一种燃料电池作为电站使用的发电系统技术方案

本发明专利技术涉及燃料电池发电站技术领域，具体为一种燃料电池作为电站使用的发电系统，包括燃料电池栈模组，用于通过氢氧化学反应产生电能；加湿系统，分别与所述燃料电池栈模组的氢气进口端、空气进口端连接，用于调节氢气、空气的湿度；氢气压力调节系统，与所述加湿系统的氢气进口端连接，用于调节氢气的压力；纯化设备，与所述氢气压力调节系统的氢气进口端连接，用于氢气提纯。本申请的发电系统可将企业的副产氢与燃料电池配合使用以产生电能，对副产氢的高效合理使用，不仅降低了制电成本，减轻了企业负担，还减少了污染气体排放，改善了环境；本申请的氢气提纯装置提纯效果好、吸附剂排料进料操作简便。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池作为电站使用的发电系统
本专利技术涉及燃料电池发电站
，具体为一种燃料电池作为电站使用的发电系统。
技术介绍
目前燃料电池已广泛应用于各个
及人们的生活之中，而电力在各行各业中是不可缺少的能源，且工业用电较为昂贵。另外，许多企业将副产氢直接排空或是燃烧，造成了大量的资源浪费。因此，如何将燃料电池与副产氢结合作为电站使用是亟需解决的技术难题。申请号为CN201910276898.8的专利公开了一种基于固体氢技术的发电站系统，以固体氢为原料进行发电，其最终产物为水、热能和电能，具有良好的环境发展可持续性、资源利用率及安全可控性，但是其并没有与副产氢结合作为电站使用，仍然存在资源浪费、成本高的缺陷。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提出了一种燃料电池作为电站使用的发电系统，适用于具有副产氢产生的企业。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种燃料电池作为电站使用的发电系统，包括燃料电池栈模组，用于通过氢氧化学反应产生电能；加湿系统，分别与所述燃料电池栈模组的氢气进口端、空气进口端连接，用于调节氢气、空气的湿度；氢气压力调节系统，与所述加湿系统的氢气进口端连接，用于调节氢气的压力；纯化设备，与所述氢气压力调节系统的氢气进口端连接，用于氢气提纯；空气过滤系统，用于过滤空气；空压机系统，与所述空气过滤系统的空气出口端连接，用于提供充足氧气；中冷系统，与所述空压机系统的空气出口端连接，用于中冷空气；流量监控系统，与所述中冷系统的的空气出口端连接，且与所述加湿系统的空气进口端连接，用于监控空气的流量；总控制台，与所述燃料电池栈模组、加湿系统、氢气压力调节系统、电堆温度检测系统、冷却循环水的温度检测系统、压力检测系统、纯化设备、流量监控系统、中冷系统连接。作为优选，还包括氢气循环泵，与所述燃料电池栈模组的氢气出口端连接，且与所述燃料电池栈模组的氢气进口端连接，用于使反应未完全的氢气回流至所述燃料电池栈模组以再次反应。作为优选，还包括气水分离系统，与所述燃料电池栈模组的副产品出口端连接，用于将副产品中的水与气体分离；冷却水池，与所述气水分离系统的水出口端连接，用于存储冷却水；水泵，与所述冷却水池的水出口端连接，用于给冷却水提供动力，通过不断循环的冷却水将燃料电池发电过程中产生的热量置换出来以使燃料电池的工作温度保持在68～72摄氏度；去离子装置，与所述水泵的出口端及所述燃料电池栈模组的冷却水进口端之间的冷却水管路并联，用于去除冷却水中的离子；氢气浓度检测仪，用于检测燃料电池栈模组内部空间的氢气浓度并以60秒的间隔频率将检测信号发送给总控制台；排气装置，与所述总控制台连接；当所述总控制台接收到的检测信号为氢气浓度大于等于20000ppm，所述总控制台控制所述排气装置启动直至氢气浓度低于10000ppm；红外线可燃气体燃烧探测仪，与所述总控制台连接，用于检测氢气燃烧情况。作为优选，还包括DC/AC转换器，与所述燃料电池栈模组的直流电输出端连接，用于将燃料电池栈模组产生的直流电转换成交流电。作为优选，还包括废热循环系统，与所述燃料电池栈模组的废热出口端连接，用于循环利用废热。作为优选，所述纯化设备包括除氯装置，设有副产氢进口，用于除去副产氢中的氯化物、硫化物；脱氧炉，与所述除氯装置的出口连接，用于除去副产氢中的氧；中压压缩机，与所述脱氧炉的出口端连接，用于将副产氢压缩至1.4～1.5MPa；氢气提纯装置，与所述中压压缩机的出口端连接，用于对副产氢进行纯化。作为优选，所述氢气提纯装置包括转轴；吸附剂容置腔，与所述转轴套接，包括顶板,板体设有透气孔；所述顶板围绕所述转轴设有一圈轨道，所述轨道沿所述转轴转动方向排列设有自合式封口件，所述轨道还安装有与所述自合式封口件配合使用的进料管套；底板，板体设有透气孔；所述底板围绕所述转轴等间隔设有若干出料口；腔壁，与所述顶板和所述底板装配连接；筒体，与所述转轴通过轴承连接，包括顶部支撑板，设有出气口，以及与所述进料管套配合使用的进料对接件；底部支撑板，设有进气口，以及与所述出料口配合使用的出料对接口；筒壁，与所述顶部支撑板和所述底部支撑板装配连接。作为优选，所述进料对接件包括进料套轨，与所述顶部支撑板的进料口连接；进料滑套，其外周侧与所述进料套轨的内周侧轴向滑动连接；封口盖，与所述进料滑套的轴向顶端拆卸式连接；所述进料套轨轴向底端设有吸附片、内部设有与所述吸附片连接的铁芯和缠绕所述铁芯设置的线圈，所述线圈通过开关与电源连接；所述进料管套包括套体，设于所述套体轴向底端的扩口部，以及围绕所述套体外周侧设置且与所述吸附片配合使用的磁吸对接体。作为优选，所述底板位于所述出料口上方设有凹陷部，相邻两所述凹陷部部分重合设置。作为优选，所述腔壁底端与所述出料口径向对应位置嵌设有铁珠；所述底部支撑板与所述出料对接口径向对应位置设有与所述铁珠配合使用的霍尔传感器。有益效果本申请的发电系统可将企业的副产氢与燃料电池配合使用以产生电能，对副产氢的高效合理使用，不仅降低了制电成本，减轻了企业负担，还减少了污染气体排放，改善了环境，另外可有效解决每年用电高峰的缺口，改善国家电能紧缺的现象；本申请的纯化设备能够有效地对副产氢进行提纯操作以满足燃料电池栈模组的制电需求；本申请的氢气提纯装置提纯效果好、吸附剂排料进料操作简便。附图说明图1为本申请燃料电池作为电站使用的发电系统的系统框图；图2为本申请氢气提纯装置的结构示意图；图3为图2中进料对接件的局部放大图；图4为图2中顶板的俯视图；图5为图2中底板的俯视图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。如图1所示，一种燃料电池作为电站使用的发电系统，包括燃料电池栈模组，加湿系统，氢气压力调节系统，纯化设备，空气过滤系统，空压机系统，中冷系统，流量监控系统，总控制台，氢气循环泵，气水分离系统，冷却水池，水泵，去离子装置，排气装置，红外线可燃气体燃烧探测仪，DC/AC转换器和废热循环系统。燃料电池栈模组用于通过氢氧化学反应产生电能。加湿系统分别与所述燃料电池栈模组的氢气进口端、空气进口端连接，用于调节氢气、空气的湿度。氢气压力调节系统与所述加湿系统的氢气进口端连接，用于调节氢气的压力。纯化设备与所述氢气压力调节系统的氢气进口端连接，用于氢气提纯。空气过滤系统用于过滤空气。空压机系统与所述空气过滤系统的空气出口端连接，用于提供充足氧气。中冷系统与所述空压机系统的空气出口端连接，用于中冷空气。流量监控系统与所述中冷系统的的空气出口端连接，且与所述加湿系统的空气进口端连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池作为电站使用的发电系统，其特征在于：包括/n燃料电池栈模组，用于通过氢氧化学反应产生电能；/n加湿系统，分别与所述燃料电池栈模组的氢气进口端、空气进口端连接，用于调节氢气、空气的湿度；/n氢气压力调节系统，与所述加湿系统的氢气进口端连接，用于调节氢气的压力；/n纯化设备，与所述氢气压力调节系统的氢气进口端连接，用于氢气提纯；/n空气过滤系统，用于过滤空气；/n空压机系统，与所述空气过滤系统的空气出口端连接，用于提供充足氧气；/n中冷系统，与所述空压机系统的空气出口端连接，用于中冷空气；/n流量监控系统，与所述中冷系统的的空气出口端连接，且与所述加湿系统的空气进口端连接，用于监控空气的流量；/n总控制台，与燃料电池栈模组、加湿系统、氢气压力调节系统、电堆温度检测系统、冷却循环水的温度检测系统、压力检测系统、纯化设备、流量监控系统、中冷系统连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池作为电站使用的发电系统，其特征在于：包括
燃料电池栈模组，用于通过氢氧化学反应产生电能；
加湿系统，分别与所述燃料电池栈模组的氢气进口端、空气进口端连接，用于调节氢气、空气的湿度；
氢气压力调节系统，与所述加湿系统的氢气进口端连接，用于调节氢气的压力；
纯化设备，与所述氢气压力调节系统的氢气进口端连接，用于氢气提纯；
空气过滤系统，用于过滤空气；
空压机系统，与所述空气过滤系统的空气出口端连接，用于提供充足氧气；
中冷系统，与所述空压机系统的空气出口端连接，用于中冷空气；
流量监控系统，与所述中冷系统的的空气出口端连接，且与所述加湿系统的空气进口端连接，用于监控空气的流量；
总控制台，与燃料电池栈模组、加湿系统、氢气压力调节系统、电堆温度检测系统、冷却循环水的温度检测系统、压力检测系统、纯化设备、流量监控系统、中冷系统连接。


2.根据权利要求1所述的一种燃料电池作为电站使用的发电系统，其特征在于：还包括
氢气循环泵，与所述燃料电池栈模组的氢气出口端连接，且与所述燃料电池栈模组的氢气进口端连接，用于使反应未完全的氢气回流至所述燃料电池栈模组以再次反应。


3.根据权利要求1所述的一种燃料电池作为电站使用的发电系统，其特征在于：还包括
气水分离系统，与所述燃料电池栈模组的副产品出口端连接，用于将副产品中的水与气体分离；
冷却水池，与所述气水分离系统的水出口端连接，用于存储冷却水；
水泵，与所述冷却水池的水出口端连接，用于给冷却水提供动力，通过不断循环的冷却水将燃料电池发电过程中产生的热量置换出来以使燃料电池的工作温度保持在68～72摄氏度；
去离子装置，与所述水泵的出口端及所述燃料电池栈模组的冷却水进口端之间的冷却水管路并联，用于去除冷却水中的离子；
氢气浓度检测仪，用于检测燃料电池栈模组内部空间的氢气浓度并以60秒的间隔频率将检测信号发送给总控制台；
排气装置，与所述总控制台连接；当所述总控制台接收到的检测信号为氢气浓度大于等于20000ppm，所述总控制台控制所述排气装置启动直至氢气浓度低于10000ppm；
红外线可燃气体燃烧探测仪，与所述总控制台连接，用于检测氢气燃烧情况。


4.根据权利要求1所述的一种燃料电池作为电站使用的发电系统，其特征在于：还包括DC/AC转换器，与所述燃料电池栈模组的直流电输出端连接，用于将燃料电池栈模组产生的直流电转换成交流电。


5.根据权利要求1所述的一种燃料电池作为电站使用的发电系统，其特征在于：还包括
废热循环系统，与所述燃料电池栈模组的废热出口端连接，用于循环利用废热。


6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许琳媛，
申请(专利权)人：浙江华熔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33