[发明专利]一种燃料电池涡轮复合循环模拟试验系统

说明书

本发明提供了一种燃料电池涡轮复合循环模拟试验系统，属于机电技术领域，其包括空气压缩机、稳压罐、第一截止阀、第一热交换器、第二热交换器、燃烧室、涡轮发电机、混合器、第一调节阀、喷射器、第二调节阀、锅炉、水泵、第二截止阀、高位水箱、旁通阀、背压阀、第三调节阀、第三截止阀、压力储气罐、引风机。本发明有益效果：能够模拟真实固体燃料电池不同工作状态下的气体参数、运行状态，对于研究燃料电池涡轮复合循环的不同边界条件下的涡轮做功能力、整个系统的运行效率，以及如何提高燃料电池涡轮复合循环的效率，有积极的意义。

技术领域

本发明属于机电技术领域，尤其是涉及一种燃料电池涡轮复合循环模拟试验系统。

背景技术

高温燃料电池是国家提倡发展的一种新型能源型式，排放物成分主要有高温水蒸汽和氮气，以及少量氧气、二氧化碳、一氧化碳气体。利用高温废气带动涡轮做功发电，形成燃料电池涡轮复合循环，可以提高系统的效率。开展燃料电池涡轮复合循环试验研究，是开发燃料电池涡轮复合循环发电装置必不可少的技术途径。但目前高温燃料电池成本高，寿命短，用于搭建燃料电池涡轮复合循环试验系统经济性差。

为了研究燃料电池涡轮复合循环的不同边界条件下的涡轮做功能力、整个系统的运行效率，用热力状态与高温燃料电池的进口空气、出口废气相同的介质来模拟高温燃料电池的运行状态，搭建燃料电池涡轮复合循环模拟试验系统，是一个较好的解决途径。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种燃料电池涡轮复合循环模拟试验系统，以解决上述问题的不足之处。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种燃料电池涡轮复合循环模拟试验系统，包括空气压缩机、稳压罐、第一截止阀、第一热交换器、第二热交换器、喷射器、第二调节阀、锅炉、水泵、第二截止阀、高位水箱、第三调节阀、第三截止阀、压力储气罐，

所述空气压缩机、稳压罐、第一截止阀依次连接，所述第一截止阀出口设有两个管路，一路连接第一热交换器，另一路连接第一调节阀，所述第一热交换器与第一截止阀连通的接口与第二热交换器连接，所述第一热交换器的另外两个接口分别与涡轮发电机和引风机连接，所述第二热交换器与第一热交换器连通的接口与燃烧室连接，所述第二热交换器的另外二个接口分别与旁通阀和背压阀连接，所述燃烧室出口处设有两个管路，一路连接混合器，另一路连接旁通阀，

所述压力储气罐、第三截止阀、第三调节阀依次连接，所述第三调节阀与燃烧室的燃气喷嘴连接，

所述高位水箱、第二截止阀、水泵、锅炉、第二调节阀依次连接，所述第二调节阀与喷射器的蒸汽进口连接，所述喷射器的空气进口与第一调节阀连接，所述喷射器的出口与混合器的一个进口连接，所述混合器的另外一个进口与燃烧室的出口连接，所述混合器的出口与涡轮发电机的涡轮进口连接，所述涡轮发电机的涡轮出口与第一热交换器连接。

相对于现有技术，本发明所述的燃料电池涡轮复合循环模拟试验系统具有以下优势：

(1)本发明所述的燃料电池涡轮复合循环模拟试验系统利用压力储气罐、第三截止阀、第三调节阀、燃烧室、旁通阀、第二热交换器，将天然气、空气生成组分、状态参数可以变化的高温废气；利用高位水箱、第二截止阀、水泵、锅炉、第二调节阀、喷射器、第一调节阀，将空气、纯净水生成组分、状态参数可以变化的过热蒸汽，混合器出口的气体状态与真实固体燃料电池的废气气体状态一致，模拟了真实固体燃料电池不同工作状态下的气体参数、运行状态。

(2)本发明所述的燃料电池涡轮复合循环模拟试验系统对于研究燃料电池涡轮复合循环的不同边界条件下的涡轮做功能力、整个系统的运行效率，以及如何提高燃料电池涡轮复合循环的效率，有积极的意义。

附图说明