【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电厂深度调峰、灵活运行、高效供热领域，涉及一种生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统。
技术介绍
1、由于太阳能、风能等新能源发电具有一定的波动性，目前接入大量的新能源发电后，为有效应对太阳能、风能等新能源发电优先并入电网致使火电机组面临深度调峰，锅炉负荷下降较低时会面临熄火的风险等问题，针对这一挑战，目前还没有较好的解决方案，以应对新能源发电优先并入电网带来的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，该系统能够解决新能源发电并入电网后，锅炉负荷下降较低时面临熄火的风险。
2、为达到上述目的，本专利技术公开了一种生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，包括气化器、储气罐、第一混合器、重整器、燃料电池、第二混合器、燃烧室、第三水泵、第二换热器、回热器、第一换热器及第一空压器；
3、气化器的出口与储气罐的入口相连通，储气罐的出口与第一混合器的入口相连通，第一混合器的出口经重整器与燃料电池的入口相连通，燃料电池的阳极烟气出口与第二混合器的入口相连通，第二混合器的出口与第一混合器的入口及燃烧室的入口相连通，燃料电池的阴极烟气出口与燃烧器的入口相连通；第三水泵的出口经第二换热器的一次侧与气化器的入口相连通；燃烧室的出口与回热器的放热侧出口相连通，回热器的放热侧出口经第一换热器的一次侧与第二换热器的二次侧相连通；第一空压器的出口经第一换热器的二次侧与燃料电
4、本专利技术所述生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统的进一步改进在于：
5、进一步的，气化器的出口经飞灰分离器与储气罐的入口相连通。
6、进一步的，还包括第二空压器，第二空压器的出口与气化器的入口相连通。
7、进一步的，还包括逆变器，燃料电池的输出端经逆变器与电网相连接。
8、进一步的，所述储气罐上设置有安全阀及压力表。
9、进一步的，所述回热器为壳管式换热器；所述第一换热器及第二换热器为壳管式换热器或套管式换热器。
10、进一步的，电厂深度调峰时，第二空压器及第三水泵输出的压缩空气和水进入到气化器中，在气化器中，利用高温和缺氧环境进行热化学反应，将生物质原料转化为可燃气体，气化器输出的气化气进入储气罐中进行储存。
11、进一步的，在非调峰时段，燃料电池输出的阳极回流烟气与储气罐输出的合成气经第一混合器混合后进入到重整器中进行甲烷重整反应和水煤气变换反应，以增加氢气含量；空气经第一空压器加压，再经第一换热器预热，然后进入到燃料电池的阴极中，重整提质后的合成气作为阳极燃气进入燃料电池的阳极中，混合气体在燃料电池中发生电化学反应，以产生直流电，燃料电池排出的阳极部分烟气和阴极烟气进入燃烧室中，以充分燃烧未被燃料电池充分利用的燃气，燃烧室输出的废热进入到回热器中放热，以加热锅炉回水，锅炉回水再经第一换热器放热及第二换热器放热后排出。
12、本专利技术公开了一种生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，包括气化器、储气罐、第一混合器、重整器、燃料电池、第二混合器、燃烧室、第三水泵、第二换热器、回热器、第一换热器、第一空压器、第一水泵及出水管道；
13、气化器的出口与储气罐的入口相连通，储气罐的出口与第一混合器的入口相连通，第一混合器的出口经重整器与燃料电池的入口相连通，燃料电池的阳极烟气出口与第二混合器的入口相连通，第二混合器的出口与第一混合器的入口及燃烧室的入口相连通，燃料电池的阴极烟气出口与燃烧器的入口相连通；第三水泵的出口经第二换热器的一次侧与气化器的入口相连通；燃烧室的出口与回热器的放热侧出口相连通，回热器的放热侧出口经第一换热器的一次侧与第二换热器的二次侧相连通；第一空压器的出口经第一换热器的二次侧与燃料电池的入口相连通，所述燃料电池的外侧设有夹套，第一水泵的出口与夹套的入口相连通，夹套的出口与出水管道相连通。
14、本专利技术所述生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统的进一步改进在于：
15、在冬季供暖时，引入一次网回水进入夹套，以回收燃料电池的热量，然后将加热的热水返回一次网系统。
16、本专利技术具有以下有益效果：
17、本专利技术所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统在具体操作时，调峰时期，利用多余的电能将主蒸汽送入气化器中产生生物质气进行储存。在发电时期，利用储存的生物质气驱动燃料电池发电，并且回收燃料电池余热，在冬季，回收燃料电池余热进行辅助供暖，在电厂深度调峰、减少能源浪费，提高能源利用效率中发挥积极的作用，有效解决机组在深度调峰状态下运行时出现的燃烧失稳、炉膛灭火等问题。另外，需要说明的是，当机组作深度调峰运行时，尽管供电负荷较低，但锅炉负荷仍相对较高，有利于解决炉膛灭火和脱硝效率降低等问题。此外，在非调峰阶段，利用燃料电池进行辅助发电，以提高电厂发电效率。
18、进一步，在冬季供暖时，引入一次网回水进入夹套，以回收燃料电池的热量，然后将加热的热水返回一次网系统，以回收燃料电池的热量，实现热量的再利用。
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1.一种生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，包括气化器(1)、储气罐(3)、第一混合器(4)、重整器(5)、燃料电池(8)、第二混合器(9)、燃烧室(10)、第三水泵(16)、第二换热器(17)、回热器(11)、第一换热器(15)及第一空压器(14)；
2.根据权利要求1所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，气化器(1)的出口经飞灰分离器(2)与储气罐(3)的入口相连通。
3.根据权利要求1所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，还包括第二空压器(18)，第二空压器(18)的出口与气化器(1)的入口相连通。
4.根据权利要求1所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，还包括逆变器(6)，燃料电池(8)的输出端经逆变器(6)与电网相连接。
5.根据权利要求1所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，所述储气罐(3)上设置有安全阀及压力表。
6.根据权利要求1所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热
7.根据权利要求1所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，电厂深度调峰时，第二空压器(18)及第三水泵(16)输出的压缩空气和水进入到气化器(1)中，在气化器(1)中，利用高温和缺氧环境进行热化学反应，将生物质原料转化为可燃气体，气化器(1)输出的气化气进入储气罐(3)中进行储存。
8.根据权利要求1所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，在非调峰时段，燃料电池(8)输出的阳极回流烟气与储气罐(3)输出的合成气经第一混合器(4)混合后进入到重整器(5)中进行甲烷重整反应和水煤气变换反应，以增加氢气含量；空气经第一空压器(14)加压，再经第一换热器(15)预热，然后进入到燃料电池(8)的阴极中，重整提质后的合成气作为阳极燃气进入燃料电池(8)的阳极中，混合气体在燃料电池(8)中发生电化学反应，以产生直流电，燃料电池(8)排出的阳极部分烟气和阴极烟气进入燃烧室(10)中，以充分燃烧未被燃料电池(8)充分利用的燃气，燃烧室(10)输出的废热进入到回热器(11)中放热，以加热锅炉回水，锅炉回水再经第一换热器(15)放热及第二换热器(17)放热后排出。
9.一种生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，包括气化器(1)、储气罐(3)、第一混合器(4)、重整器(5)、燃料电池(8)、第二混合器(9)、燃烧室(10)、第三水泵(16)、第二换热器(17)、回热器(11)、第一换热器(15)、第一空压器(14)、第一水泵(12)及出水管道；
10.根据权利要求9所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，在冬季供暖时，引入一次网回水进入夹套(7)，以回收燃料电池(8)的热量，然后将加热的热水返回一次网系统。
...【技术特征摘要】
1.一种生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，包括气化器(1)、储气罐(3)、第一混合器(4)、重整器(5)、燃料电池(8)、第二混合器(9)、燃烧室(10)、第三水泵(16)、第二换热器(17)、回热器(11)、第一换热器(15)及第一空压器(14)；
2.根据权利要求1所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，气化器(1)的出口经飞灰分离器(2)与储气罐(3)的入口相连通。
3.根据权利要求1所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，还包括第二空压器(18)，第二空压器(18)的出口与气化器(1)的入口相连通。
4.根据权利要求1所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，还包括逆变器(6)，燃料电池(8)的输出端经逆变器(6)与电网相连接。
5.根据权利要求1所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，所述储气罐(3)上设置有安全阀及压力表。
6.根据权利要求1所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，所述回热器(11)为壳管式换热器；所述第一换热器(15)及第二换热器(17)为壳管式换热器或套管式换热器。
7.根据权利要求1所述的生物质气化耦合固体氧化物燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，电厂深度调峰时，第二空压器(18)及第三水泵(16)输出的压缩空气和水进入到气化器(1)中，在气化器(1)中，利用高温...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐甸武，付春杰，王柏勤，魏建云，王勇，李杨，江浩，马汀山，周刚，林琳，周元祥，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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