[发明专利]一种宽功率范围的化学复合循环燃气轮机装置及控制方法

权利要求书

1.一种宽功率范围的化学复合循环燃气轮机装置，其特征在于：包括压气机(1)、燃料电池(2)、燃烧室(3)、氢源(4)、增压涡轮(5)、动力涡轮(6)和发电机(7)，

所述压气机(1)输入端连通大气，压气机(1)第一输出端通过管道连接燃料电池(2)的阴极输入端，压气机(1)第二输出端通过管道连接燃烧室(3)的第一输入端；

所述燃料电池(2)阳极输入端通过管道连接氢源(4)，燃料电池(2)的阴极输出端连接增压涡轮(5)的第一输入端，燃料电池(2)的阳极输出端连接燃烧室(3)的第二输入端；

所述燃烧室(3)第三输入端通过管道连接氢源(4)，燃烧室(3)输出端连接增压涡轮(5)的第二输入端；所述增压涡轮(5)的输出端连接动力涡轮(6)的输入端，动力涡轮(6)的输出端连接发电机(7)；

所述压气机(1)与燃料电池(2)连通的管道上、压气机(1)与燃烧室(3)连通的管道上分别设置第一阀门(8)和第二阀门(9)，燃料电池(2)与氢源(4)连接的管道上、燃烧室(3)与氢源(4)连接的管道上分别设置第三阀门(10)和第四阀门(11)，所述第一阀门(8)与第二阀门(9)的开度比为1/1.6-1.6。

2.一种基于权利要求1所述的燃气轮机装置的控制方法，其特征在于：根据第一阀门(8)与第二阀门(9)的开度比，分别调整第一阀门(8)、第二阀门(9)、第三阀门(10)、第四阀门(11)的开度，使压气机(1)压缩的空气分别进入燃料电池(2)阴极和燃烧室(3)，氢源(4)的氢气分别进入燃料电池(2)和燃烧室(3)；

燃料电池(2)阴极的压缩空气与阳极的氢气发生电化学反应产生高温燃气进入增压涡轮(5)，再进一步推动动力涡轮(6)旋转进而带动发电机(7)发电；

燃料电池(2)阳极的尾气和氢源的氢气进入燃烧室(3)与燃烧室(3)的压缩空气燃烧，产生高温高压燃气进入增压涡轮(5)，再进一步推动动力涡轮(6)旋转进而带动发电机(7)发电。