一种用于固体氧化物燃料电池系统的集成固定装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种固定装置，具体涉及一种用于固体氧化物燃料电池系统的集成固定装置，属于机械设备技术领域。
【背景技术】
[0002]随着全球经济的快速发展，伴随化石能源高速消耗和日益严峻的环境保护等问题的出现，新型清洁能源的开发以及合理利用成为当今世界重要的研宄课题。燃料电池是将燃料的化学能直接转变为电能的高效能源转化装置。固体氧化物燃料电池(SOFC)作为燃料电池的一种，具有发电效率高、环境友好、固态组件稳定性高等优点，具有广阔的应用前景。
[0003]固体氧化物燃料电池(SOFC)的核心部件是反应电堆，电堆的正常工作需要相应的工作环境:750°C左右的温度、定量的燃料和氧化剂。所以燃料电池系统高效发电需要许多辅助装置提供相应的工作环境并且共同运作才能实现。完整的燃料电池发电系统包括SOFC电堆、燃料供给子系统、空气供给子系统、高效节能(尾气回收利用)系统、电管理系统、控制系统。每个子系统对应相应的组件，具体包括:S0FC电堆、氢气热交换器、空气热交换器、燃烧室、电气元件控制组件(控制柜)等。燃料电池系统高效发电需将上述组件高度集成，必须考虑上述装置的相对安装位置和固定方式，也必须考虑系统各组件组装集成的方便和高效问题。因此需要设计一套机械固定装置将上述组件有机组装并且固定成为整体，实现发电系统的组件化与整体化的集成安装管理，便于燃料电池系统的整体控制和移动扩展。这样组件化和整体集成并存的固体氧化物燃料电池发电系统固定装置可以使燃料电池系统的组装拆卸更加方便，节省工时，实现固体氧化物燃料电池集中和分布式管理等应用。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，并提供一种用于固定支撑固体氧化物燃料电池系统的集成固定装置，可以满足多种功率燃料电池支撑固定要求，为燃料电池各组件及系统的正常工作提供良好固定平台，解决了燃料电池系统各组件过度分散、难以定位安装固定、不易集成化等问题，为固体氧化物燃料电池系统的高效运行提供有效的机械支撑装置。
[0005]实现本实用新型目的所采用的技术方案为，一种用于固体氧化物燃料电池系统的集成固定装置，至少包括支撑框架和安装于支撑框架底部的万向轮，支撑框架呈方框状，其中固定有分隔板，支撑框架通过分隔板分隔成高温安装区以及用于固定固体氧化物燃料电池系统的控制柜和辅助装置的常温安装区，高温安装区中固定有固定盒和2个以上固定组件，各固定组件均位于固定盒的下方；固定盒用于固定固体氧化物燃料电池系统的SOFC电堆，固定组件用于固定固体氧化物燃料电池系统的热交换器和燃烧室，固定组件的数量与热交换器和燃烧室的总数量相同，固定组件包括支板、弹性夹持臂和垂直于支板固定于支板下表面上的2个以上支撑足，弹性夹持臂设有I对以上，弹性夹持臂竖直向上并且成对安装于支板的两相对侧边上。
[0006]支撑框架由相互垂直的横架和竖架通过螺纹连接组件连接构成，分隔板包括相互垂直的横向分隔板和竖向分隔板，横向分隔板和竖向分隔板将支撑框架分为四个固定室，固定盒位于高温安装区的上方固定室中，各固定组件均位于高温安装区的下方固定室中，常温安装区的两个固定室分别用于放置控制柜和辅助装置。
[0007]横架、竖架、横向分隔板、竖向分隔板以及支板均由2根以上相互平行安装的工业铝型材构成。
[0008]所述螺纹连接组件包括角件、T型螺栓和法兰螺母。
[0009]所述固定组件设有3个，分别为空气热交换器固定组件、氢气热交换器固定组件和燃烧室固定组件，各固定组件的支板均呈长方形，弹性夹持臂成对安装于支板的长侧边上，其中燃烧室固定组件的弹性夹持臂呈圆弧状，相对的一对夹持臂中间设有弧形板，相对的一对夹持臂与中间圆弧板固连；空气热交换器固定组件和氢气热交换器固定组件的弹性夹持臂均呈直板状，其上端向内相对弯折呈L型。
[0010]所述空气热交换器固定组件由两层固定组件构成，上层固定组件的支撑足通过螺纹连接组件固定于下层固定组件支板的上表面上，空气热交换器固定组件中支撑足的高度大于弹性夹持臂的高度，两层固定组件的支板上均固定有4个挡板，4个挡板成对安装于支板的宽边上。
[0011]所述固定盒由六块方板通过卡扣连接构成，固定盒的内壁上固定有陶瓷纤维毯，外壁上固定有耐火砖，耐火砖的外表面覆盖有防护钢板，固定盒的盒底开设有用于输送空气与氢气的进气孔和出气孔。
[0012]常温安装区的两个固定室的底部均固定有支撑板，其中用于放置控制柜的固定室的支撑板上开设有两个用于走线的通孔。
[0013]支撑框架顶部的横架上固定有气缸和用于固定安装气缸的气缸连接板，气缸连接板上开设有螺纹通孔和键槽，固定盒的盒顶上开设有气缸加压孔。
[0014]由上述技术方案可知，本实用新型提供的用于固体氧化物燃料电池系统的集成固定装置，基于固体氧化物燃料电池系统各组件的不同形状和数量设置了对应的固定结构，支撑控制柜的支撑板上开设两个通孔用于控制柜走线，用于固定热交换器和燃烧室的固定组件中，其弹性夹持臂的形状分别与热交换器和燃烧室的形状相匹配，便于热交换器和燃烧室的固定，考虑到固体氧化物燃料电池工作时空气需求量较大，需要两个空气热交换器，本装置的空气热交换器固定组件设置为沿竖直方向堆叠的两层结构，满足固体氧化物燃料电池系统的固定支撑要求，可以为燃料电池系统及各组件的正常工作提供良好的固定平台，解决了固体氧化物燃料电池系统各组件过度分散、难以定位安装固定、不易集成化的问题，使固体氧化物燃料电池系统各组件按确定位置分布固定，形成集成度较高的燃料电池发电系统，便于发电系统分布固定、安装管理、集成扩展，辅助固体氧化物燃料电池系统实现尚效发电。
[0015]与现有技术相比，本实用新型提供的用于固体氧化物燃料电池系统的集成固定装置具有以下优点:
[0016](I)本实用新型提供的集成固定装置基于固体氧化物燃料电池系统的多样性和整体复杂性，将装置分隔为高温安装区和常温安装区两个安装区，各安装区均包含两个固定室，合理设计分配系统各组件的固定位置，将控制组件和运行组件分开，将高温部分与常温部分分开，防止高温组件传热至常温部分导致常温部分的零部件工作失效，同时方便高温部分的保温处理，降低保温难度和热量消耗量，装置集成度高、结构紧凑、整体轮廓尺寸小；
[0017](2)本实用新型提供的集成固定装置中各组件均通过角件、T型螺栓和法兰螺母进行连接，便于装置的组装和拆卸，同时便于装置的单元化和固定装置的扩展移植；
[0018](3)装置的支撑框架底部安装万向轮用于移动固体氧化物燃料电池系统，由于电池系统的各组件均固定于固定室中，因此移动时不会发生掉落，移动较安全；
[0019](4)由于固体氧化物燃料电池(SOFC)的核心部件是反应电堆，本实用新型提供的集成固定装置，为固定SOFC电堆的固定盒进行了保温设计，使保温效率更加高效，同时设置气缸向固定盒内部的SOFC电堆施加一定压力用于SOFC电堆自身的固定。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型提供的集成固定装置的结构示意图。
[0021]图2为本实用新型提供的集成固定装置的使用示意图。
[0022]图3为空气热交换器固定组件的结构示意图。
[0023]图4为氢气热交换器固定组件的结构示意图。
[0024]图5为燃烧室固定组件的结构示意图。
[0025]其中，1-支撑框架，101-高温安装区上固定室，102-高温安装区下方固定室，103-常温安装区上固定室，104-常温安装区下方固定室，2-固定盒，3-燃烧室固定组件，4-空气热交换器固定组件，5-氢气热交换器固定组件，6-万向轮，7-竖架，8-横架，9-气缸连接板，10-气缸，11-横向分隔板，12-竖向分隔板，13-支撑板，14-S0FC电堆，15-辅助装置，16-控制柜，17-氢气热交换器，18-燃烧室，19-空气热交换器，20-支板，21-支撑足，22-弹性夹持臂，23-挡板，24-螺纹连接组件，25-圆弧板。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细具体说明。
[0027]本实用新型提供的一种用于固体氧化物燃料电池系统的集成固定装置，其结构如图1和图2所示，至少包括支撑框架I和安装于支撑框架底部的铝合金专用万向轮6，支撑框架由相互垂直的横架8和竖架7连接构成，支撑框架呈方框状，支撑框架