改进的燃料电池系统和方法

摘要

一种燃料电池系统，包括：(i)至少一个燃料电池堆(30)，包括至少一个中温固体氧化物燃料电池，且具有阳极入口(41)、阴极入口(61)；和(ii)重整器(70)，用于将碳氢化合物燃料重整为重整产物，具有重整器热交换器(160)；并限定：从燃料源(90)到所述重整器(70)再到所述至少一个燃料电池堆阳极入口(41)的阳极入口气体流体流动路径；从至少一个氧化剂入口(140，140'，140”)通过至少一个阴极入口气体热交换器(110，150)到所述重整器热交换器(160)再到所述至少一个燃料电池堆阴极入口(61)的阴极入口气体流体流动路径；其中所述至少一个阴极入口气体热交换器(110，150)被布置成通过从(i)所述阳极废气流体流动路径和(ii)所述阴极废气流体流动路径中的至少一者传递热量来加热相对低温的阴极入口气体，以提供相对高温的阴极入口气体；所述重整器热交换器被布置成用于将所述阳极入口气体从所述相对高温的阴极入口气体加热到所述阳极入口处的温度T3，温度T3低于所述阴极入口处的温度T1；氧化剂流量控制装置(200)，用于控制来自所述或每个氧化剂入口(140，140'，140”)的低温氧化剂与高温阴极入口气体的混合，从而相对于所述阳极入口(41)处的温度T3，控制所述阴极入口(61)处的温度T1使其处于高于T3的水平。

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