Method and apparatus for preventing water in fuel cell power plants from freezing during storage

   
   

A keep warm system for a fuel cell, power plant (10), typically of the PEM type, prevents freeze-sensitive portions of the power plant, such as the cell stack assembly (CSA) (12) and the water management system (28, 30), from freezing under extreme cold external temperatures, during extended storage (CSA shut-down) periods. Pre-stored and pressurized fuel, typically hydrogen (25), normally used to fuel the anode (16) of the CSA, is used as fuel for a catalytic oxidation reaction at a catalytic burner (66) to produce heated gas that convectively passes in heat exchange relation with the freeze sensitive portions (12, 28, 30) of the power plant (10). The convective flow of the heated gases induces the air flow to the burner (66), obviating the need for parasitic electrical loads. Thermal insulating means (64) substantially enclose the freeze-sensitive CSA (12) and/or the water management system (28, 30), and the convective flow of the heated gas from the catalytic burner (66), to improve system thermal efficiency.

Um sistema morno do sustento para uma célula combustível, planta de poder (10), tipicamente do tipo do PEM, impede que as parcelas congel-sensíveis da planta de poder, tais como o conjunto da pilha da pilha (CSA) (12) e o sistema de gerência da água (28, 30), se congelem sob temperaturas externas frias extremas, durante períodos prolongados do armazenamento (parada programada de CSA). O combustível gravado e pressurizado, tipicamente hidrogênio (25), usou-se normalmente abastecer o ânodo (16) do CSA, é usado como o combustível para uma reação catalytic da oxidação em um queimador catalytic (66) produzir o gás aquecido que passa convectively na relação da troca de calor com as parcelas sensíveis do freeze (12, 28, 30) da planta de poder (10). O fluxo convective dos gáses aquecidos induz o fluxo de ar ao queimador (66), obviating a necessidade para cargas elétricas parasíticas. Os meios isolando térmicos (64) incluem substancialmente o CSA congel-sensível (12) e/ou o sistema de gerência da água (28, 30), e o fluxo convective do gás aquecido do queimador catalytic (66), para melhorar a eficiência do thermal do sistema.

 
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