[实用新型]一种利用燃料电池-燃气轮机联合热电联产系统

说明书

本实用新型涉及一种利用燃料电池‑燃气轮机联合热电联产系统，包括送料子系统、燃料电池子系统和燃气轮机子系统；送料子系统与燃料电池子系统的阴极和阳极连接，燃料电池子系统与燃气轮机子系统通过燃烧室连接，同时，送料子系统与燃气轮机子系统通过燃烧室连接；燃烧室还用于将送料子系统输入的富氢燃气和空气燃烧后至少部分输入燃气轮机子系统；燃气轮机子系统用于在燃料电池子系统的启动期间利用燃烧室输入的尾气做功发电。在燃料电池子系统启动的同时，将部分富氢燃气和空气输入燃烧室，完全燃烧，产生大量高温烟气，并将高温烟气用于燃气轮机子系统做工发电，提供相应的电能、热能和冷能，满足用户需求，实现系统的快速启动。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域和燃气轮机技术领域，特别是涉及一种利用燃料电池-燃气轮机联合热电联产系统。

背景技术

燃料电池(Fuel Cell)是一种将燃料的化学能直接转换为电能的技术，是从化学能到电能的一步式转换，一次发电效率约为45％-60％。燃料电池与传统的火力发电方式相比，具有噪音低、污染小、占地少、建设快等优点。固体氧化物燃料电池(SOFC)可与燃气轮机结合，组成联合循环发电系统，综合效率能达到80％，其用于分布式发电的前景十分广阔。目前，燃料电池存在启停时间长、随负荷变化慢的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，从而提供一种利用燃料电池-燃气轮机联合热电联产系统。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种利用燃料电池-燃气轮机联合热电联产系统，包括送料子系统、燃料电池子系统和燃气轮机子系统；所述送料子系统与所述燃料电池子系统的阴极和阳极连接，所述燃料电池子系统与所述燃气轮机子系统通过燃烧室连接，同时，所述送料子系统与所述燃气轮机子系统通过所述燃烧室连接；所述燃烧室用于将所述燃料电池子系统的阴极和阳极反应后的气体完全燃烧并至少部分输入所述燃气轮机子系统；所述燃烧室还用于将所述送料子系统输入的富氢燃气和空气燃烧后至少部分输入所述燃气轮机子系统；所述燃气轮机子系统用于在所述燃料电池子系统的启动期间利用所述燃烧室输入的尾气做功发电。

优选地，所述送料子系统包括重整室和空气输送装置，所述重整室与所述燃料电池子系统的阳极之间设有第一燃气输入管道，所述空气输送装置与所述燃料电池子系统的阴极之间设有第一空气输入管道；同时，所述重整室与所述燃烧室之间设有第二燃气输入管道，所述空气输送装置与所述燃烧室之间设有第二空气输入管道，所述第二燃气输入管道和所述第二空气输入管道用于在所述燃料电池子系统的启动期间对所述燃烧室输入富氢燃气和空气，富氢燃气和空气在所述燃烧室燃烧产生的至少部分尾气被输入所述燃气轮机子系统做功发电。

优选地，所述第一燃气输入管道上设有第一调节阀，所述第一空气输入管道上设有第二调节阀，所述第二燃气输入管道上设有第三调节阀，所述第二空气输入管道上设有第四调节阀。

优选地，所述燃料电池子系统的阳极与所述燃烧室之间设有第一输入管道，所述燃料电池子系统的阴极与所述燃烧室之间设有第二输入管道，所述燃烧室用于将阳极气体和阴极气体充分燃烧后的至少部分尾气输入所述燃气轮机子系统做功发电。

优选地，所述燃料电池子系统的阳极与所述重整室之间设有第一输出管道，所述燃烧室和所述重整室之间设有第二输出管道，所述第一输出管道用于将阳极的部分尾气输入所述重整室，所述第二输出管道用于将所述燃烧室中的部分尾气输入所述重整室。

优选地，所述第一输出管道和所述第二输出管道上设有分离器，所述分离器用于分离尾气中的水蒸气，并将水蒸气输入所述重整室。

优选地，所述送料子系统还包括生物质输送装置、生物质气化装置、蒸发器、加热器、净化分离器和第一换热器，