技术特征：
1.一种基于固体氧化物燃料电池的三级循环发电系统，其特征在于，包括固体氧化物燃料电池子系统，固体氧化物燃料电池子系统用于将化学能直接转化为电能；固体氧化物燃料电池子系统与碱金属热电转换子系统连接，利用余热驱动碱金属热电转换子系统，通过碱金属热电转换子系统将热能转化为电能进行静态发电；碱金属热电转换子系统通过换热器与半导体温差发电装置子系统连接，利用碱金属热电转换子系统中冷凝器的余热作为半导体温差发电装置子系统的热源，驱动半导体温差发电装置子系统静态发电。2.根据权利要求1所述的基于固体氧化物燃料电池的三级循环发电系统，其特征在于，固体氧化物燃料电池子系统包括空气压缩机和燃气压缩机，空气压缩机经空气预热器与sofc燃料电池反应堆的阴极连接，燃气压缩机经重整器和燃料预热器与sofc燃料电池反应堆的阳极连接，阴极和阳极之间并联连接负载a，阴极和阳极分别于后燃烧室连接，经后燃烧室与碱金属热电转换子系统连接。3.根据权利要求2所述的基于固体氧化物燃料电池的三级循环发电系统，其特征在于，阳极与重整器rf连接，用于重整反应和水汽置换反应供热。4.根据权利要求2所述的基于固体氧化物燃料电池的三级循环发电系统，其特征在于，换热器依次经空气预热器、燃料预热器、后燃烧室和碱金属热电转换子系统的蒸发器后返回至换热器，用于预热固体氧化物燃料电池子系统的空气和富氢气体。5.根据权利要求1所述的基于固体氧化物燃料电池的三级循环发电系统，其特征在于，碱金属热电转换子系统包括蒸发器，蒸发器的输入端与固体氧化物燃料电池子系统的后燃烧室cc连接，蒸发器的高温输出端经amtec反应装置与冷凝器的输入端连接，冷凝器的输出端经过泵与蒸发器的低温输入端连接，冷凝器另一侧的输出端经换热器与半导体温差发电装置子系统连接。6.根据权利要求5所述的基于固体氧化物燃料电池的三级循环发电系统，其特征在于，amtec反应装置包括β
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氧化铝固体电解质，β
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氧化铝固体电解质的一侧设置有阳极，另一侧对应设置有阴极，阳极与蒸发器连接，阴极与冷凝器连接，阳极和阴极之间连接有负载b。7.根据权利要求6所述的基于固体氧化物燃料电池的三级循环发电系统，其特征在于，β
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氧化铝固体电解质为离子选择性渗透膜。8.根据权利要求5所述的基于固体氧化物燃料电池的三级循环发电系统，其特征在于，蒸发器与amtec反应装置之间，以及泵与蒸发器之间分别通过低压环形管道连接，amtec反应装置与冷凝器之间，以及冷凝器与泵之间分别通过高压环形管道连接，低压环形管道和高压环形管道内填充的工质为金属钠。9.根据权利要求1所述的基于固体氧化物燃料电池的三级循环发电系统，其特征在于，半导体温差发电装置子系统包括n型半导体热电材料和p型半导体热电材料，n型半导体热电材料和p型半导体热电材料依次交替并列设置在冷端和热端之间，相邻n型半导体热电材料和p型半导体热电材料依次首尾连接，第一个n型半导体热电材料的冷端侧和最后一个p型半导体热电材料的冷端侧之间通过负载c连接。10.根据权利要求9所述的基于固体氧化物燃料电池的三级循环发电系统，其特征在于，n型半导体热电材料和p型半导体热电材料与热端和冷端之间分别通过导流片连接。
技术总结
本发明公开了一种基于固体氧化物燃料电池的三级循环发电系统，包括固体氧化物燃料电池子系统，固体氧化物燃料电池子系统用于将化学能直接转化为电能；固体氧化物燃料电池子系统与碱金属热电转换子系统连接，利用余热驱动碱金属热电转换子系统，通过碱金属热电转换子系统将热能转化为电能进行静态发电；碱金属热电转换子系统通过换热器与半导体温差发电装置子系统连接，利用碱金属热电转换子系统中冷凝器的余热作为半导体温差发电装置子系统的热源，驱动半导体温差发电装置子系统静态发电。本发明有效提升系统的热力性能，热效率和效率。效率。效率。
技术研发人员：王江峰 郭心如 郭雨旻 李妍 赵攀
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2022.03.23
技术公布日：2022/6/3