一种SOFC-GT与地热能耦合的冷热电多能联供系统及运行方法技术方案

本发明专利技术公开一种SOFC‑GT与地热能耦合的冷热电多能联供系统及运行方法，多能联供系统包括SOFC‑GT发电单元、吸收式制冷单元、蒸汽朗肯循环发电单元、有机朗肯循环发电单元。使用热管将SOFC‑GT发电单元中SOFC电堆的热量导出，来自生产井的中高温地热水一部分经电堆导出热量加热成过热蒸汽进入汽轮机做功，另一部分进入有机朗肯循环发电单元的换热器蒸发有机工质，驱动有机透平发电；吸收式制冷单元用于对SOFC‑GT发电单元的尾气余热进行利用，向用户提供冷能或热能。该系统对电堆尾气余热充分利用同时综合利用电堆热量和地热进行发电，实现能量梯级利用和电堆高效热管理，可满足用户用电、夏季制冷、冬季采暖和生活热水的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于sofc多联产，具体涉及一种sofc-gt与地热能耦合的冷热电多能联供系统及运行方法。

技术介绍

1、随着全球能源消耗的不断增加，传统能源资源逐渐减少，能源供需矛盾日益凸显；而且传统能源利用的效率较低，能源浪费严重。固体氧化物燃料电池(solid oxide fuelcell，sofc)是第三代高温燃料电池，可利用电化学过程将燃料中的化学能直接转化为电能，减少中间的能量损耗，是一种清洁高效的发电设备，其工作温度在600-1000℃，具有效率高、可靠性强、模块化、燃料适应性强、低排放和噪音低等优点。以燃料电池冷电联供为核心的分布式能源系统作为一种清洁、高效的能源利用方式，能够在一定程度上缓解能源危机；燃料电池在发电过程中大量产热，如果能充分利用燃料电池产生的热量将提高能源利用效率。

2、sofc作为分布式热电联供的主要装置具有诸多优势，但由于工作温度高，仍存一些问题：(a)启动时间长。因操作温度在600～1000℃，因电池组件不能承受过高的温度梯度，所以升温速率不能太高；(b)电池组件温度控制困难。因工作温度过高，工作温度难以控制在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种SOFC-GT与地热能耦合的冷热电多能联供系统，其特征在于，包括SOFC-GT发电单元、吸收式制冷单元、蒸汽朗肯循环发电单元、有机朗肯循环发电单元；

2.根据权利要求1所述的一种SOFC-GT与地热能耦合的冷热电多能联供系统，其特征在于，所述SOFC-GT发电单元包括电堆(1)、燃烧室(2)、燃气轮机(3)、空气压缩机(4)、蒸汽发生器(5)、空气预热器(6)、水泵(7)、燃料压缩机(8)、燃料预热器(9)、混合器(10)、热管(11)以及逆变器(12)；

3.根据权利要求1所述的一种SOFC-GT与地热能耦合的冷热电多能联供系统，其特征在于，所述吸收式制...

【技术特征摘要】

1.一种sofc-gt与地热能耦合的冷热电多能联供系统，其特征在于，包括sofc-gt发电单元、吸收式制冷单元、蒸汽朗肯循环发电单元、有机朗肯循环发电单元；

2.根据权利要求1所述的一种sofc-gt与地热能耦合的冷热电多能联供系统，其特征在于，所述sofc-gt发电单元包括电堆(1)、燃烧室(2)、燃气轮机(3)、空气压缩机(4)、蒸汽发生器(5)、空气预热器(6)、水泵(7)、燃料压缩机(8)、燃料预热器(9)、混合器(10)、热管(11)以及逆变器(12)；

3.根据权利要求1所述的一种sofc-gt与地热能耦合的冷热电多能联供系统，其特征在于，所述吸收式制冷单元包括高压发生器(13)、低压发生器(14)、冷凝器(15)、蒸发器(16)、吸收器(17)、低温热交换器(18)、高温热交换器(19)、热水器(20)、第一换热器(21)、冷却泵(22)、溶液泵(23)；

4.根据权利要求1所述的一种sofc-gt与地热能耦合的冷热电多能联供系统，其特征在于，所述吸收式制冷单元使用溴化锂-水为工质对，采用串联形式的双效吸收式制冷系统。

5.根据权利要求1所述的一种sofc-gt与地热能耦合的冷热电多能联供系统，其特征在于，所述蒸汽朗肯循环发电单元包括导热油罐(24)、第二换热器(25)、生产井(26)、汽水分离器(27)、高压汽轮机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝阳，来兴盛，刘明，严俊杰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：