一种整体煤气化固体氧化物燃料电池发电系统及方法技术方案

本发明专利技术提供的一种整体煤气化固体氧化物燃料电池发电系统及方法，包括空分装置、气化炉、高温换热器、除杂装置、固体氧化物燃料电池、催化燃烧器、余热回收器、低温换热器、DC/AC转换器、压缩机、透平和发电机，充分地利用了合成气的热量用来加热高压空气，并最终通过透平做功，充分地利用了系统中的热量。与此同时采用发电效率高的高温固体氧化物燃料电池，从而能够实现煤炭资源的清洁高效利用，发电效率可达50％以上，污染物排放大大降低。

An Integrated Coal Gasification Solid Oxide Fuel Cell Power Generation System and Method

The invention provides an integrated coal gasification solid oxide fuel cell power generation system and method, including air separation device, gasifier, high temperature heat exchanger, impurity removal device, solid oxide fuel cell, catalytic burner, waste heat recovery device, low temperature heat exchanger, DC/AC converter, compressor, turbine and generator, which fully utilizes the heat of syngas to heat high pressure air. The heat in the system is fully utilized by the work done by the gas turbine. At the same time, high-temperature solid oxide fuel cells with high power generation efficiency can be used to achieve clean and efficient utilization of coal resources. Power generation efficiency can reach more than 50%, and pollutant emissions can be greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种整体煤气化固体氧化物燃料电池发电系统及方法
本专利技术属于固体氧化物燃料电池
，尤其涉及一种整体煤气化固体氧化物燃料电池发电系统及方法。
技术介绍
固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell,SOFC)具有发电效率高、污染排放低以及燃料适应性广等多方面优点。在发电站、军事以及航空航天等领域有着广阔的应用前景。固体氧化物燃料电池在800℃的高温条件下运行，电池堆产生的废气可以与小型燃气轮机组成联合循环，进一步回收热量，系统发电效率达到50％以上，远远高于火力发电厂。由于具有噪音和污染物的排放量很低的优点，固体氧化物燃料电池作为分布式电源可安放于办公大楼、医院等附近供电。固体氧化物燃料电池的燃料比较灵活，可以用合成煤气、天然气、富氢气体、化工厂含碳或氢的驰放气作为燃料，对煤等化石燃料的依存度不高。固体氧化物燃料电池与煤气化技术相结合，构建整体煤气化燃料电池(IntegratedGasificationFuelCell,IGFC)发电系统，不仅使燃料电池发电的容量和效率增加，也可以实现煤炭资源的清洁利用，是21世纪洁净煤发电技术的一个重要方向。在已有的研究中，燃料电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整体煤气化固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，包括空分装置(1)、气化炉(2)、高温换热器(3)、除杂装置、固体氧化物燃料电池(8)、催化燃烧器(9)、余热回收器(10)、低温换热器(11)、DC/AC转换器(12)、压缩机(13)、透平(14)和发电机(15)，其中，空分装置(1)的氧气出口接气化炉(2)的氧气入口，气化炉2的高温气体出口连接至高温换热器3的高温气体入口，高温换热器3的高温气体出口连接除杂装置的入口，除杂装置的出口连接余热回收器(10)的低温气体入口，余热回收器(10)的低温气体出口连接固体氧化物燃料电池(8)阳极入口；压缩机(13)的出口连接高温换热器(3)的低...

【技术特征摘要】
1.一种整体煤气化固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，包括空分装置(1)、气化炉(2)、高温换热器(3)、除杂装置、固体氧化物燃料电池(8)、催化燃烧器(9)、余热回收器(10)、低温换热器(11)、DC/AC转换器(12)、压缩机(13)、透平(14)和发电机(15)，其中，空分装置(1)的氧气出口接气化炉(2)的氧气入口，气化炉2的高温气体出口连接至高温换热器3的高温气体入口，高温换热器3的高温气体出口连接除杂装置的入口，除杂装置的出口连接余热回收器(10)的低温气体入口，余热回收器(10)的低温气体出口连接固体氧化物燃料电池(8)阳极入口；压缩机(13)的出口连接高温换热器(3)的低温气体入口，高温换热器(3)的低温气体出口连接低温换热器(11)的低温气体入口，低温换热器(11)的低温气体出口接透平(14)的入口，透平(14)的出口连接催化燃烧器(9)的第二入口，同时，透平(14)驱动连接发压缩机(13)；催化燃烧器(9)的第一入口连接固体氧化物燃料电池(8)阳极出口，催化燃烧器(9)的出口连接低温换热器(11)的高温气体入口，低温换热器(11)的高温气体出口连接固体氧化物燃料电池(8)的阴极入口；固体氧化物燃料电池(8)的电能输出端连接DC/AC转换器(12)的入口，DC/AC转换器(12)出口接交流电网或电器。2.根据权利要求1所述的一种整体煤气化固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，固体氧化物燃料电池(8)的阴极出口连接余热回收器(10)的高温气体入口，余热回收器(10)的高温气体出口为废气。3.根据权利要求1所述的一种整体煤气化固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，除杂装置包括颗粒物脱除装置(4)、脱硫装置(5)、汞脱除装置(6)和水汽变换装置(7)，其中，高温换热器(3)的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪建，程健，许世森，张瑞云，卢成壮，任永强，杨冠军，黄华，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11