[发明专利]一种利用高温燃料电池阴极尾气气化的IGFC系统及工作方法

权利要求书

1.一种利用高温燃料电池阴极尾气气化的IGFC系统，其特征在于，包括依次连接的备煤单元(1)、气化炉(2)、废热锅炉(3)、第一气气加热器(5)、高温燃料电池(16)、催化燃烧器(19)、燃气透平(20)和余热锅炉(21)；

高温燃料电池(16)的阴极出口分别连接气化炉(2)和催化燃烧器(19)的入口。

2.根据权利要求1所述的利用高温燃料电池阴极尾气气化的IGFC系统，其特征在于，第一气气加热器(5)和高温燃料电池(16)之间设置有引射器(15)。

3.根据权利要求2所述的利用高温燃料电池阴极尾气气化的IGFC系统，其特征在于，引射器(15)入口分别连接第一气气加热器(5)的冷侧出口和高温燃料电池(16)的阳极出口，引射器(15)出口连接高温燃料电池(16)的阳极入口。

4.根据权利要求2所述的利用高温燃料电池阴极尾气气化的IGFC系统，其特征在于，余热锅炉(21)高压蒸汽出口连接有汽轮机(22)，汽轮机(22)中压蒸汽出口与气化炉(2)连接。

5.根据权利要求4所述的利用高温燃料电池阴极尾气气化的IGFC系统，其特征在于，汽轮机(22)中压蒸汽出口与第一气气加热器(5)冷侧出口连接。

6.根据权利要求1所述的利用高温燃料电池阴极尾气气化的IGFC系统，其特征在于，高温燃料电池(16)连接有阴极回热器(18)，阴极回热器(18)冷侧入口连接空气，冷侧出口连接高温燃料电池(16)阴极入口；阴极回热器(18)热侧入口连接高温燃料电池(16)阴极出口，热侧出口连接气化炉(2)和催化燃烧器(19)入口。

7.根据权利要求6所述的利用高温燃料电池阴极尾气气化的IGFC系统，其特征在于，阴极回热器(18)冷侧入口连接有空气压缩机(17)。

8.一种基于权利要求1-7任意一项利用高温燃料电池阴极尾气气化的IGFC系统的工作方法，其特征在于，包括以下过程：

原煤在备煤单元(1)中经过处理后送至气化炉(2)，高温燃料电池(16)的阴极出口的部分阴极尾气送入气化炉(2)反应，气化炉(2)炉底产生炉渣，顶部产生的高温粗煤气送入废热锅炉(3)，经过废热锅炉(3)回收余热后的粗煤气进入第一气气加热器(5)热侧入口，第一气气加热器(5)冷侧出口煤气作为燃料气进入高温燃料电池(16)阳极，进行反应；高温燃料电池(16)阳极出口的尾气送入催化燃烧器(19)进行燃烧反应，产生高温高压气体后，经过燃气透平(20)做功后，送入余热锅炉(21)，燃烧尾气经过降温后排入大气。

9.根据权利要求8所述的利用高温燃料电池阴极尾气气化的IGFC系统的工作方法，其特征在于，汽轮机(22)中部抽取中压蒸汽送入气化炉(2)反应；第一气气加热器(5)冷侧出口煤气与汽轮机(22)中部抽取的中压蒸汽混合后，对煤气中一氧化碳成分形成稀释后，送入引射器(15)，引射高温燃料电池(16)阳极出口的部分尾气，引射器(15)出口的煤气作为燃料气进入高温燃料电池(16)阳极，进行反应。

10.根据权利要求8所述的利用高温燃料电池阴极尾气气化的IGFC系统的工作方法，其特征在于，空气压缩机(17)将环境空气加压后送入阴极回热器(18)冷侧入口，冷侧出口的高温空气送入高温燃料电池(16)阴极入口，在高温燃料电池(16)中进行反应后送入阴极回热器(18)热侧入口，降温后分为两路，一路送至催化燃烧器(19)进行燃烧反应；另一路送至气化炉(2)。