[实用新型]一种三联合循环系统、交通工具、充电系统

说明书

本实用新型提供一种三联合循环系统，包括：燃气轮机系统，包括启发一体式电机、空压机、透平以及回热器，所述回热器包括第一进口、第一出口、第二进口、第二出口，所述第一进口与空压机出口连接，所述第二进口、第二出口分别与透平出口以及外界大气连接；燃料电池系统，包括燃料电池，所述回热器的第一出口连接燃料电池进口用于为燃料电池提供燃烧气体，所述燃料电池尾气出口连接透平进口用于为透平提供做功气体；以及，蒸汽发电系统，所述回热器的第一出口连接蒸汽发电系统用于为蒸汽发电系统提供热源。本实用新型可同时解决SOFC发电余热和回热器排气余热的回收问题，将系统中各环节产出的热量循环利用,可提高整个系统的发电和回收效率。

技术领域

本实用新型涉及能量回收及利用技术领域，尤其涉及一种燃气轮机、燃料电池和蒸汽发电三联合循环系统、交通工具、充电系统。

背景技术

在发电系统中，可通过固体氧化物燃料电池进行发电、通过回热器进行热量回收。固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC)在高温下(800-1000℃)运行，具有以下特点:不需要使用贵金属催化剂；对燃料的适应性强，能在各种燃料情况下运行；使用全固态组件，不存在漏液、腐蚀问题；可以随意搭建，规模和安装地点灵活等。这些特点使燃料发电效率大大提高。由于反应时含有部分未完全反应的气相燃料，该部分气体本可继续燃烧产生热量，但却经常被当做废气进行排空或者燃烧处理，从而导致能源的浪费，也不利于环境保护。

在微型燃气轮机技术领域，现有技术中通常采用回热器对微型燃气轮机排气的热量进行回收利用，然后将经过回热器的尾气排向大气；然而通过回热器的尾气依旧具有一定的余热，现有技术中，也有对于回热器排出的尾气能量进行回收利用的，通常采用的都是旋转机械，例如涡轮等，以对尾气能量进行回收利用。但是对于小功率的微型燃气轮机，由于回热器排出的尾气温度相对较低，同时尾气量又少，旋转机械无法有效回收这部分能量。

因此，如何提高发电系统中热量循环利用和回收效率以提高发电系统的产电量是本领域技术人员亟需解决的一项技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种燃气轮机、燃料电池和蒸汽发电三联合循环系统、交通工具、充电系统，可同时解决SOFC发电余热和回热器排气余热的回收问题，将系统中各环节产出的热量循环利用，可提高整个系统的发电和回收效率，同时可集成设置，占用空间小。

本实用新型的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，提供一种三联合循环系统，包括：

燃气轮机系统，包括启发一体式电机、空压机、透平以及回热器，所述回热器包括第一进口、第一出口、第二进口、第二出口，所述第一进口与空压机出口连接用于加热压缩气体并将压缩气体从第一出口输出，所述第二进口、第二出口分别与透平出口以及外界大气连接用于将从透平流出的做功气体降温后排出燃气轮机系统；

燃料电池系统，包括燃料电池，所述回热器的第一出口连接燃料电池进口用于为燃料电池提供燃烧气体，所述燃料电池尾气出口连接透平进口用于为透平提供做功气体；

以及，蒸汽发电系统，所述回热器的第一出口连接蒸汽发电系统用于为蒸汽发电系统提供热源。

进一步的，所述蒸汽发电系统为汽轮机系统；

所述汽轮机系统包括换热单元、循环水箱、发动机以及第一发电机，所述回热器的第一出口与换热单元进气口连接，所述换热单元的进水口与循环水箱的出水口连接，换热单元的蒸汽出口与发动机连接用于为发动机提供做功蒸汽，所述发动机连接第一发电机用于驱动第一发电机发电，所述循环水箱连接发动机用于回收做功蒸汽做功后转化成的水或者水汽混合物。

进一步的，所述发动机为单侧进气弹簧复位式活塞发动机或双侧进气式活塞发动机或水平对置的双缸控制式活塞发动机；