[实用新型]电冷联供系统

说明书

本实用新型公开了一种电冷联供系统，电冷联供系统包括：原料供应子系统、燃料电池发电子系统、燃气透平发电子系统、朗肯循环发电子系统、制冷子系统，原料供应子系统用于向燃料电池发电子系统的燃料电池供应原料，且具有原料换热器组；其中燃料电池的燃气出口与燃烧室的燃气进口相连；燃气透平的出口与原料换热器组的热侧进口及余热锅炉的热侧进口相连，原料换热器组的热侧出口与余热锅炉的热侧进口相连；余热锅炉的冷侧进口和蒸汽透平的出口分别与制冷子系统相连。本实用新型的电冷联供系统，将制冷子系统和多个发电子系统耦合，可以实现高、中、低温热源的有效利用，燃料的利用率高，且通过调节燃气透平排气的两个支路的排气量可以调节冷电比。

技术领域

本实用新型属于能源利用领域，具体而言，涉及一种电冷联供系统。

背景技术

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效清洁的发电装置，属于高温燃料电池的一种。由于其发电效率高，可采用管道天然气、城市煤气等常见燃气为输入燃料，可根据需求大小模块化组合使用，且排热温度高，余热利用价值较高，因此在分布式供能领域有较大的利用潜力。

由于SOFC排气温度可达800℃以上，具有较强的做功能力，因此如果直接进行热回收利用将难以实现其能量价值的最大化利用。而且排气中还有未完全燃烧的燃料气体，因此，现有一些做法是将SOFC排气通过燃烧室充分燃烧后送入微型燃气透平(GT)进行做功能力的回收(即SOFC+GT循环)，以提高整个系统的发电效率。

微型燃气透平排气可达300℃，且是显热热源，相关技术中，微型燃气透平排气直接用于制冷，利用率不高，且无法调节制冷量与发电量的比例，存在改进空间。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电冷联供系统，所述电冷联供系统燃料的利用率高，且可以调节冷电比。

根据本实用新型实施例的电冷联供系统，包括：原料供应子系统、燃料电池发电子系统、燃气透平发电子系统、朗肯循环发电子系统、制冷子系统，所述原料供应子系统用于向所述燃料电池发电子系统的燃料电池供应原料，且具有原料换热器组；所述燃气透平发电子系统包括相连的燃烧室、燃气透平和第一发电机；所述朗肯循环发电子系统包括相连的余热锅炉、蒸汽透平和第二发电机；其中所述燃料电池的燃气出口与所述燃烧室的进口相连；所述燃气透平的出口与所述原料换热器组的热侧进口及所述余热锅炉的热侧进口相连，所述原料换热器组的热侧出口与所述余热锅炉的热侧进口相连；所述余热锅炉的冷侧进口和所述蒸汽透平的出口分别与所述制冷子系统相连。

本实用新型的电冷联供系统，将制冷子系统和多个发电子系统耦合连接，可以实现高、中、低温热源的有效利用，燃料的利用率高，且通过调节燃气透平排气的两个支路的排气量可以调节冷电比。

根据本实用新型一个实施例的电冷联供系统，所述燃气透平发电子系统还包括烟气分流器，所述烟气分流器的进口与所述燃气透平的出口相连，所述烟气分流器的第一出口与所述原料换热器组的热侧进口相连，所述烟气分流器的第二出口与余热锅炉的热侧进口相连。

根据本实用新型一个实施例的电冷联供系统，所述原料换热器组包括：重整器，所述重整器的燃料进口用于通入燃料，所述重整器的燃料出口与所述燃料电池的阳极进口相连；气气换热器，所述气气换热器的冷侧进口用于通入氧化性气体，所述气气换热器的冷侧出口与所述燃料电池的阴极进口相连；气水换热器，所述气水换热器的冷侧进口用于通入水，所述气水换热器的冷侧出口与所述重整器的水进口相连；其中所述重整器的烟气进口与所述燃气透平的出口相连，所述重整器的烟气出口与所述气气换热器的热侧进口相连，所述气气换热器的热侧出口与所述气水换热器的热侧进口相连，所述气水换热器的热侧出口与所述余热锅炉的热侧进口相连。