【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃料电池与分布式能源系统，涉及燃料电池发电、电解制氢/制氨、余热回收以及可再生能源消纳技术，具体涉及一种基于氨燃料固体氧化物燃料电池-燃气轮机-固体氧化物电解池（sofc-gt-soec）循环利用发电储能系统及方法，能够实现氨燃料的高效利用、能源的闭环循环以及可再生能源的深度耦合，实现能源梯级利用与全流程零碳化。
技术介绍
1、随着全球能源结构的转型和环保要求的不断提升，寻求低碳清洁、安全高效的能源转换与储存技术已成为当今能源领域的重要挑战。固体氧化物燃料电池（solid oxidefuel cell, sofc）与燃气轮机（gas turbine, gt）耦合系统（sofc-gt）作为最清洁、最高效的发电技术之一，通过利用sofc的高温余热为燃气轮机提供驱动热源，不仅实现了能量的梯级利用，而且显著提升了整个系统的发电效率。理论上，sofc-gt耦合系统的发电效率可达到70%以上，远高于传统的燃煤发电和燃气轮机发电。
2、然而，尽管sofc-gt耦合系统在理论与实验层面展现出良好的技术潜力，但在实际工程应用中仍...
【技术保护点】
1.一种基于氨燃料的SOFC-GT-SOEC循环利用发电储能系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于氨燃料的SOFC-GT-SOEC循环利用发电储能系统，其特征在于：储气罐与冷凝分离装置之间设第一节流阀，用于控制高温尾气的流量和压力；储氨罐与第二换热器之间设第二节流阀，用于控制氨燃料的流量和压力；通过协调控制第一节流阀和第二节流阀，系统在发电模式和储能模式之间切换。
3.根据权利要求2所述的一种基于氨燃料的SOFC-GT-SOEC循环利用发电储能系统，其特征在于：涡轮的动力输出轴传动连接空气压缩机和发电装置，其输出功率一部分用...
【技术特征摘要】
1.一种基于氨燃料的sofc-gt-soec循环利用发电储能系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于氨燃料的sofc-gt-soec循环利用发电储能系统，其特征在于：储气罐与冷凝分离装置之间设第一节流阀，用于控制高温尾气的流量和压力；储氨罐与第二换热器之间设第二节流阀，用于控制氨燃料的流量和压力；通过协调控制第一节流阀和第二节流阀，系统在发电模式和储能模式之间切换。
3.根据权利要求2所述的一种基于氨燃料的sofc-gt-soec循环利用发电储能系统，其特征在于：涡轮的动力输出轴传动连接空气压缩机和发电装置，其输出功率一部分用于驱动空气压缩机，剩余部分用于发电；涡轮的尾气温度不低于200℃，为后续的热能回收和电解过程提供热源。
4.根据权利要求2所述的一种基于氨燃料的sofc-gt-soec循环利用发电储能系统，其特征在于：sofc为高温固体氧化物燃料电池，其工作温度为700-850℃，电解质层采用氧离子导体，阳极催化材料选用镍基或钌基催化剂，进入sofc阳极的氨燃料在催化剂及高温条件下裂解为氢气和氮气，其中氢气与从sofc阴极穿过电解质层的氧离子在阳极发生电化学反应生成电能，并产出含氮气和水蒸气的混合尾气。
5.根据权利要求2所述的一种基于氨燃料的sofc-gt-soec循环利用发电储能系统，其特征在于：sofc的阳极入口还同时连接有外部氨燃料供应源，当系统初次启动或储氨罐中的氨气不足时，采用外部供给，当储氨罐中的氨气充足时，优先使用储氨罐中的氨气；且外部供给的氨燃料纯度不低于99.5%，储氨罐中的自产氨纯度不低于99%。
6.根据权利要求2所述的一种基于氨燃料的sofc-...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘语，孙宝座，尹钊，张华良，徐玉杰，陈海生，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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