединительных пластин и электролитных пластин поочередно.
52. Способ по п.51, отличающийся тем, что, по крайней мере, один реагент нагревают посредством теплопроводной поверхности соединительной пластины, выполненной объединенной с пластиной и выступающей в осевые коллекторы.
53. Способ по п.47, отличающийся тем, что пакет топливных элементов выполняют с цилиндрической формой или с поперечным сечением прямоугольной формы.
54. Способ по п.47, отличающийся тем, что ряд пакетов топливных элементов выполняют трубчатой формы.
55. Способ по п.47, отличающийся тем, что упомянутые пакеты топливных элементов соединяют посредством средств взаимосвязи текучей среды последовательно или параллельно относительно потока реагентов.
56. Способ по п.55, отличающийся тем, что переносят текучую среду к упомянутым пакетам топливных элементов и от них посредством, по меньшей мере, одного коллектора, выполненного снаружи или внутри упомянутых пакетов топливных элементов.
57. Способ по п.55, отличающийся тем, что нагревают текучую среду от первой температуры до заданной температуры посредством последовательно соединенных друг с другом заданным числом пакетов топливных элементов, причем упомянутое число пакетов топливных элементов определяют в зависимости от упомянутой заданной температуры.
58. Способ по п.47, отличающийся тем, что вокруг по крайней мере одного пакета топливных элементов упомянутого узла размещают газонепроницаемый кожух и собирают выхлоп от упомянутого пакета топливных элементов посредством упомянутого газонепроницаемого кожуха.
59. Способ по п.58, отличающийся тем, что выхлоп одного из упомянутых пакетов топливных элементов соединяют с другим пакетом топливных элементов и вводят упомянутый выхлоп одного пакета топливных элементов в другой пакет топливных элементов.
60. Способ по п.58, отличающийся тем, что генерируют выхлоп с первой рабочей температурой посредством первого пакета топливных элементов, и нагревают упомянутый выхлоп до второй рабочей температуры, более высокой, чем упомянутая первая рабочая температура, посредством второго пакета топливных элементов, соединенного с упомянутым первым пакетом топливных элементов.
61. Способ по п.60, отличающийся тем, что упомянутый выхлоп от упомянутого второго пакета топливных элементов направляют средствами соединения к третьему пакету топливных элементов, имеющему третью рабочую температуру, более высокую, чем упомянутая вторая рабочая температура.
62. Способ по п.60, отличающийся тем, что снабжают по крайней мере один из упомянутых первого и второго пакетов топливных элементов топливом, снабжают упомянутый первый пакет топливных элементов окислителем и направляют упомянутый выхлоп средствами соединения от упомянутого первого пакета топливных элементов к упомянутому второму пакету топливных элементов, в который упомянутый выхлоп вводят в качестве реагента-окислителя.
63. Способ по п.62, отличающийся тем, что регулируют количество топлива, подводимого к упомянутым пакетам топливных элементов.
64. Способ по п.63, отличающийся тем, что регулируют количество топлива посредством клапана или отверстия для регулирования расхода топлива.
65. Способ по п.47, отличающийся тем, что осуществляют изменение параметров риформинга одного или более из упомянутых пакетов топливных элементов упомянутого узла в зависимости от упомянутой рабочей температуры.
66. Способ по п.47, отличающийся тем, что в упомянутом узле пакетов топливных элементов формируют верхние пакеты топливных элементов и нижние пакеты топливных элементов, причем работу упомянутых верхних пакетов топливных элементов осуществляют при первой рабочей температуре посредством выполнения их из соответствующего материала, а работу упомянутых нижних пакетов топливных элементов осуществляют при второй, более низкой рабочей температуре и выполняют упомянутые нижние пакеты топливных элементов из материала, подходящего для работы при упомянутой второй рабочей температуре.
67. Способ по п.66, отличающийся тем, что вокруг упомянутого узла размещают газонепроницаемый кожух, при этом упомянутые нижние пакеты топливных элементов располагают ближе к опорным элементам конструкции, чем упомянутые верхние пакеты топливных элементов, и осуществляют работу упомянутых нижних пакетов топливных элементов при рабочей температуре, отличающейся от рабочей температуры упомянутых верхних пакетов топливных элементов.
68. Способ по п.67, отличающийся тем, что упомянутый узел пакетов топливных элементов выполняют с образованием внутренних пакетов топливных элементов и наружных пакетов топливных элементов, причем работу упомянутых наружных пакетов топливных элементов осуществляют при первой рабочей температуре и выполняют их из соответствующего материала, а работу упомянутых внутренних пакетов топливных элементов обеспечивают при второй, более высокой рабочей температуре посредством выполнения их из материала, подходящего для работы при упомянутой второй рабочей температуре.
69. Способ по п.68, отличающийся тем, что работу упомянутых наружных пакетов топливных элементов осуществляют при рабочей температуре ниже упомянутой рабочей температуры упомянутых внутренних пакетов топливных элементов посредством расположения упомянутого узла пакетов топливных элементов внутри теплозащитного кожуха, причем упомянутые наружные пакеты топливных элементов упомянутого узла размещают ближе к внутренней стенке упомянутого теплозащитного кожуха по сравнению с внутренними пакетами топливных элементов упомянутого узла.
70. Способ по п.47, отличающийся тем, что формируют ряд температурных зон, расположенных смежно друг другу вдоль оси упомянутого пакета, причем каждая упомянутая зона имеет отличающуюся от других рабочую температуру.
71. Способ по п.70, отличающийся тем, что принимают топливный реагент посредством коллектора топлива и принимают реагент-окислитель посредством коллектора окислителя.
72. Способ по п.71, отличающийся тем, что собирают выхлоп от упомянутого пакета топливных элементов посредством газонепроницаемого кожуха, размещенного вокруг упомянутого пакета топливных элементов.
73. Способ по п.72, отличающийся тем, что выборочно перекрывают один из упомянутых коллекторов и предотвращают прохождение упомянутого соответствующего реагента внутри коллектора, посредством размещения элемента запирания текучей среды в соответствующем месте упомянутого пакета топливных элементов.
74. Способ по п.73, отличающийся тем, что упомянутый элемент запирания текучей среды размещают внутри упомянутого коллектора окислителя, выводят выхлоп в пределах, по крайней мере, части границы одной из температурных зон и повторно вводят упомянутый выхлоп в упомянутую смежную температурную зону по упомянутой границе и в упомянутый коллектор окислителя.
75. Способ по п.73, отличающийся тем, что упомянутый элемент запирания текучей среды размещают на стыке соседних температурных зон.
76. Способ по п.73, отличающийся тем, что осуществляют работу упомянутого пакета топливных элементов с образованием первой и второй смежных температурных зон, причем упомянутую первую температурную зону выполняют из первого материала и обеспечивают ее работу при первой рабочей температуре, а упомянутую вторую зону выполняют из второго материала и обеспечивают ее работу при второй рабочей температуре, отличающейся от упомянутой первой рабочей температуры, а упомянутый элемент запирания текучей среды располагают на стыке упомянутых первой и второй зон.
77. Способ по п.47, отличающийся тем, что в упомянутом узле используют, по меньшей мере, два пакета топливных элементов с образованием отдельных пространственно разнесенных топливных элементов, работу которых осуществляют при разных рабочих температурах.
78. Способ по п.77, отличающийся тем, что собирают выхлоп от, по крайней мере, одного из упомянутых пакетов топливных элементов упомянутого узла посредством газонепроницаемого кожуха размещенного вокруг упомянутого пакета топливных элементов.
79. Способ по п.78, отличающийся тем, что направляют средствами соединения выхлоп одного из упомянутых пакетов топливных элементов к другому пространственно отделенному пакету топливных элементов и вводят упомянутый выхлоп топливных элементов упомянутого одного пакета топливных элементов в другой пакет топливных элементов.
80. Способ по п.78, отличающийся тем, что генерируют выхлоп с первой рабочей температурой посредством первого пакета топливных элементов упомянутого узла, принимают упомянутый выхлоп вторым пакетом топливных элементов, соединенным с упомянутым первым пакетом топливных элементов, и нагревают упомянутый выхлоп до второй рабочей температуры, более высокой, чем упомянутая первая рабочая температура.
81. Способ по п.80, отличающийся тем, что направляют упомянутый выхлоп средствами соединения от упомянутого первого пакета топливных элементов к упомянутому второму пакету топливных элементов, в который упомянутый выхлоп вводят в качестве реагента-окислителя.
82. Способ по п.47, отличающийся тем, что осуществляют сжатие одного из упомянутых реагентов посредством, по крайней мере, одного компрессора, связанного с, по крайней мере, одним из упомянутых пакетов топливных элементов упомянутого узла, принимают вырабатываемый, по крайней мере, одним пакетом топливных элементов выхлоп посредством, по крайней мере, одной турбины, связанной с упомянутым пакетом топливных элементов, и преобразуют в турбине выхлоп в энергию вращения.
83. Способ по п.82, отличающийся тем, что выхлоп газовой турбины принимают парогенератором, связанным с газовой турбиной и соединяющим выхлоп газовой турбины с рабочей средой.
84. Способ по п.83, отличающийся тем, что производят электрическую энергию посредством паровой турбины, связанной с парогенератором.
85. Способ по п.82, отличающийся тем, что производят электрическую энергию из энергии вращения турбины посредством электрогенератора, связанного с турбиной и принимающего от нее энергию вращения.
86. Способ по п.47, отличающийся тем, что упомянутые пакеты топливных элементов выполняют из разного материала и обеспечивают их работу при разных температурах.
87. Способ по п.47, отличающийся тем, что осуществляют раздельное введение топлива в каждый упомянутый пакет топливных элементов.
88. Энергетическая система с топливными элементами, предназначенная для производства электрической энергии, отличающаяся тем, что она содержит узел пакетов топливных элементов, установленных с возможностью работы при различных рабочих температурах, причем, по крайней мере, один из упомянутых топливных элементов содержит группу пакетов топливных элементов, расположенных смежно друг другу в осевом направлении с возможностью работы при различных рабочих температурах, и каждый из упомянутых пакетов топливных элементов содержит средства приема реагентов для электрохимического процесса производства электроэнергии.
89. Система по п.88, отличающаяся тем, что каждый из упомянутых пакетов топливных элементов имеет рабочие температуры, в основном, в интервале 20 - 2000°С.
90. Система по п.88, отличающаяся тем, что упомянутый узел содержит два или более пакета топливных элементов, выбранных из группы, содержащей топливный элемент с твердым оксидом, топливный элемент на твердой основе, топливный элемент с расплавленным карбонатом, топливный элемент с фосфорной кислотой, щелочной топливный элемент и мембранный топливный элемент с обменом протонов.
91. Система по п.88, отличающаяся тем, что каждый упомянутый пакет топливных элементов содержит твердую основу или твердый оксид, включающий в себя, по крайней мере, один из следующих материалов: цирконий, стабилизированный иттрием, галлат лантана, оксид на основе церия, оксид на основе висмута, смеси вышеназванных материалов.
92. Система по п.88, отличающаяся тем, что пакет топливных элементов снабжен электролитными пластинами, имеющими с одной стороны материал электрода-окислителя, а с противоположной стороны - материал топливного электрода, соединенными пластинами обеспечения электрического контакта электролитных пластин, коллекторами приема реагентов, выполненными вдоль оси пакета, причем пакет топливных элементов образован чередованием соединительных и электролитных пластин.
93. Система по п.92, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена средствами нагрева одного или более реагентов, содержащими теплопроводную поверхность соединительной пластины, выполненную объединенной с пластиной и выступающей в осевые коллекторы.
94. Система по п.88, отличающаяся тем, что упомянутый пакет топливных элементов имеет цилиндрическую форму или поперечное сечение прямоугольной формы.
95. Система по п.88, отличающаяся тем, что упомянутый пакет топливных элементов содержит ряд топливных элементов трубчатой формы.
96. Система по п.88, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит, по крайней мере, один коллектор переноса текучей среды к упомянутым пакетам топливных элементов или от них, расположенный снаружи или внутри упомянутых пакетов топливных элементов.
97. Система по п.88, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства введения упомянутых реагентов в упомянутый пакет топливных элементов.
98. Система по п.88, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства взаимосвязи текучей среды, по меньшей мере, одного упомянутого пакета топливных элементов в упомянутом узле.
99. Система по п.88, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства взаимосвязи текучей среды упомянутых пакетов топливных элементов и приема другого реагента последовательно относительно потока реагентов.
100. Система по п.88, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства взаимосвязи текучей среды упомянутых пакетов топливных элементов и приема другого реагента параллельно относительно потока реагентов.
101. Система по п.88, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства соединения выхлопа одного из упомянутых пакетов топливных элементов с другим пакетом топливных элементов и введения упомянутого выхлопа топливных элементов одного из пакетов топливных элементов в другой пакет топливных элементов.
102. Система по п.88, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит газонепроницаемый кожух, расположенный вокруг, по крайней мере, одного упомянутого пакета топливных элементов упомянутого узла с возможностью сбора выхлопа от упомянутого пакета топливных элементов.
103. Система по п.88, отличающаяся тем, что упомянутые смежные вдоль оси пакеты топливных элементов содержат первый пакет топливных элементов, выполненный с возможностью вырабатывания выхлопа при первой рабочей температуре, и второй пакет топливных элементов, соединенный с упомянутым первым пакетом топливных элементов с возможностью получения упомянутого выхлопа и его нагрева до второй рабочей температуры, более высокой, чем упомянутая первая рабочая температура.
104. Система по п.103, отличающаяся тем, что она содержит третий пакет топливных элементов, соединенный с упомянутыми пакетами топливных элементов с возможностью получения упомянутого выхлопа со второй рабочей температурой и его нагрева до третьей рабочей температуры, более высокой, чем упомянутая вторая рабочая температура.
105. Система по п.103, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит источник снабжения топливом, по крайней мере, одного из упомянутых первого и второго пакетов топливных элементов, источник снабжения окислителем упомянутого первого пакета топливных элементов, и средства соединения упомянутого выхлопа первого пакета топливных элементов с упомянутым вторым пакетом топливных элементов и введения в него упомянутого выхлопа в качестве упомянутого окислителя.
106. Система по п.88, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства последовательного соединения друг с другом заданного числа топливных элементов, имеющих смежные вдоль оси пакеты топливных элементов, с нагреванием текучей среды от первой температуры до заданной температуры, причем упомянутое число пакетов топливных элементов определяется упомянутой заданной температурой.
107. Система по п.88, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит источник снабжения топливом, по меньшей мере, одного упомянутого пакета топливных элементов.
108. Система по п.107, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства регулирования количества подаваемого к упомянутым пакетам топливных элементов топлива.
109. Система по п.108, отличающаяся тем, что упомянутые средства регулирования содержат клапан или отверстие регулирования потока топлива.
110. Система по п.109, отличающаяся тем, что упомянутые средства регулирования дополнительно содержат средство управления, соединенное с клапаном с возможностью автоматического регулирования количества подводимого к пакету топливных элементов топлива.
111. Система по п.88, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один из упомянутых пакетов топливных элементов имеет различные параметры риформинга в зависимости от упомянутой рабочей температуры.
112. Система по п.88, отличающаяся тем, что упомянутые смежные вдоль оси пакеты топливных элементов размещены с образованием верхних пакетов топливных элементов и нижних пакетов топливных элементов, причем упомянутые верхние пакеты топливных элементов выполнены из материала, соответствующего первой рабочей температуре, а упомянутые нижние пакеты топливных элементов выполнены из материала, соответствующего второй, более низкой рабочей температуре.
113. Система по п.112, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит газонепроницаемый кожух, расположенный вокруг упомянутых пакетов топливных элементов, при этом упомянутые нижние пакеты топливных элементов расположены ближе к опорным элементам конструкции по сравнению с упомянутыми верхними пакетами топливных элементов, а упомянутые рабочие температуры нижних пакетов топливных элементов отличаются от упомянутой рабочей температуры верхних пакетов топливных элементов.
114. Система по п.88, отличающаяся тем, что упомянутый узел топливных элементов выполнен с образованием внутренних пакетов топливных элементов и наружных пакетов топливных элементов, причем упомянутые наружные пакеты топливных элементов выполнены из материала, соответствующего первой рабочей температуре, а упомянутые внутренние пакеты топливных элементов выполнены из материала, соответствующего второй, более высокой, рабочей температуре.
115. Система по п.88, отличающаяся тем, что упомянутый узел пакетов топливных элементов размещен внутри теплозащитного кожуха, причем наружные пакеты топливных элементов упомянутого узла размещены ближе к внутренней стенке упомянутого теплозащитного кожуха, по отношению к внутренним пакетам топливных элементов упомянутого узла, а рабочие температуры наружных пакетов топливных элементов ниже рабочей температуры внутренних пакетов топливных элементов.
116. Система по п.88, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит элемент запирания текучей среды, размещенный в одном из упомянутых пакетов топливных элементов с возможностью выборочного перекрытия одного или более коллекторов, образованных внутри пакетов, и предотвращения прохождения упомянутого соответствующего реагента внутри коллектора в месте размещения элемента запирания текучей среды.
117. Система по п.116, отличающаяся тем, что упомянутый элемент запирания текучей среды расположен внутри упомянутого коллектора-окислителя, а выхлоп упомянутого пакета топливных элементов имеет выход в пределах, по крайней мере, части границы одной из температурных зон, причем система дополнительно снабжена газонепроницаемым кожухом, установленным с возможностью захвата и повторного ввода упомянутого выхлопа в упомянутую смежную температурную зону по упомянутой границе и в упомянутый коллектор окислителя.
118. Система по п.116, отличающаяся тем, что упомянутый элемент запирания текучей среды расположен на стыке упомянутых температурных зон.
119. Система по п.88, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит, по крайней мере, один компрессор для сжатия одного из упомянутых реагентов, связанный с, по крайней мере, одним упомянутым пакетом топливных элементов упомянутого узла и, по крайней мере, одну турбину, связанную с упомянутым, по крайней мере, одним пакетом топливных элементов с возможностью приема вырабатываемого ими выхлопа и преобразования выхлопа в энергию вращения.
120. Система по п.119, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит парогенератор, связанный с газовой турбиной с возможностью приема выхлопа газовой турбины и соединения выхлопа газовой турбины с рабочей средой.
121. Система по п.120, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит паровую турбину, связанную с парогенератором с возможностью производства электроэнергии.
122. Система по п.119, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит электрогенератор, связанный с турбиной с возможностью приема от нее энергии вращения и ее преобразования в электроэнергию.
123. Способ производства электрической энергии энергетической системой с топливными элементами, отличающийся тем, что энергетическая система содержит узел пакетов топливных элементов, имеющий ряд пакетов топливных элементов, расположенных смежно друг другу в осевом направлении, причем работу, по крайней мере, некоторых упомянутых пакетов топливных элементов осуществляют при разных рабочих температурах, значение которых изменяется между, по крайней мере, двумя упомянутыми пакетами топливных элементов, а в упомянутые пакеты топливных элементов вводят реагенты и осуществляют электрохимический процесс производства электроэнергии.
124. Способ по п.123, отличающийся тем, что работу упомянутого узла пакетов топливных элементов осуществляют, в основном, в интервале между 20 и 2000°С.
125. Способ по п.123, отличающийся тем, что, по меньшей мере, два из упомянутых пакетов топливных элементов выбирают из группы, содержащей топливный элемент с твердым оксидом, топливный элемент на твердой основе, топливный элемент с расплавленным карбонатом, топливный элемент с фосфорной кислотой, щелочной топливный элемент и мембранный топливный элемент с обменом протонов.
126. Способ по п.123, отличающийся тем, что упомянутый пакет топливных элементов выполняют, по крайней мере, из одного из следующих материалов: цирконий, стабилизированный иттрием, галлат лантана, оксид на основе церия, оксид на основе висмута и смеси вышеназванных материалов,
127. Способ по п.123, отличающийся тем, что пакет топливных элементов формируют из электролитных пластин, имеющих материал электрода окислителя с одной стороны и материал топливного электрода с противоположной стороны, соединительных пластин, посредством которых обеспечивают электрический контакт с электролитными пластинами, и коллекторов приема реагентов, выполняемых вдоль оси пакета, причем пакет топливных элементов собирают с укладкой соединительных пластин и электролитных пластин поочередно.
128. Способ по п.127, отличающийся тем, что, по крайней мере, один реагент нагревают посредством теплопроводной поверхности соединительной пластины, выполненной объединенной с пластиной и выступающей в осевые коллекторы.
129. Способ по п.123, отличающийся тем, что пакет топливных элементов выполняют с цилиндрической формой, трубчатой формой или с поперечным сечением прямоугольной формы.
130. Способ по п.123, отличающийся тем, что упомянутые пакеты топливных элементов соединяют посредством средств взаимосвязи текучей среды последовательно или параллельно относительно потока реагентов.
131. Способ по п.130, отличающийся тем, что переносят текучую среду к упомянутым пакетам топливных элементов и от них посредством одного или более коллекторов, выполненных снаружи или внутри упомянутых пакетов топливных элементов.
132. Способ по п.130, отличающийся тем, что нагревают текучую среду от первой температуры до заданной температуры посредством последовательно соединенных друг с другом заданным числом пакетов топливных элементов, причем упомянутое число пакетов топливных элементов определяют в зависимости от упомянутой заданной температуры.
133. Способ по п.123, отличающийся тем, что вокруг, по крайней мере, одного упомянутого пакета топливных элементов размещают газонепроницаемый кожух и собирают выхлоп от упомянутого пакета топливных элементов посредством упомянутого газонепроницаемого кожуха.
134. Способ по п.133, отличающийся тем, что выхлоп одного из упомянутых пакетов топливных элементов соединяют с другим пакетом топливных элементов и вводят упомянутый выхлоп одного пакета топливных элементов в другой пакет топливных элементов.
135. Способ по п.133, отличающийся тем, что генерируют выхлоп с первой рабочей температурой посредством первого пакета топливных элементов, и нагревают упомянутый выхлоп до второй рабочей температуры, более высокой, чем упомянутая первая рабочая температура, посредством второго пакета топливных элементов, соединенного с упомянутым первым пакетом топливных элементов.
136. Способ по п.135, отличающийся тем, что упомянутый выхлоп от упомянутого второго пакета топливных элементов направляют средствами соединения к третьему пакету топливных элементов, имеющему третью рабочую температуру, более высокую, чем упомянутая вторая рабочая температура.
137. Способ по п.135, отличающийся тем, что снабжают, по крайней мере, один из упомянутых первого и второго пакетов топливных элементов топливом, снабжают упомянутый первый пакет топливных элементов окислителем, и направляют упомянутый выхлоп средствами соединения от упомянутого первого пакета топливных элементов к упомянутому второму пакету топливных элементов, в который упомянутый выхлоп вводят в качестве реагента-окислителя.
138. Способ по п.137, отличающийся тем, что регулируют количество топлива, подводимого к упомянутым пакетам топливных элементов.
139. Способ по п.123, отличающийся тем, что осуществляют изменение параметров риформинга одного или более из упомянутых пакетов топливных элементов упомянутого узла в зависимости от упомянутой рабочей температуры.
140. Способ по п.123, отличающийся тем, что в упомянутом узле пакетов топливных элементов формируют верхние пакеты топливных элементов и нижние пакеты топливных элементов, причем работу упомянутых верхних пакетов топливных элементов осуществляют при первой рабочей температуре посредством выполнения их из соответствующего материала, а работу упомянутых нижних пакетов топливных элементов осуществляют при второй, более низкой рабочей температуре, и выполняют упомянутые нижние пакеты топливных элементов из материала, подходящего для работы при упомянутой второй рабочей температуре.
141. Способ по п.140, отличающийся тем, что вокруг упомянутого узла размещают газонепроницаемый кожух, при этом упомянутые нижние пакеты топливных элементов располагают ближе к опорным элементам конструкции, чем упомянутые верхние пакеты топливных элементов, и осуществляют работу упомянутых нижних пакетов топливных элементов при рабочей температуре, отличающейся от рабочей температуры упомянутых верхних пакетов топливных элементов.
142. Способ по п.141, отличающийся тем, что пакет топливных элементов размещают с образованием внутренних пакетов топливных элементов и наружных пакетов топливных элементов, причем работу упомянутых наружных пакетов топливных элементов осуществляют при первой рабочей температуре и выполняют их из соответствующего материала, а работу упомянутых внутренних пакетов топливных элементов обеспечивают при второй, более высокой, рабочей температуре посредством выполнения их из материала, подходящего для работы при упомянутой второй рабочей температуре.
143. Способ по п.123, отличающийся тем, что работу упомянутых наружных пакетов топливных элементов осуществляют при рабочей температуре ниже упомянутой рабочей температуры упомянутых внутренних пакетов топливных элементов, посредством расположения упомянутого узла пакетов топливных элементов внутри теплозащитного кожуха, причем упомянутые наружные пакеты топливных элементов упомянутого узла размещают ближе к внутренней стенке упомянутого теплозащитного кожуха по сравнению с внутренними пакетами топливных элементов упомянутого узла.
144. Способ по п.123, отличающийся тем, что принимают топливный реагент посредством коллектора топлива и принимают реагент-окислитель посредством коллектора окислителя.
145. Способ по п.144, отличающийся тем, что собирают выхлоп от упомянутого пакета топливных элементов посредством газонепроницаемого кожуха, размещенного вокруг упомянутого пакета топливных элементов.
146. Способ по п.145, отличающийся тем, что выборочно перекрывают один из упомянутых коллекторов и предотвращают прохождение упомянутого соответствующего реагента внутри коллектора посредством размещения элемента запирания текучей среды в соответствующем месте упомянутого пакета топливных элементов.
147. Способ по п.146, отличающийся тем, что упомянутый элемент запирания текучей среды размещают внутри упомянутого коллектора-окислителя, выводят выхлоп в пределах, по крайней мере, части границы одной из температурных зон и повторно вводят упомянутый выхлоп в упомянутую смежную температурную зону по упомянутой границе и в упомянутый коллектор окислителя.
148. Способ по п.146, отличающийся тем, что упомянутый элемент запирания текучей среды размещают на стыке соседних температурных зон.
149. Способ по п.146, отличающийся тем, что осуществляют работу упомянутого пакета топливных элементов с образованием первой и второй смежных температурных зон, причем упомянутую первую температурную зону выполняют из первого материала и обеспечивают ее работу при первой рабочей температуре, а упомянутую вторую зону выполняют из второго материала и обеспечивают ее работу при второй рабочей температуре, отличающейся от упомянутой первой рабочем температуры, а упомянутый элемент запирания текучей среды располагают на стыке упомянутых первой и второй зон.
150. Способ по п.123, отличающийся тем, что один из упомянутых реагентов подвергают сжатию и преобразуют выхлоп, генерируемый упомянутыми пакетами топливных элементов, в энергию вращения.
RU2001115127/09A 1998-11-02 1999-11-01 Энергетическая система с топливными элементами (варианты) и способ производства электрической энергии данной системой (варианты) RU2227348C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/184,630 1998-11-02
US09/184,630 US6083636A (en) 1994-08-08 1998-11-02 Fuel cell stacks for ultra-high efficiency power systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001115127A RU2001115127A (ru) 2003-05-27
RU2227348C2 true RU2227348C2 (ru) 2004-04-20

Family

ID=22677704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001115127/09A RU2227348C2 (ru) 1998-11-02 1999-11-01 Энергетическая система с топливными элементами (варианты) и способ производства электрической энергии данной системой (варианты)

Country Status (12)

Country Link
US (2) US6083636A (ru)
EP (1) EP1127382B1 (ru)
JP (1) JP2002529893A (ru)
CN (1) CN1339181A (ru)
AT (1) ATE246407T1 (ru)
AU (1) AU764895B2 (ru)
CA (1) CA2350098A1 (ru)
DE (1) DE69910060T2 (ru)
IL (1) IL142873A0 (ru)
RU (1) RU2227348C2 (ru)
TW (1) TW474043B (ru)
WO (1) WO2000026983A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447545C2 (ru) * 2007-08-03 2012-04-10 Нанодайнэмикс Энерджи, Инк. Системы твердооксидных топливных элементов с улучшенными канализированием газов и теплообменом
RU2543480C2 (ru) * 2009-02-12 2015-02-27 Электро Пауэр Системз С.П.А. Резервный электрогенератор на топливных элементах, содержащий компактный корпус коллектора и способы управления его работой
RU2677269C2 (ru) * 2014-03-12 2019-01-16 Серес Интеллекчуал Проперти Компани Лимитед Устройство батареи топливных элементов

Families Citing this family (109)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6093500A (en) * 1998-07-28 2000-07-25 International Fuel Cells Corporation Method and apparatus for operating a fuel cell system
CA2378242A1 (en) * 1999-07-05 2001-01-11 Siemens Aktiengesellschaft Fuel cell installation and method for operating a fuel cell installation
US6436561B1 (en) * 1999-07-21 2002-08-20 General Motors Corporation Methanol tailgas combustor control method
US6979507B2 (en) * 2000-07-26 2005-12-27 Idatech, Llc Fuel cell system controller
US6322920B1 (en) * 1999-08-26 2001-11-27 Plug Power, Inc. Fuel cell isolation system
US6383670B1 (en) * 1999-10-06 2002-05-07 Idatech, Llc System and method for controlling the operation of a fuel processing system
US6835481B2 (en) * 2000-03-29 2004-12-28 Idatech, Llc Fuel cell system with load management
US6627339B2 (en) * 2000-04-19 2003-09-30 Delphi Technologies, Inc. Fuel cell stack integrated with a waste energy recovery system
US6630264B2 (en) * 2000-05-01 2003-10-07 Delphi Technologies, Inc. Solid oxide fuel cell process gas sampling for analysis
JP2001332288A (ja) * 2000-05-24 2001-11-30 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタック
CA2417896A1 (en) * 2000-07-31 2002-02-07 Nuvant Systems, Llc. Hydrogen permeable membrane for use in fuel cells, and partial reformate fuel cell system having reforming catalysts in the anode fuel cell compartment
US6610434B1 (en) * 2000-08-10 2003-08-26 Siemens Westinghouse Power Corporation Segregated exhaust SOFC generator with high fuel utilization capability
CA2423463C (en) * 2000-09-27 2008-11-18 Siemens Aktiengesellschaft Fuel cell system with a gas-tight pressure container for use in submarines
RU2003116515A (ru) * 2000-10-30 2004-10-10 Зтек Копэрейшн (Us) Многофункциональная энергетическая система (варианты)
US20020163819A1 (en) * 2000-11-07 2002-11-07 Treece William A. Hybrid microturbine/fuel cell system providing air contamination control
JP4516229B2 (ja) * 2001-03-06 2010-08-04 本田技研工業株式会社 固体高分子型セルアセンブリ
JP4598287B2 (ja) * 2001-03-06 2010-12-15 本田技研工業株式会社 燃料電池スタックおよび燃料電池スタックの運転方法
US6623880B1 (en) * 2001-05-29 2003-09-23 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Fuel cell-fuel cell hybrid system
US6580191B2 (en) * 2001-05-29 2003-06-17 Gimbie Enterprises Ltd. Fuel cell powered magnetically driven shaft assembly
US7018734B2 (en) * 2001-07-27 2006-03-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Multi-element thin-film fuel cell
CA2403342C (en) * 2001-09-17 2007-07-31 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell stack
US20030054215A1 (en) * 2001-09-20 2003-03-20 Honeywell International, Inc. Compact integrated solid oxide fuel cell system
US6821667B2 (en) * 2001-10-01 2004-11-23 Delphi Technologies, Inc. Fuel cell stack having foil interconnects and laminated spacers
US7008716B2 (en) * 2001-10-01 2006-03-07 Delphi Technologies, Inc. Gasket material for a fuel cell
JPWO2003043110A1 (ja) * 2001-10-26 2005-06-09 住友精密工業株式会社 燃料電池
JP3906673B2 (ja) 2001-11-15 2007-04-18 トヨタ自動車株式会社 燃料電池及びその組付方法
US7416798B2 (en) * 2002-03-06 2008-08-26 Mti Microfuel Cells, Inc. Apparatus and methods for generating water in a fuel cell system
CN1443885A (zh) * 2002-03-13 2003-09-24 三菱化学株式会社 导电碳纤维织造布和固体聚合物型燃料电池
CN1310363C (zh) * 2002-08-16 2007-04-11 上海神力科技有限公司 一种可提高燃料电池运行效率的空气输送装置
CA2414622A1 (en) * 2002-12-17 2004-06-17 Alberta Research Council Inc. Compact solid oxide fuel cell stack
US6834831B2 (en) * 2002-12-31 2004-12-28 The Boeing Company Hybrid solid oxide fuel cell aircraft auxiliary power unit
US7503948B2 (en) * 2003-05-23 2009-03-17 Exxonmobil Research And Engineering Company Solid oxide fuel cell systems having temperature swing reforming
CA2528298C (en) * 2003-06-09 2010-08-24 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Fused zirconia-based solid oxide fuel cell
US20050112425A1 (en) * 2003-10-07 2005-05-26 Ztek Corporation Fuel cell for hydrogen production, electricity generation and co-production
DE102004005044A1 (de) * 2004-01-30 2005-09-01 Siemens Ag Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Anlage mit HPD-Brennstoffzellen, Verfahren zur Führung von fluiden Betriebsmitteln bei solchen HPD-Brennstoffzellen zwecks Aufheizung der Prozessluft und Herstellungsverfahren für solche HPD-Brennstoffzellen
KR100796111B1 (ko) * 2004-02-06 2008-01-21 퓨얼 셀 에너지, 인크 선택 조정식 직접 및 간접 내부개질 반응을 하는 내부개질연료전지 조립체
US6974644B2 (en) * 2004-02-06 2005-12-13 Fuelcell Energy, Inc. Internal reforming fuel cell assembly with selectively adjustable direct and indirect internal reforming
JP4768966B2 (ja) * 2004-04-27 2011-09-07 東京瓦斯株式会社 発電装置
US7842428B2 (en) 2004-05-28 2010-11-30 Idatech, Llc Consumption-based fuel cell monitoring and control
US8277997B2 (en) 2004-07-29 2012-10-02 Idatech, Llc Shared variable-based fuel cell system control
US7410714B1 (en) 2004-07-15 2008-08-12 The United States Of America As Represented By The Administration Of Nasa Unitized regenerative fuel cell system
US7374834B2 (en) * 2004-09-07 2008-05-20 Gas Technology Institute Gas flow panels integrated with solid oxide fuel cell stacks
CN101091273A (zh) * 2004-12-29 2007-12-19 Utc电力公司 具有用于实现延长寿命的工作温度的燃料电池组件
US8389136B2 (en) * 2005-03-25 2013-03-05 Fuelcell Energy, Inc. Gas flow control assembly for use with fuel cell systems operating on fuels with varying fuel composition
US8003268B2 (en) * 2005-03-31 2011-08-23 Smith William F Modular regenerative fuel cell system
US8153318B2 (en) 2006-11-08 2012-04-10 Alan Devoe Method of making a fuel cell device
US7838137B2 (en) * 2005-11-08 2010-11-23 Alan Devoe Solid oxide fuel cell device and system
AU2012200840B2 (en) * 2005-11-08 2012-04-05 Alan Devoe Solid oxide fuel cell device comprising an elongated substrate with a hot and a cold portion
US8097374B2 (en) 2005-11-16 2012-01-17 Bloom Energy Corporation System and method for providing reformed fuel to cascaded fuel cell stacks
US7611791B2 (en) * 2005-11-16 2009-11-03 Ford Motor Company Spirally-wound fuel cell assembly
US8142943B2 (en) * 2005-11-16 2012-03-27 Bloom Energy Corporation Solid oxide fuel cell column temperature equalization by internal reforming and fuel cascading
JP4611196B2 (ja) 2005-12-28 2011-01-12 本田技研工業株式会社 燃料電池及び燃料電池スタック
US8053139B2 (en) * 2006-03-31 2011-11-08 Corning Incorporated SOFC thermal management via direct injection
CN101064369B (zh) * 2006-04-26 2010-10-27 上海攀业氢能源科技有限公司 适合低温启动的无端板燃料电池堆
EP2037526A4 (en) * 2006-05-08 2011-11-30 Panasonic Corp FUEL CELL STACK, FUEL CELL SYSTEM AND FUEL CELL SYSTEM OPERATING PROCESS
US8029937B2 (en) 2006-05-11 2011-10-04 Alan Devoe Solid oxide fuel cell device and system
US7887958B2 (en) 2006-05-15 2011-02-15 Idatech, Llc Hydrogen-producing fuel cell systems with load-responsive feedstock delivery systems
US7968245B2 (en) * 2006-09-25 2011-06-28 Bloom Energy Corporation High utilization stack
US9190669B2 (en) 2006-10-02 2015-11-17 Versa Power Systems, Ltd. Cell materials variation in SOFC stacks to address thermal gradients in all planes
US8313875B2 (en) 2006-10-02 2012-11-20 Versa Power Systems, Ltd. High performance cathode with controlled operating temperature range
US7862946B1 (en) 2007-02-05 2011-01-04 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Self-regulating control of parasitic loads in a fuel cell power system
US8278013B2 (en) 2007-05-10 2012-10-02 Alan Devoe Fuel cell device and system
US8309270B2 (en) 2007-08-03 2012-11-13 Cp Sofc Ip, Llc Solid oxide fuel cell systems with improved gas channeling and heat exchange
US8227128B2 (en) * 2007-11-08 2012-07-24 Alan Devoe Fuel cell device and system
JP2009212059A (ja) * 2008-03-06 2009-09-17 Toshiba Corp 電動軽車両のバッテリ装置
US8343684B2 (en) 2008-03-07 2013-01-01 Alan Devoe Fuel cell device and system
US9287571B2 (en) * 2008-07-23 2016-03-15 Bloom Energy Corporation Operation of fuel cell systems with reduced carbon formation and anode leading edge damage
JP5379237B2 (ja) 2008-10-28 2013-12-25 アラン・デヴォー 燃料電池デバイス及びシステム
JP4572252B2 (ja) * 2008-10-30 2010-11-04 本田技研工業株式会社 燃料電池スタック
DE102009009675A1 (de) * 2009-02-19 2010-08-26 Daimler Ag Brennstoffzellensystem mit wenigstens einer Brennstoffzelle
EP2254182B1 (en) * 2009-05-22 2012-08-22 Topsøe Fuel Cell A/S Process of running a serial connected fuel cell stack module assembly
CN102460818B (zh) 2009-06-12 2014-08-27 益达科技有限责任公司 独立地控制燃料电池堆的操作的***和方法以及包含该燃料电池堆的燃料电池***
US20100325878A1 (en) * 2009-06-24 2010-12-30 Gong Zhang Bi Containing Solid Oxide Fuel Cell System With Improved Performance and Reduced Manufacturing Costs
RU2531912C2 (ru) * 2009-07-06 2014-10-27 Топсеэ Фюэль Селл А/С Комбинированные схемы потоков в пакете топливных элементов или в пакете электролитических элементов
US20110117471A1 (en) * 2009-11-16 2011-05-19 Alan Devoe Fuel cell device
US8413517B2 (en) * 2010-03-10 2013-04-09 Ford Global Technologies, Llc Fuel cell system and heated pressure sensor
JP4516630B2 (ja) * 2010-03-25 2010-08-04 本田技研工業株式会社 固体高分子型セルアセンブリ
JP5624791B2 (ja) * 2010-04-07 2014-11-12 株式会社アツミテック 発電装置
EP3136489B1 (en) 2011-11-30 2019-03-20 Alan Devoe Fuel cell device
US9023555B2 (en) 2012-02-24 2015-05-05 Alan Devoe Method of making a fuel cell device
EP2817842B1 (en) 2012-02-24 2016-04-13 Alan Devoe Method of making a fuel cell device
US9941537B2 (en) 2013-05-23 2018-04-10 Kyocera Corporation Fuel cell module and fuel cell device
US9819042B2 (en) * 2013-09-30 2017-11-14 Exxonmobil Research And Engineering Company Fuel cell integration within a heat recovery steam generator
CN103647092B (zh) * 2013-10-30 2016-02-03 张勇 延长燃料电池寿命的方法和装置
CN104733748B (zh) * 2013-12-24 2017-05-10 上海神力科技有限公司 一种中高温燃料电池集成运行***
CN104733746B (zh) * 2013-12-24 2017-06-13 上海神力科技有限公司 一种低温与中高温燃料电池联合运行***
SG11201702330XA (en) 2014-10-07 2017-04-27 Protonex Technology Corp Sofc-conduction
EP3035431B1 (de) * 2014-12-19 2019-04-24 Hexis AG Brennstoffzellenmodul und verfahren zum betrieb eines brennstoffzellenmoduls
DE102015200427A1 (de) 2015-01-14 2016-07-14 Volkswagen Ag Brennstoffzellensystem mit mehreren Brennstoffzellenstapeln
JP6222160B2 (ja) * 2015-04-10 2017-11-01 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム及びその制御方法
EP3251825A1 (en) 2016-05-31 2017-12-06 Boegli-Gravures S.A. Method and device for embossing planar material
WO2018031742A1 (en) 2016-08-11 2018-02-15 Protonex Technology Corporation Planar solid oxide fuel unit cell and stack
JP7103861B2 (ja) * 2018-06-21 2022-07-20 本田技研工業株式会社 燃料電池システム
KR102610184B1 (ko) 2018-11-30 2023-12-04 퓨얼셀 에너지, 인크 용융 탄산염 연료 전지를 위한 연료 전지 스테이징
US11695122B2 (en) 2018-11-30 2023-07-04 ExxonMobil Technology and Engineering Company Layered cathode for molten carbonate fuel cell
KR20210107700A (ko) 2018-11-30 2021-09-01 퓨얼 셀 에너지, 인크 심층 co2 포획을 위한 용융 탄산염 연료전지들의 재생성
JP7258144B2 (ja) 2018-11-30 2023-04-14 フュエルセル エナジー， インコーポレイテッド Ｃｏ２利用率を向上させて動作させる燃料電池のための改質触媒パターン
US11424469B2 (en) 2018-11-30 2022-08-23 ExxonMobil Technology and Engineering Company Elevated pressure operation of molten carbonate fuel cells with enhanced CO2 utilization
WO2020112812A1 (en) 2018-11-30 2020-06-04 Exxonmobil Research And Engineering Company Operation of molten carbonate fuel cells with enhanced co 2 utilization
CN109638331B (zh) * 2019-01-28 2024-04-05 广东索特能源科技有限公司 一种基于甲醇的燃料电池混合发电***
JP6982586B2 (ja) * 2019-02-27 2021-12-17 三菱パワー株式会社 燃料電池カートリッジ、燃料電池モジュール及び複合発電システム
US20220285716A1 (en) * 2019-08-14 2022-09-08 Upstart Power, Inc. Sofc-conduction
DE102019129336A1 (de) * 2019-10-30 2021-05-06 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Brennstoffzellenvorrichtung, Fahrzeug mit Brennstoffzellenvorrichtung und Konditionierungsvorrichtung mit Brennstoffzellenvorrichtung
AU2019476660B2 (en) 2019-11-26 2023-09-14 ExxonMobil Technology and Engineering Company Operation of molten carbonate fuel cells with high electrolyte fill level
AU2019476338B2 (en) 2019-11-26 2024-04-04 ExxonMobil Technology and Engineering Company Fuel cell module assembly and systems using same
DE102020102398A1 (de) 2020-01-31 2021-08-05 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zur Regeneration einer Brennstoffzellenvorrichtung sowie eine Brennstoffzellenvorrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer Brennstoffzellenvorrichtung
US11978931B2 (en) 2021-02-11 2024-05-07 ExxonMobil Technology and Engineering Company Flow baffle for molten carbonate fuel cell
EP4327382A1 (en) 2021-04-21 2024-02-28 Elcogen OY Temperature control system for solid oxide cells and method of its use
CN116072944B (zh) * 2022-12-07 2024-06-07 山东大学 一种单堆兆瓦级燃料电池

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3718506A (en) * 1971-02-22 1973-02-27 Bbc Brown Boveri & Cie Fuel cell system for reacting hydrocarbons
JPS60258862A (ja) * 1984-06-06 1985-12-20 Hitachi Ltd 燃料電池発電装置
US4629537A (en) * 1985-05-17 1986-12-16 Hsu Michael S Compact, light-weight, solid-oxide electrochemical converter
US4722873A (en) * 1985-12-06 1988-02-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Fuel cell power generating system
US4812373A (en) * 1986-04-16 1989-03-14 Westinghouse Electric Corp. Fuel feed arrangement for a fuel cell generator
JPH03274674A (ja) * 1990-03-23 1991-12-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池発電プラントシステム
JP2942999B2 (ja) * 1990-05-01 1999-08-30 石川島播磨重工業株式会社 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置
US5221586A (en) * 1990-09-19 1993-06-22 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Power generation system using fuel cells
CN1084058C (zh) * 1991-04-17 2002-05-01 兹特克公司 高效能量转换和有机废物的处理
US5230849A (en) * 1991-06-04 1993-07-27 Michael S. Hsu Electrochemical converter assembly and overlay methods of forming component structures
JPH0750615B2 (ja) * 1991-06-24 1995-05-31 工業技術院長 固体電解質型燃料電池
JP3006200B2 (ja) * 1991-08-09 2000-02-07 石川島播磨重工業株式会社 溶融炭酸塩型燃料電池発電方法
US5332630A (en) * 1991-11-04 1994-07-26 Hsu Michael S On-board recharging system for battery powered electric vehicles
JPH06150958A (ja) * 1992-10-30 1994-05-31 Sekiyu Sangyo Kasseika Center 固体電解質燃料電池
DK0671058T3 (da) * 1992-11-25 1997-02-17 Michael S Hsu Integration af termisk udstråling med regenerativ opvarmning i en elektrokemisk højtemperaturomformer
US5338622A (en) * 1993-04-12 1994-08-16 Ztek Corporation Thermal control apparatus
US5413878A (en) * 1993-10-28 1995-05-09 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy System and method for networking electrochemical devices
US5480738A (en) * 1994-02-04 1996-01-02 Ceramatec, Inc. Fuel cell module
US5693201A (en) * 1994-08-08 1997-12-02 Ztek Corporation Ultra-high efficiency turbine and fuel cell combination
US5501781A (en) * 1994-08-08 1996-03-26 Ztek Corporation Electrochemical converter having internal thermal integration
DE69514907T2 (de) * 1994-03-21 2000-06-29 Ztek Corp Elektrochemischer Konverter mit optimaler Druckverteilung
US5747185A (en) * 1995-11-14 1998-05-05 Ztek Corporation High temperature electrochemical converter for hydrocarbon fuels
US5612149A (en) * 1996-01-02 1997-03-18 Ceramatec, Inc. Fuel cell column heat exchanger mated module
US5712055A (en) * 1996-02-29 1998-01-27 Gas Research Institute Multi-stage fuel cell arrangement
DE19611591A1 (de) * 1996-03-23 1997-09-25 Dornier Gmbh Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Anlage
DE19637207C2 (de) * 1996-09-12 1998-07-02 Siemens Ag Anlage und Verfahren zur Energieerzeugung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447545C2 (ru) * 2007-08-03 2012-04-10 Нанодайнэмикс Энерджи, Инк. Системы твердооксидных топливных элементов с улучшенными канализированием газов и теплообменом
RU2543480C2 (ru) * 2009-02-12 2015-02-27 Электро Пауэр Системз С.П.А. Резервный электрогенератор на топливных элементах, содержащий компактный корпус коллектора и способы управления его работой
RU2677269C2 (ru) * 2014-03-12 2019-01-16 Серес Интеллекчуал Проперти Компани Лимитед Устройство батареи топливных элементов
US10270119B2 (en) 2014-03-12 2019-04-23 Ceres Intellectual Property Company Limited Fuel cell stack arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
TW474043B (en) 2002-01-21
AU1335100A (en) 2000-05-22
DE69910060D1 (de) 2003-09-04
US6083636A (en) 2000-07-04
AU764895B2 (en) 2003-09-04
IL142873A0 (en) 2002-03-10
WO2000026983A1 (en) 2000-05-11
CA2350098A1 (en) 2000-05-11
ATE246407T1 (de) 2003-08-15
DE69910060T2 (de) 2004-04-15
CN1339181A (zh) 2002-03-06
EP1127382A1 (en) 2001-08-29
EP1127382B1 (en) 2003-07-30
JP2002529893A (ja) 2002-09-10
US6458477B1 (en) 2002-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2227348C2 (ru) Энергетическая система с топливными элементами (варианты) и способ производства электрической энергии данной системой (варианты)
RU2001115127A (ru) Энергетическая система с топливными элементами (варианты) и способ производства электрической энергии данной системой (варианты)
KR100271096B1 (ko) 가스 또는 스팀 터빈 파워 시스템
US5750278A (en) Self-cooling mono-container fuel cell generators and power plants using an array of such generators
JP2876126B2 (ja) 電気化学電池発電装置およびその作動方法
RU2180978C2 (ru) Энергетическая система с электрохимическим конвертером, система с электрохимическим конвертером и устройство ввода-вывода для использования с резервуаром высокого давления
JP5109253B2 (ja) 燃料電池
AU2001214452B2 (en) A hybrid electrical power system employing fluid regulating elements for controlling various operational parameters of the system
EP1953858B1 (en) Fuel cell
EP1976047B1 (en) Fuel cell
RU2168806C2 (ru) Газотурбинная электроэнергетическая система, электроэнергетическая система и узел электрохимического конвертера
CN102881923B (zh) 一种由阳极支撑管型固体氧化燃料电池构建的电站
WO1997028573A1 (en) Purge gas protected transportable pressurized fuel cell modules and their operation in a power plant
US20030054210A1 (en) Pressurized solid oxide fuel cell integral air accumular containment
EP1428276A2 (en) Atmospheric and pressurized sofc power generation systems
CN106025317B (zh) 汽车尾气的温差和燃料电池耦合高效发电装置
RU97104031A (ru) Газотурбинная электроэнергетическая система, электроэнергетическая система и узел электрохимического конвертера
JP2002008681A (ja) 燃料電池
CA2247466A1 (en) Self-cooling mono-container fuel cell generators and power plants using an array of such generators
JPH02304870A (ja) 円盤積層固体電解質型燃料電池
AU2003262367B2 (en) A fuel cell power system
AU704873B2 (en) Electrochemical converter
MXPA99006155A (en) Pressurized, integrated electrochemical converter energy system
CZ270298A3 (cs) Samochladicí jednoobalový generátor z palivových článků a energetická jednotka, využívající soustavu takových generátorů

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041102