【技术实现步骤摘要】
整合CLP与SOFC的发电设备及其操作方法
本专利技术是有关于一种发电设备,且特别是有关于一种整合化学回路程序(ChemicalLoopingProcess,CLP)与固态氧化物燃料电池(solidoxidefuelcell,SOFC)的发电设备及其操作方法。
技术介绍
固态氧化物燃料电池系统操作温度约在850℃,由于这种燃料电池需要在高温环境下才可稳定运转发电,目前系统升温或维持系统操作环境温度方式通常使用气体加热器来符合系统的热需求。但使用气体加热器持温方式,属于耗能非具能源效益,因此,需搭配一个具高温产气的系统联供运转,利用其供应燃料需求,并有效回收高温气源的热能,则能达到系统节能与简化的目标。
技术实现思路
本专利技术提供一种整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,能兼具二氧化碳捕获、高能源使用率与高发电效率的效果。本专利技术另提供一种整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备的操作方法,能将废热再回收利用。本专利技术的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,包括具有一阀门将其分隔成第一及第二腔室的腔体、设于第一腔室内的固态氧化物燃料电池(solidoxidefuelcell,SOFC)装置以及设于第二腔室内的化学回路程序(chemicalloopingprocess,CLP)装置。CLP装置会产生高温的氢气与高温的二氧化碳,其中氢气作为SOFC装置的阳极燃料,并借由第一阀门的开启使高温的二氧化碳进入第一腔室,用以加热SOFC装置。其中,所述第一腔室位于所述第二腔室上方。其中,所述第一腔室还包括二氧化碳排出口。其中,所述设备还包括第 ...
【技术保护点】
一种整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,包括:腔体,具有第一阀门,所述第一阀门将所述腔体分隔成第一腔室以及第二腔室;固态氧化物燃料电池装置,设于所述第一腔室内;以及化学回路程序装置,设于所述第二腔室内,所述化学回路程序装置会产生氢气与二氧化碳,所述氢气作为所述固态氧化物燃料电池装置的阳极燃料,且借由所述第一阀门的开启使所述二氧化碳进入所述第一腔室,用以加热所述固态氧化物燃料电池装置。
【技术特征摘要】
2015.12.08 TW 1041410651.一种整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,包括:腔体,具有第一阀门,所述第一阀门将所述腔体分隔成第一腔室以及第二腔室;固态氧化物燃料电池装置,设于所述第一腔室内;以及化学回路程序装置,设于所述第二腔室内,所述化学回路程序装置会产生氢气与二氧化碳,所述氢气作为所述固态氧化物燃料电池装置的阳极燃料,且借由所述第一阀门的开启使所述二氧化碳进入所述第一腔室,用以加热所述固态氧化物燃料电池装置。2.根据权利要求1所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,所述第一腔室位于所述第二腔室上方。3.根据权利要求1所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,所述第一腔室还包括二氧化碳排出口。4.根据权利要求3所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,还包括第二阀门,设置于所述二氧化碳排出口旁,用以开启或关闭所述二氧化碳排出口。5.根据权利要求1所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,还包括气流分布器,设置于所述第一腔室内并介于所述第一阀门与所述固态氧化物燃料电池装置之间。6.根据权利要求5所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,所述气流分布器为具有数个孔穴的平板。7.根据权利要求1所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,所述化学回路程序装置包括通入蒸汽用的蒸汽管路、通入燃料用的燃料管路、排放氢气用的氢气管路、与通入空气用的空气管路。8.根据权利要求7所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,所述固态氧化物燃料电池装置包括通入阳极燃料用的阳极管路与通入阴极燃料用的阴极管路,且所述阳极管路与所述化学回路程序装置的所述氢气管路连通。9.根据权利要求1所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,还包括蒸汽产生器,用以供应所述化学回路程序装置蒸汽。10.根据权利要求9所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,还包括第一加热单元,用以加热自所述第一腔室排出的二氧化碳,并传送到所述蒸汽产生器。11.根据权利要求9所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,还包括第二加热单元,用以加热自所述固态氧化物燃料电池装置排出的尾气,并传送到所述蒸汽产生器。12.根据权利要求9所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,还包括水帮浦,用以供应水到所述蒸汽产生器。13.根据权利要求1所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,还包括阳极燃料供应单元,用以接受稀释气体以及自所述化学回路程序装置产生的所述氢气,并供应至所述固态氧化物燃料电池装置。14.根据权利要求13所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,所述阳极燃料供应单元包括:第一热交换器,用以降低所述氢气的温度并应用热交换取出的热能加热所述稀释气体;第一分流阀,用以分流自所述第一热交换器进入的所述氢气;抽气帮浦,用以抽取经过所述第一分流阀的所述氢气;第一流量计,控制来自所述抽气帮浦的所述氢气的流量;以及混合器,接受经所述第一流量计控制流量的所述氢气与经所述第一热交换器加热的所述稀释气体。15.根据权利要求14所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,所述阳极燃料供应单元还包括氢气储存槽,用以储存经过所述第一分流阀的部分所述氢气,在所述化学回路程序装置停机或故障时作为所述固态氧化物燃料电池装置进入停机程序所需氢气来源。16.根据权利要求14所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,所述阳极燃料供应单元还包括除尘器,设置于所述第一热交换器与所述第一分流阀之间,用以对降温后的所述氢气进行除尘步骤。17.根据权利要求13所述的整合化学回路程序与固态氧化物燃料电池的发电设备,其特征在于,还包括稀释气体供应单元,用以供应所述稀释气体至所述阳极燃料供应单元,且所述稀释气体供应单元包括:第二分流阀,用以分流氮气与来自所述第一腔室排出的二氧化碳,所述稀释气体是选自所述氮气与所述二氧化碳其中之一;第二热交换器,用以加热经过所述第二分流阀的所述稀释气体;以及第...
【专利技术属性】
技术研发人员:李纯怡,黄嘉禄,张玉清,张文昇,丁富彬,陈锡铨,沈政宪,
申请(专利权)人:财团法人工业技术研究院,
类型:发明
国别省市:中国台湾,71
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