[发明专利]固体氧化物燃料电池系统、阳极尾气处理系统和尾气处理方法

权利要求书

1.一种固体氧化物燃料电池阳极尾气处理系统，其特征在于，包括：第一空气供应系统、分离过滤组件和质子交换膜燃料电池，所述第一空气供应系统用于为所述质子交换膜燃料电池提供空气，所述分离过滤组件用于将所述固体氧化物燃料电池的阳极尾气进行处理并将处理后的阳极尾气输送至所述质子交换膜燃料电池，所述第一空气供应系统提供的空气和所述分离过滤组件处理后的阳极尾气在所述质子交换膜燃料电池中发生反应并实现电力输出；

其中，所述分离过滤组件按照所述固体氧化物燃料电池的阳极尾气的流通方向依次包括：

水汽变换反应器，用于将所述固体氧化物燃料电池的阳极尾气中的CO转化为H₂和CO₂；

冷凝器，用于冷凝所述固体氧化物燃料电池的阳极尾气中的水蒸气；

真空变压吸附装置，用于分离所述固体氧化物燃料电池的阳极尾气中的H₂和CO₂；

三流换热器，其连接所述质子交换膜燃料电池，用于对所述固体氧化物燃料电池的阳极尾气中的H₂和第一空气供应系统提供的空气进行预热；所述质子交换膜燃料电池的阳极开设有第一尾气出口，所述第一尾气出口与所述三流换热器连通，所述质子交换膜燃料电池的阳极尾气在经过所述三流换热器换热后再次输送至所述质子交换膜燃料电池的阳极；所述质子交换膜燃料电池的阴极开设有第二尾气出口，所述第二尾气出口与所述三流换热器连通，所述质子交换膜燃料电池的阴极尾气在经过所述三流换热器换热后放空；所述固体氧化物燃料电池的阳极开设有第三尾气出口，所述第三尾气出口与所述三流换热器连通，所述固体氧化物燃料电池的阳极尾气中的H₂通入所述三流换热器进行换热后输送至所述质子交换膜燃料电池；所述固体氧化物燃料电池的阴极开设有第四尾气出口，所述第四尾气出口与所述三流换热器连通，所述固体氧化物燃料电池的阴极尾气输送至所述三流换热器换热，并在所述三流换热器换热后放空。

2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极尾气处理系统，其特征在于，还包括CO₂存储系统，其与所述真空变压吸附装置连接，用于对所述固体氧化物燃料电池的阳极尾气中的CO₂进行捕集。

3.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极尾气处理系统，其特征在于，所述冷凝器与所述第一空气供应系统连通，用于加湿所述第一空气供应系统提供的空气。

4.一种固体氧化物燃料电池系统，其特征在于，包括根据权利要求1-3任一项所述的固体氧化物燃料电池阳极尾气处理系统，

合成气供应系统，其用于提供输送至所述固体氧化物燃料电池的合成气；

第二空气供应系统，其用于提供输送至所述固体氧化物燃料电池的空气；

预热换热系统，其包括燃气预热换热系统和空气预热换热系统，所述燃气预热换热系统用于对将要进入所述固体氧化物燃料电池的合成气进行预热，所述空气预热换热系统用于对将要进入所述固体氧化物燃料电池的空气进行预热；以及

固体氧化物燃料电池，预热后的所述合成气和预热后的所述空气在所述固体氧化物燃料电池中发生反应并实现电力输出。

5.根据权利要求4所述的固体氧化物燃料电池系统，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池的阳极开设有第三尾气出口，所述第三尾气出口与所述燃气预热换热系统连通，所述固体氧化物燃料电池的阳极尾气在所述燃气预热换热系统换热后输送至所述分离过滤组件。

6.根据权利要求4所述的固体氧化物燃料电池系统，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池的阴极开设有第四尾气出口，所述第四尾气出口与所述空气预热换热系统连通，所述固体氧化物燃料电池的阴极尾气在所述空气预热换热系统换热后输送至所述三流换热器二次换热，并在所述三流换热器二次换热后放空。

7.一种固体氧化物燃料电池尾气处理方法，适用于如权利要求1-3任一项所述的固体氧化物燃料电池阳极尾气处理系统。