【技术实现步骤摘要】
一种基于天然气重整制氢和燃料电池的复合联供系统
[0001]本专利技术涉及一种能源利用技术，尤其涉及一种基于天然气重整制氢和燃料电池的复合联供系统。
技术介绍
[0002]能源是人类生存和发展的基石，在经济社会快速发展的今天，化石能源已不能满足绿色清洁发展的要求，作为不可再生能源，化石能源的日益枯竭促使人们寻找其替代品。在诸多能源中，氢能逐渐被人们关注并受到重视。
[0003]氢能具有来源广泛、清洁环保、高效灵活、应用范围广泛等优势。在我国，氢能在工业领域的应用已经较为成熟，但从长远来看，传统的工业制氢方法存在一定的热污染，对余热回收不够彻底。同时还可以挖掘氢能在发电、储能等领域的潜力，将氢能有效地应用于能源行业之中。
[0004]固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，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。同时其所工作温度可达900～1300K，不仅需要长时间的预热，还会产生大量的废气废热，因...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于天然气重整制氢和燃料电池的复合联供系统，其特征在于，包括天然气制氢系统、吸收式制冷系统、布雷顿循环系统、燃料电池、有机朗肯循环系统和供能系统；所述的天然气制氢系统包括天然气储罐(21)、脱硫罐(11)、储水罐(5)、压气机(1)、重整反应器(2)、水蒸气发生器(3)、转换反应器(4)、回热器(6)、氢气分离器(7)、氢气储罐(8)；所述天然气储罐(21)的一个出口与脱硫罐(11)进口连接，脱硫罐(11)的一个出口与压气机(1)进口连接，压气机(1)的出口与重整反应器(2)的一个进口相连，重整反应器(2)的出口和水蒸气发生器(3)热端进口相连，水蒸气发生器(3)热端的出口与转换反应器(4)的进料口相连，转换反应器(4)的出料口和回热器(6)热端进口连接，回热器(6)热端出口和氢气分离器(6)的进料口相连，氢气分离器(6)的氢气出口和氢气储罐相连；所述储水罐(5)和水蒸气发生器(3)的冷端进口连接，从水蒸气发生器(3)的冷端出口同时连接了重整反应器(2)的水蒸气入口和固体氧化物燃料电池(29)的水蒸气入口。2.如权利要求1所述的基于天然气重整制氢和燃料电池的复合联供系统，其特征在于，所述的吸收式制冷循环系统包括依次连接并形成一个循环的吸收器(14)、溶液热交换器(13)、发生器(10)、凝汽器(9)、溶液截止阀(15)、蒸发器(16)；采用的溶液是溴化锂。3.如权利要求2所述的基于天然气重整制氢和燃料电池的复合联供系统，其特征在于，所述的布雷顿循环系统包括依次连接的空气压缩机(20)、燃烧器(12)、燃气轮机(18)、发电机(19)，从燃烧器(12)的另一个出口出来的尾气依次经重整反应器(2)、转换反应器(4)和发生器(10)后排空；所述的空气压缩机(20)和燃气轮机(18)同轴布置。4.如权利要求3所述的基于天然气重整制氢和燃料电池的复合联供系统，其特征在于，所述的燃料电池包括依次连接的燃料
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空气预热器(22)、固体氧化物燃料电池(29)和蓄电池(30)；所述的燃料
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空气预热器(22)的燃料管路和燃气轮机尾气管路设有旁路。5.如权利要求4所述的基于天然气重整制氢和燃料电池的复合联供系统，其特征在于，所述的有机朗肯循环系统包括依次连接并形成的一个循环的高温尾气回热器(31)、分液器(28)、汽轮机(24)、凝汽器(25)、集液器(27)、增压泵(32)；所述分液器(28)液相出口和集液器(27)相连；凝汽器(25)的另一个出口依次连接了吸收器(14)、冷凝器(9)、低温尾气回热器(26)和集液器(27)的另一个进口；采用丁烷、戊烷或R123有机工质对燃料电池废气和燃气轮机的尾气里的余热进行回收。6.如权利要求5所述的基于天然气重整制氢和燃料电池的复合联供系统，其特征在于，所述的供能系统包括给用户(17)提供冷能和热能的供能循环。7.如权利要求6所述的基于天然气重整制氢和燃料电池的复合联供系统，其特征在于，所述的重整反应器(2)里主要进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘远超，钟建斌，张至博，付师，关斌，赵婷婷，蒋旭浩，徐一帆，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：
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