一种固体氧化物燃料电池零碳发电系统及发电工艺技术方案

本发明专利技术将熔融金属裂解天然气制氢工艺和高温固体氧化物燃料电池发电工艺相结合，直接以天然气脱硫净化，采用熔融金属对天然气进行熔融金属裂解脱碳，得到“碳”产品的同时，利用分离器将熔融金属裂解混合气中的氢气降温、分离提纯、降压、升温，高温纯氢气直接作为高温固体氧化物燃料电池电堆的发电原料发电。这样一方面减少熔融金属裂解制氢工艺的能耗，另一方面，直接利用熔融金属裂解高温氢气在高温固体氧化物燃料电池中发电，实现以天然气熔融金属脱碳制氢，以氢为燃料的高温固化氧化物燃料电池的“零碳”排放发电工艺。排放发电工艺。排放发电工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种固体氧化物燃料电池零碳发电系统及发电工艺


[0001]本专利技术涉及高温固体氧化物燃料电池发电
，更具体的说是涉及一种高温固体氧化物燃料电池零碳发电系统及发电工艺。

技术介绍

[0002]以天然气重整制氢的高温固体氧化物燃料电池发电技术中，因未进行脱碳处理，天然气中的“碳”将以二氧化碳的形式排放，无法彻底解决天然气用于高温固体氧化物燃料电池发电的碳排放问题；另外以天然气重整气为高温固体氧化物燃料电池发电原料，会造成燃料电池的积碳污染问题，影响燃料电池的发电效率，劣化燃料电池的催化剂性能，最终降低燃料电池的发电效率和寿命。专利CN109372636A中公开了一种零碳排放的三循环整体煤气化燃料电池发电系统及方法，通过设置三循环发电方法实现了能量的梯级利用，但是该技术装置结构复杂，且需要以煤为原料进行发电，耗费能源。现有技术采用熔融金属熔融金属裂解天然气制氢和“碳”产品，采用分离提纯技术制取氢气，氢气再压缩贮存。天然气熔融金属裂解需要消耗热量，同时，系统存在各种换热设备，目前来看制氢成本较高。

技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温固体氧化物燃料电池零碳发电系统，其特征在于，包括：空气处理单元、天然气处理单元、熔融金属裂解混合气处理单元和熔融金属裂解反应炉；所述空气单元、天然气处理单元和熔融金属裂解混合气单元均与所述熔融金属裂解反应炉连接；其中，所述空气处理单元包括：空气、空气一级预热器、启动电加热器一、空气二级预热器、冷空气旁路阀、高温固体氧化物燃料电池电堆和燃烧器；所述空气依次与所述空气一级预热器、启动电加热器一、空气二级预热器、冷空气旁路阀、高温固体氧化物燃料电池电堆和燃烧器连接；所述燃烧器与所述熔融金属裂解反应炉连接；所述天然气处理单元包括：天然气、脱硫单元、压缩机和天然气预热器；所述天然气依次与所述、脱硫单元、压缩机和天然气预热器连接；所述天然气预热器与所述熔融金属裂解反应炉连接；所述熔融金属裂解混合气处理单元包括：分离器、减压阀、氢气预热器和冷氢气旁路阀；所述分离器依次与所述减压阀、氢气预热器和冷氢气旁路阀连接；所述分离器通过所述空气一级预热器与所述熔融金属裂解反应炉连接；所述分离器还分别与所述燃烧器和所述压缩机连接；所述天然气预热器通过所述氢气预热器与所述空气二级预热器连接；所述冷氢气旁路阀与所述高温固体氧化物燃料电池电堆连接；所述熔融金属裂解反应炉内分别设置有启动电加热器二和反应炉供热器。2.根据权利要求1所述的一种高温固体氧化物燃料电池零碳发电系统，其特征在于，还包括：水热换热器；所述水热交换器与所述熔融金属裂解反应炉连接。3.根据权利要求2所述的一种高温固体氧化物燃料电池零碳发电系统，其特征在于，所述空气与所述空气一级预热器之间设置有支路一，所述空气通过支路一直接与所述冷空气旁路阀连接。4.根据权利要求3所述的一种高温固体氧化物燃料电池零碳发电系统，其特征在于，所述减压阀与所述氢气预热器之间设置有支路二、所述减压阀通过支路二直接与所述冷氢气旁路阀连接。5.一种固体氧化物燃料电池零碳发电工艺，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷宪章，周莹，张安安，廖长江，陈贵，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：