工業技術研究院

技術簡介

本技術提出一種適用於氨進料固態氧化物燃料電池之熱箱整合設計，整合電堆餘熱、陽極尾氣燃燒及高效率熱交換，建立系統熱循環架構。熱箱內配置尾氣燃燒器與氨反應器，利用燃燒熱源供應氨裂解所需能量，並藉由高效熱傳流場提升反應器熱傳效率與溫度均勻性；另結合高換熱效率之熱交換器及整合機構，回收尾氣與燃燒煙氣顯熱，用於燃料及空氣預熱，降低外部供熱需求，提升系統熱效率與能源利用率，適用於高效率氨進料SOFC發電系統之熱管理應用。

Abstract

An integrated hot-box design for ammonia-fueled solid oxide fuel cell (SOFC) systems combines stack waste heat recovery, anode off-gas combustion, and high-efficiency heat exchange to achieve effective thermal management. The hot box integrates an anode off-gas combustor with an ammonia reactor, using combustion heat to drive ammonia cracking. A high-performance heat transfer flow field enhances heat transfer and temperature uniformity, while a heat exchanger with high efficiency recovers sensible heat from the off-gas and combustion exhaust for fuel and air preheating. The design reduces external heating demand, improves overall thermal efficiency, and supports high-efficiency ammonia-fueled SOFC power generation.

技術規格

系統模組發電功率10 kW~100 kW，發電效率＞50％

Technical Specification

System module power output: 10–100 kW; electrical efficiency: ＞50％.

技術特色

建立系統熱回收運行策略與熱效率驗證機制，中大型熱箱模組及關鍵組件開發。適用於氨進料固態氧化物燃料電池之熱箱整合設計，結合熱能循環利用，開發整合熱組件之共構型熱箱，提升氨裂解供熱效率與反應器溫度均勻性。

應用範圍

港口能源樞紐、液氨接收站、石化與大型化工廠、鋼鐵廠、傳統電廠、AI資料中心及其他高耗能產業。

接受技術者具備基礎建議（設備）

液氨儲運、高溫能源設備、發電系統整合。

接受技術者具備基礎建議（專業）

燃料電池系統開發、高溫熱組件設計及電力系統整合等相關技術能力。

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