The invention relates to the technical field of fuel cells, in particular to a combined cycle power generation system based on a gas turbine cooling fuel cell, including a gas supply protection system, an air supply system and an electricity generation system. The power generation system comprises a premixed evaporator, a tail gas combustion heater, which comprises a reforming heat exchange unit, a tail gas combustion unit and an air pre-heating unit. Thermal unit; stack body, said stack body includes anode and cathode parts; turbocharging device, said turbocharging device includes air compressor and the first turbine used to drive said air compressor; turbine generating device, said turbine generating device includes the second turbine and generator driven by said second turbine, the inlet of said second turbine and the outlet of said first turbine. Connectivity. The combined cycle power generation system based on gas turbine cooling fuel cell provided by the invention can effectively improve the utilization efficiency of energy and achieve the effect of environmental protection and energy saving.
【技术实现步骤摘要】
基于燃气涡轮冷却燃料电池的联合循环发电系统
本专利技术涉及燃料电池
,尤其涉及一种基于燃气涡轮冷却燃料电池的联合循环发电系统。
技术介绍
温室气体是导致全球变暖的主要成因,2015年12月12日在巴黎气候变化大会上通过的《巴黎协定》的主要目标是将本世纪全球平均气温上升幅度控制在2℃以内,并将全球气温上升控制在前工业化时期水平之上1.5℃以内。纵观目前高效且较为洁净的天然气发电技术,即属燃料电池热电联合循环的分布式供能系统,与传统燃煤发电机组与燃料电池热电联合系统的能源损耗相比较,若两种发电技术输入能源皆固定为100%,使用传统燃煤发电技术,仅有40%能量转为电力输出,其余60%能量以废热的形式排放至大气环境中;反之,使用燃料电池热电联产发电技术,有50%以电力形式直接输出,另有40%能量以再回收利用之途径,以热源或冷源的方式再来驱动其他能源设备,最后仅有20%能量以废热形式排放至大气环境中。由于燃料电池热电联产系统的发电过程仅产生水与废热,CO、NOx等污染气体的排放量极少,因此对于区域型分布式发电与阻绝温室气体之产生,该系统具有更洁净、更节能的优势。固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell,简称SOFC)是一种新型清洁高效的发电设备,具有燃料适应性广等优点,可以广泛的用于天然气、煤制气等燃料的高效发电,由于其在高温下(800-1000℃)运行,经过阳极反应排放出的未完全反应的燃料尾气可以联合燃气轮机及蒸汽轮机联合发电,并可以实现热量的联合利用。目前应用最为广泛的为气体燃料甲烷(CH4)和氢气(H2),对于H2需要复杂的制备工艺,而C ...
【技术保护点】
1.一种基于燃气涡轮冷却燃料电池的联合循环发电系统,其特征在于,包括燃气供给保护系统(1)、空气供给系统(2)和产电系统(3),所述产电系统(3)包括:预混蒸发器(301),所述燃气供给保护系统(1)用于为所述预混蒸发器(301)提供甲烷、氢气、保护气和去离子水;尾气燃烧加热器(302),所述尾气燃烧加热器(302)包括重整换热单元、尾气燃烧单元和空气预热单元,所述尾气燃烧单元用于为所述重整换热单元和空气预热单元提供热量;所述重整换热单元的进口与所述预混蒸发器(301)的燃气出口连通;电堆主体,所述电堆主体包括阳极部(303)和阴极部(304),所述阳极部(303)的进口与所述重整换热单元的出口连通,所述尾气燃烧单元的进口与所述阳极部(303)的出口连通;涡轮增压装置,所述涡轮增压装置包括空压机(305)和用于驱动所述空压机(305)的第一涡轮(306);所述空压机(305)的进口与所述空气供给系统(2)连通,所述空压机(305)的出口依次通过所述空气预热单元和所述阴极部(304)与所述尾气燃烧单元的进口连通;所述第一涡轮(306)的进口与所述尾气燃烧单元的出口连通;涡轮发电装置,所述 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于燃气涡轮冷却燃料电池的联合循环发电系统,其特征在于,包括燃气供给保护系统(1)、空气供给系统(2)和产电系统(3),所述产电系统(3)包括:预混蒸发器(301),所述燃气供给保护系统(1)用于为所述预混蒸发器(301)提供甲烷、氢气、保护气和去离子水;尾气燃烧加热器(302),所述尾气燃烧加热器(302)包括重整换热单元、尾气燃烧单元和空气预热单元,所述尾气燃烧单元用于为所述重整换热单元和空气预热单元提供热量;所述重整换热单元的进口与所述预混蒸发器(301)的燃气出口连通;电堆主体,所述电堆主体包括阳极部(303)和阴极部(304),所述阳极部(303)的进口与所述重整换热单元的出口连通,所述尾气燃烧单元的进口与所述阳极部(303)的出口连通;涡轮增压装置,所述涡轮增压装置包括空压机(305)和用于驱动所述空压机(305)的第一涡轮(306);所述空压机(305)的进口与所述空气供给系统(2)连通,所述空压机(305)的出口依次通过所述空气预热单元和所述阴极部(304)与所述尾气燃烧单元的进口连通;所述第一涡轮(306)的进口与所述尾气燃烧单元的出口连通;涡轮发电装置,所述涡轮发电装置包括第二涡轮(307)和由所述第二涡轮(307)驱动的发电机(308),所述第二涡轮(307)的进口与所述第一涡轮(306)的出口连通。2.根据权利要求1所述的基于燃气涡轮冷却燃料电池的联合循环发电系统,其特征在于,所述产电系统(3)还包括:重整装置(309),所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:康磊,李海宾,周辉,宋文婉,梁奇源,韩敏芳,夏云峰,
申请(专利权)人:广东索特能源科技有限公司,东莞深圳清华大学研究院创新中心,
类型:发明
国别省市:广东,44
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