基于太阳能甲醇重整制氢的固体氧化物燃料电池联合系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于太阳能甲醇重整制氢的固体氧化物燃料电池联合系统，甲醇重整制氢子系统至少包括第一换热器和甲醇重整反应器；固体氧化物燃料电池子系统至少包括多个固体氧化物燃料电池、燃料压缩机、第二换热器、后燃室和预重整器；湿空气透平循环子系统至少包括第一燃气透平以及能够将空气与水制成湿空气的湿空气产生装置；湿空气产生装置的湿空气出口经第二换热器与阴极入口连通，甲醇重整反应器的出口依次经第一换热器、燃料压缩机和预重整器与阳极入口连通，后燃室的出口与第一燃气透平的入口连通，第一燃气透平的出口与第二换热器的入口连通。该联合系统是一项能够输出更多电力的高效发电系统，并具有更好的节能性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
基于太阳能甲醇重整制氢的固体氧化物燃料电池联合系统
本专利技术涉及一种基于太阳能甲醇重整制氢的固体氧化物燃料电池联合系统，尤其涉及一种太阳能甲醇重整回收二氧化碳的SOFC-HAT高效燃料电池联合循环工艺系统。
技术介绍
面对化石能源的不断枯竭和环境污染等问题，风能、生物质能和太阳能等可再生能源大有可为。我国太阳能资源丰富且开发潜力最大，是应对能源短缺和环境污染的有效途径，但由于存在能流密度低、分布不均和间歇性等缺点，制约了太阳能资源的应用。目前最现实且有效的方法，是对传统能源利用方式加以改进并与太阳能复合，以提高能量利用效率。甲醇既可作为燃料气体直接供热力机械燃烧使用，亦可以吸收中低温太阳能制取氢气，能够解决太阳能可靠性差、不连续的问题。相比于煤或甲醇作为原料，甲醇重整制氢具有温度低、成本低、氢碳比高、便于储存运输等优点。来源丰富的液态甲醇可以直接用作阳极或重整制氢。甲醇重整燃料电池的实用是国内外较为新颖的技术。固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell，SOFC)是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。固体氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于太阳能甲醇重整制氢的固体氧化物燃料电池联合系统，其特征在于，包括甲醇重整制氢子系统、固体氧化物燃料电池子系统和湿空气透平循环子系统：所述甲醇重整制氢子系统至少包括第一换热器和甲醇重整反应器；所述固体氧化物燃料电池子系统至少包括电池堆、燃料压缩机、第二换热器、后燃室和预重整器；所述电池堆包括多个固体氧化物燃料电池，所述固体氧化物燃料电池具有阴极入口、阴极出口、阳极入口和阳极出口；所述湿空气透平循环子系统至少包括第一燃气透平以及能够将空气与水制成湿空气的湿空气产生装置；其中，所述甲醇重整反应器的出口依次经第一换热器、燃料压缩机和预重整器与所述阳极入口连通；所述湿空气产生装置的湿空气出口...

【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能甲醇重整制氢的固体氧化物燃料电池联合系统，其特征在于，包括甲醇重整制氢子系统、固体氧化物燃料电池子系统和湿空气透平循环子系统：所述甲醇重整制氢子系统至少包括第一换热器和甲醇重整反应器；所述固体氧化物燃料电池子系统至少包括电池堆、燃料压缩机、第二换热器、后燃室和预重整器；所述电池堆包括多个固体氧化物燃料电池，所述固体氧化物燃料电池具有阴极入口、阴极出口、阳极入口和阳极出口；所述湿空气透平循环子系统至少包括第一燃气透平以及能够将空气与水制成湿空气的湿空气产生装置；其中，所述甲醇重整反应器的出口依次经第一换热器、燃料压缩机和预重整器与所述阳极入口连通；所述湿空气产生装置的湿空气出口经第二换热器与所述阴极入口连通；所述阳极出口和阴极出口均与后燃室的入口连通；所述后燃室的出口与所述第一燃气透平的入口连通；所述第一燃气透平的出口与第二换热器的入口连通。2.根据权利要求1所述的联合系统，其特征在于，其特征在于，所述阳极出口还与所述预重整器的入口连通。3.根据权利要求2所述的联合系统，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池子系统还包括分离器和第一混合器，所述分离器具有入口和两个出口，所述分离器的入口与所述阳极出口连通，其中一个出口与后燃室的入口连通，另一个出口与混合器的入口连通；所述第一混合器的入口还与燃料压缩机的出口连通，出口与预重整器的入口连通。4.根据权利要求1所述的联合系统，其特征在于，所述湿空气产生装置包括低压压气机、高压压气机、间冷器、后冷器、湿化器、第二混合器、第三混合器和第三换热器，其中：所述湿化器具有高温热水入口、低温空气入口、低温水出口和所述湿空气出口；所述第二混合器具有供补充水...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪滨，侯秦龙，杨晓宇，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11