一种天然气制氢及与质子交换膜燃料电池集成热电冷三联供的撬装式集成装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种天然气制氢及与质子交换膜燃料电池集成热电冷三联供的撬装式集成装置。所述装置使用天然气或城市燃气为原料，先利用重整制得CO、H2与CO2的混合气，再经过高温变换、低温变换、选择性氧化或选择性甲烷化过程去除CO至＜10ppm，再作为质子交换膜燃料电池向外供电，过程中的热量进行梯级利用，梯级加热原料气、梯级加热冷却水，并把热水经过热水溴化锂吸收式制冷装置后向外供冷，经过利用后的热水再用于供生活用热水。本实用新型专利技术装置整体具有工艺先进、空间布局紧凑合理、燃料效率高、热量回收利用效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气制氢及与质子交换膜燃料电池集成热电冷三联供的撬装式集成装置
本技术涉及一种天然气制氢及与质子交换膜燃料电池集成热电冷三联供的撬装式集成装置，属于以城市燃气或天然气为原料的燃料电池分布式发电及热电冷三联供领域。
技术介绍
氢能具有热值高、无污染的优点，是一种优越、清洁、高效的新能源。目前的制氢技术主要有天然气制氢、核能制氢、太阳能制氢、生物质制氢等方式，世界上有90％的氢气是以天然气为原料实现的，通过天然气水蒸气重整制氢或部分氧化制氢获得氢资源。而氢气的燃料电池技术是利用氢能解决能源危机的终极方案。燃料电池热电联供技术适用于分布式发电和中小微型应用的场合。目前质子交换膜燃料电池技术已经很成熟，功率等级已达到兆瓦级，与城市燃气或天然气制氢的结合将有广泛的应用前景。以城市燃气或天然气为原料的家庭用燃料电池热电联供技术有利于提高能源利用效率，减少CO2、NOx、SOx等温室气体和污染物的排放。这种热电联供技术重要基于天然气或城市燃气制氢与燃料电池系统的结合，目前在日本和美国已经有应用案例，发展迅速，而我国尚无类似的工业化产品，开发适合于我国家庭热电使用特点的热电联供技术迫在眉睫，借本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然气制氢及与质子交换膜燃料电池集成热电冷三联供的撬装式集成装置，包括水蒸气重整器、高温CO变换和低温CO变换反应器、CO选择性氧化反应器/CO选择性甲烷化反应器、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第五换热器、第六换热器、燃烧器、吸收式冷水机组和质子交换膜燃料电池；气体管路依次与所述第三换热器的管程、第二换热器的管程和第一换热器的管程相连通，所述第一换热器的管程出口依次与所述燃烧器和所述水蒸气重整器相连通，所述水蒸气重整器的气体出口依次与所述第一换热器的壳程、所述第四换热器的壳程、所述高温CO变换和低温CO变换反应器、所述第二换热器的壳程、所述第五换热器的壳程、所述CO选择性...

【技术特征摘要】
1.一种天然气制氢及与质子交换膜燃料电池集成热电冷三联供的撬装式集成装置，包括水蒸气重整器、高温CO变换和低温CO变换反应器、CO选择性氧化反应器/CO选择性甲烷化反应器、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第五换热器、第六换热器、燃烧器、吸收式冷水机组和质子交换膜燃料电池；气体管路依次与所述第三换热器的管程、第二换热器的管程和第一换热器的管程相连通，所述第一换热器的管程出口依次与所述燃烧器和所述水蒸气重整器相连通，所述水蒸气重整器的气体出口依次与所述第一换热器的壳程、所述第四换热器的壳程、所述高温CO变换和低温CO变换反应器、所述第二换热器的壳程、所述第五换热器的壳程、所述CO选择性氧化反应器/CO选择性甲烷化反应器、所述第三换热器的壳程和所述第六换热器的壳程相连通，所述第六换热器的壳程出口与所述质子交换膜燃料电池相连通；所述质子交换膜燃料电池的出水口与热水储罐相连通；所述质子交换膜燃料电池的尾气出口与所述燃烧器的原料入口相连通；所述气体管路上设有压缩机，所述压缩机的入口连通城市燃气或天然气与空气的混合物的输入管路，所述压缩机的出口处连通水蒸气入口管路；冷却水管路依次与所述第六换热器、第五换热器和第四换热器的管程相连通，所述第四换热器的管程出口与所述吸收式冷水机组相连通，所述吸收式冷水机组的热水出口与所述热水储罐相连通。2.根据权利要求1所述的撬装式集成装置，其特征在于：所述质子交换膜燃料电池与直流交流转换器相连接。3.一种天然气制氢及与质子交换膜燃料电池集成热电冷三联供的撬装式集成装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周丹，穆祥宇，张瑜，张勃，李颖，
申请(专利权)人：中海石油气电集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京,11