基于燃气轮机和固体氧化物燃料电池的混合供能系统的制作方法

文档序号:11557978阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于燃气轮机和固体氧化物燃料电池的混合供能系统,其特征在于:它包括压气机、空气分离器、燃料预热器、气体预热器、重整器、固体氧化物燃料电池、燃烧室、燃气轮机、发电机、VM循环热泵、换热器I、换热器II、换热器III;所述的VM循环热泵包括热腔、室温腔、冷腔;

空气经过压气机压缩后进入空气分离器得到O2和N2产品,一部分O2经过气体预热器加热后进入固体氧化物燃料电池,另一部分O2进入燃烧室;以CH4为主的气体燃料经燃料预热器加热后,一部分经过重整器得到H2进入固体氧化物燃料电池,与O2发生电化学反应并发电;另一部分以CH4为主的气体燃料、燃料重整后的产物CO、O2、烟气以及固体氧化物燃料电池产物中的部分H2O在燃烧室内进行富养燃烧,产生高温气体进入燃气轮机膨胀做功,并使发电机发电;同时,利用燃气轮机烟气驱动VM循环热泵,夏季通过冷腔从外界吸收热量进行制冷,冬季通过室温腔向用户供暖,热腔供应全年生活热水。

2.如权利要求1所述的基于燃气轮机和固体氧化物燃料电池的混合供能系统,其特征在于,所述的VM循环热泵的驱动热源温度在800-900K的范围内。

3.如权利要求1所述的基于燃气轮机和固体氧化物燃料电池的混合供能系统,其特征在于,所述的烟气为燃气轮机做功之后的高温烟气,一部分高温烟气回流至燃烧室调节富氧燃烧的O2含量在27-39%范围内,另一部分高温烟气先加热重整器,稳定固体氧化物燃料电池所需的H2产量,再加热燃料预热器和气体预热器,使固体氧化物燃料电池保持合理的工作温度范围,最后驱动VM循环热泵。

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