【技术实现步骤摘要】
固体氧化物燃料电池系统、功冷联供系统及其方法
本专利技术属于能动循环领域,尤其涉及一种固体氧化物燃料电池系统、功冷联供系统及其方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell,简称SOFC)属于第三代燃料电池,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。被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池(PEMFC)一样得到广泛普及应用的一种燃料电池。一般的SOFC发电系统包括燃料处理单元、燃料电池发电单元以及能量回收单元。通常空气经过压缩器压缩,克服系统阻力后进入预热器预热,然后通入电池的阴极。天然气经过压缩机压缩后,克服系统阻力进入混合器,与蒸汽发生器中产生的过热蒸汽混合,蒸汽和燃料的比例为,混合后的燃料气体进入加热器提升温度后通入燃料电池阳极。阴阳极气体在电池内发生电化学反应,电池发出电能的同时,电化学反应产生的热量将未反应完全的阴阳极气体加热。阳极未反应完全的气体和 ...
【技术保护点】
1.一种固体氧化物燃料电池系统,其特征在于,包括固体氧化物燃料电池、燃烧室、燃气轮机、第一混合器、第二混合器和预重整器;/n固体氧化物燃料电池的阴极和阳极均与燃烧室相连,燃烧室输出的热能为燃气轮机提供能量,燃气轮机排出的气体作为热源用于预热空气、甲烷和水;/n第一混合器用于混合从固体氧化物燃料电池的阴极输出端抽取的气体及预热后的空气,之后再输送至固体氧化物燃料电池的阴极输入端;/n第二混合器用于从固体氧化物燃料电池的阳极输出端抽取的气体以及预热后的甲烷和水,之后再经预重整器输送至固体氧化物燃料电池的阳极输入端。/n
【技术特征摘要】
1.一种固体氧化物燃料电池系统,其特征在于,包括固体氧化物燃料电池、燃烧室、燃气轮机、第一混合器、第二混合器和预重整器;
固体氧化物燃料电池的阴极和阳极均与燃烧室相连,燃烧室输出的热能为燃气轮机提供能量,燃气轮机排出的气体作为热源用于预热空气、甲烷和水;
第一混合器用于混合从固体氧化物燃料电池的阴极输出端抽取的气体及预热后的空气,之后再输送至固体氧化物燃料电池的阴极输入端;
第二混合器用于从固体氧化物燃料电池的阳极输出端抽取的气体以及预热后的甲烷和水,之后再经预重整器输送至固体氧化物燃料电池的阳极输入端。
2.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统,其特征在于,所述第二混合器与预重整器之间还串联有回热器,固体氧化物燃料电池的阳极输出端抽取的气体还经回热器传送至第二混合器。
3.如权利要求2所述的固体氧化物燃料电池系统,其特征在于,所述回热器还与分流器相连,所述分流器用于将固体氧化物燃料电池的阳极输出端抽取的气体经回热器换热后分成两部分,一部分传送至第二混合器,另一部分传送至燃烧室内。
4.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统,其特征在于,所述燃气轮机出口还依次与第一预热器、第二预热器和第三预热器串联连接,使得燃气轮机出口排出的气体作为相应预热器的热源,用于分别预热加压后的空气、加压后的甲烷和水。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的固体氧化物燃料电池系统的工作方法,其特征在于,包括:
固体氧化物燃料电池的阴极排出的气体一部分送入燃烧室,另一部分传送至第一混合器;固体氧化物燃料电池的阳极输出端排出的气体一部分送入燃烧室,另一部分传送至第二混合器;
燃烧室输出的热能为燃气轮机提供能量,燃气轮机出口排出的气体作为热源分别用于预热加压后的空气、加压后的甲烷和水;
利用第一混合器混合预热的空气及从固体氧化物燃料电池的阴极输出端抽取的气体,并将混合后的气体输送至固体氧化物燃料电池的阴极输入端;
利用第二混合器混合预热的甲烷、预热的水以及从固体氧化物燃料电池的阳极输出端抽取的气体,并将混合后的气体经预重整器输送至固体氧化物燃料电池的阳极输入端。
6.一种功冷联供系统,其特征在于,包括超临界CO2循环系统、高斯瓦米循环系统、LNG冷能回收和燃料供应系统和如权利要求1-4中任一项所述的固体氧化物燃料电池系统;
所述LNG冷能回收和燃料供应系统用于输出的甲烷且供给至固体氧化物燃料电池系统;所述固体氧化物燃料电池系统中燃气轮机出口排出的气体还作为超临界CO2循环系统中换热器的热源;超临界...
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