[发明专利]结合吹扫气集成OTM的加压CO2零排放SOFC/GT/AT/ST复合动力系统

摘要

本发明属于加压CO2零排放的固体氧化物燃料电池复合动力发电技术领域，特别涉及一种结合吹扫气集成OTM的加压CO2零排放SOFC/GT/AT/ST复合动力系统。本发明将SOFC电池堆系统、OTM系统、燃气透平GT、空气透平AT、余热锅炉和汽轮机系统、CO2回收系统集成得到一个高效节能环保的CO2零排放复合动力系统。系统能量利用率高，燃烧产物只有CO2和H2O便于CO2分离存储，功耗少，系统在回收CO2的同时仍具有很高的效率。

主权项

结合吹扫气集成OTM的加压CO2零排放SOFC/GT/AT/ST复合动力系统，其特征在于：空气压缩机（1）依次与第一换热器（2）、第二换热器（3）串联后接入SOFC电池堆（4）的阴极；燃料压缩机（9）依次与第三换热器（8）、预重整器（7）串联后接入SOFC电池堆（4）的阳极；SOFC电池堆（4）的阳极排气分为两路：一路接入预重整器（7）进行循环，另一路接入后燃室（5）燃烧；SOFC电池堆（4）的输出端与直流/交流转换器（6）连接；SOFC电池堆（4）的阴极排气接入OTM模块（15）的原料侧入口，OTM模块（15）的原料侧出口与空气透平（16）串联后接入余热锅炉及汽轮机系统（10）；OTM模块（15）的渗透侧出口与第四换热器（18）串联后接入后燃室（5）；后燃室（5）的出口依次与燃气透平（12）、第五换热器（14）、第二换热器（3）、第三换热器（8）、第一换热器（2）串联后接入余热锅炉及汽轮机系统（10），进行余热回收；余热锅炉及汽轮机系统（10）经过余热回收后的贫氧空气直接排入大气，余热锅炉及汽轮机系统（10）的燃烧排气接入冷凝器（20），析出水后分为两路，一路依次流经二氧化碳压缩机（19）、第四换热器（18）、第五换热器（14）后接入OTM模块（15）的渗透侧入口，另一路接入带中间冷却器的二氧化碳压缩机（21），制备液态CO2；SOFC电池堆（4）的阴极排气达到OTM模块（15）的工作条件后，直接送入OTM模块（15）；CO2气体作为吹扫气，经二氧化碳压缩机（19）压缩及两级换热器加热达到OTM模块（15）的工作压力和温度后，送入OTM模块（15）的渗透侧入口对氧气进行吹扫。