一种熔融碳酸盐燃料电池发电系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种熔融碳酸盐燃料电池发电系统及方法，属于低碳无碳排放发电领域，克服现有技术中的发电系统CO2的排放量高的问题。本发明专利技术熔融碳酸盐燃料电池发电系统包括制氢装置、CO2捕集装置、MCFC发电单元和催化燃烧器；所述制氢装置包括发电装置和电解池，所述电解池上设置有H2出口和O2出口，所述MCFC发电单元的阳极入口与所述电解池的H2出口连接，其阴极入口与所述电解池的O2出口和所述CO2捕集装置的出气口连接。本发明专利技术实现了低碳排放发电。电。电。

【技术实现步骤摘要】
一种熔融碳酸盐燃料电池发电系统及方法


[0001]本专利技术属于低碳无碳排放发电领域，具体涉及一种耦合制氢与燃煤电厂烟气的熔融碳酸盐燃料电池发电系统及方法。

技术介绍

[0002]熔融碳酸盐燃料电池(Molten Carbonate Fuel Cell,MCFC)是一种工作于650℃左右的高温燃料电池，具有不需要贵金属作催化剂、燃料来源广、噪音低、污染物基本达到近零排放、发电效率高、寿命可达4万小时以上，可实现热电联供等优点，适合于百千瓦级至兆瓦级分布式电站或固定电站，具有良好的发展前景。
[0003]熔融碳酸盐燃料电池工作在650℃下，MCFC的结构可以分为阴极、电解质以及阳极三部分，其中电解质为熔融的碳酸盐。在工作时，阴极中通入空气和CO2，在阴极的电极处发生反应产生碳酸根离子；碳酸根离子穿过电解质，到达阳极电极处；在阳极电极处H2与碳酸根离子发生电化学反应生成H2O和CO2，与此同时，电子从阳极通过外电路到达阴极，并对外做电功。从MCFC的发电原理可以看出，MCFC工作时会在阴极消耗CO2，阴极产生的碳酸根离子会迁移至阳极与阳极燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于，包括制氢装置、CO2捕集装置、MCFC发电单元和催化燃烧器；所述制氢装置包括发电装置和电解池，所述电解池上设置有H2出口和O2出口；所述CO2捕集装置用于捕集烟气中的CO2；所述MCFC发电单元的阳极入口与所述电解池的H2出口连接，其阴极入口与所述电解池的O2出口和所述CO2捕集装置的出气口连接。2.根据权利要求1所述的熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于，所述制氢装置为可再生能源制氢装置；和/或，所述烟气为燃煤产生的烟气。3.根据权利要求1或2所述的熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于，所述CO2捕集装置包括风机、吸收塔、贫富换热器和解吸塔，所述吸收塔的进气口与用于向吸收塔内输送烟气的风机连接，所述吸收塔的进液口与用于向吸收塔输入吸收烟气中CO2的脱碳溶剂的贫富换热器连接；所述吸收塔的富液出口通过富液泵与贫富换热器的冷端入口连接，所述贫富换热器的冷端出口连接解吸塔的富液入口，所述解吸塔的贫液出口通过贫液泵与贫富换热器的热端入口连接，所述贫富换热器的热端出口与吸收塔的进液口连接。4.根据权利要求1
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3任一项所述的熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于，在解吸塔和MCFC发电单元之间还连接有凝结器和回流罐；其中，所述解吸塔的出气口通过凝结器与回流罐入口连接，所述回流罐液体的出液口与解吸塔的回流液入口连接，回流罐的出气口与MCFC发电单元连接。5.根据权利要求1
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4任一项所述的熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于，所述CO2捕集装置还包括再沸器、气水分离器和脱盐水箱，所述催化燃烧器还连接有燃烧器换热器；气水分离器的液体出口、脱盐水箱、燃烧器换热器冷端入口、燃烧器换热器冷端出口、再沸器热端入口、再沸器热端出口、气水分离器入口依次连接；优选地，气水分离器气体出口与燃烧器换热器冷端出口和再沸器热端入口之间的蒸汽管路连接。6.根据权利要求1
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5任一项所述的熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于，还包括阳极换热器和阴极换热器；所述电解池的H2出口依次通过阳极换热器冷端入口、阳极换热器冷端出口与阳极入口连接，所述电解池的O2出口和所述CO2捕集装置的出气口均与阴极换热器冷端入口连接，阴极换热器冷端出口与阴极入口连接；所述阳极出口依次通过阳极换热器热端入口、阳极换热...

【专利技术属性】
技术研发人员：程健，许世森，张瑞云，卢成壮，白发琪，
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：