[發明專利]燃料電池電熱冷聯供系統

有效

• 申請號: 201010516662.6
• 申請日: 2010-10-20
• 公開（公告）號: CN102456897A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 吳濤濤;丁哲波;吳竺;仵浩;姚鈺鋒
• 申請（專利權）人: 上海新奧能源科技有限公司;新奧科技發展有限公司;新奧能源服務有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;F24J3/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

1.一種電熱冷聯供系統，包括燃料電池子系統、排氣余熱利用子系統和溴化鋰吸收式機組子系統；

燃料電池子系統的排氣出口端連接至排氣余熱利用子系統的進口端，以提供燃料電池的陽極排氣和陰極排氣；

排氣余熱利用子系統的余熱出口端連接至溴化鋰吸收式機組子系統的余熱進口端，以提供溴化鋰吸收式機組工作所需的熱能；

排氣余熱利用子系統的蒸汽出口端連接至燃料電池子系統的重整器，以提供重整反應所需的蒸汽。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，燃料電池子系統采用內重整熔融碳酸鹽燃料電池，重整器與電池陽極放置在一起，利用電池陽極電化學反應放出的熱量進行重整反應，并且重整反應產生的氫氣直接輸送給電池陽極，用于電化學反應。

3.根據權利要求1所述的系統，其中，溴化鋰吸收式機組子系統采用以溴化鋰為溶質的吸收式熱冷雙效機組。

4.根據權利要求1所述的系統，其中，排氣余熱利用子系統包括除水器、混合燃燒室和余熱鍋爐；

燃料電池的陽極排氣進入除水器，經除水器除水后進入混合燃燒室，燃料電池的陰極排氣直接進入混合燃燒室，以進行燃燒反應；

燃燒反應產生的高溫煙氣輸送至余熱鍋爐，加熱產生飽和蒸汽，以經由蒸汽出口端提供給燃料電池子系統的重整器，作為重整反應所需的蒸汽；

經余熱鍋爐利用后的高溫煙氣經由余熱出口端輸送至溴化鋰吸收式機組子系統的余熱進口端。

5.根據權利要求4所述的系統，其中，燃料電池子系統包括預熱裝置，燃料電池的陽極排氣首先經過預熱裝置對空氣和燃料預熱之后，再進入除水器。

6.根據權利要求5所述的系統，其中，預熱裝置包括空氣預熱器和燃料預熱器；

空氣預熱器對空氣進行預熱，預熱后的空氣輸送至電池陰極；

燃料預熱器對燃料預熱，預熱后的燃料輸送至重整器，與來自排氣余熱利用子系統的蒸汽出口端的蒸汽發生重整反應，產生電池陽極電反應所需的氫氣。

7.根據權利要求1所述的系統，溴化鋰吸收式機組子系統包括高溫發生裝置、冷卻裝置和吸收裝置；

高溫發生裝置從余熱進口端接收來自排氣余熱利用子系統的余熱，加熱以溴化鋰為溶質的稀溶液，得到高溫的蒸汽和濃溶液，并輸送至冷卻裝置；

冷卻裝置利用冷卻循環水對高溫的蒸汽和濃溶液進行冷卻，得到低溫的液態水和濃溶液，并輸送至吸收裝置；

吸收裝置利用濃溶液吸收對液態水進行蒸發得到的蒸汽，產生稀溶液，并輸送至高溫發生裝置。

8.根據權利要求7所述的系統，其中，冷卻循環水對高溫的蒸汽和濃溶液進行冷卻之后，變為熱水輸出，以進一步使用。

9.根據權利要求7所述的系統，其中，冷卻裝置包括蒸汽冷凝器和溶液冷卻器；

溶液冷卻器利用冷卻循環水對來自高溫發生裝置的高溫濃溶液進行冷卻，冷卻循環水得到第一次加熱；

蒸汽冷凝器利用來自第一次加熱后的冷卻循環水對來自高溫發生裝置的高溫蒸汽進行冷凝，冷卻循環水得到第二次加熱。

10.根據權利要求9所述的系統，其中，吸收裝置包括節流閥、蒸發器和吸收器；

節流閥連接至蒸汽冷凝器，對來自蒸汽冷凝器的低溫液態水進行節流，并輸送至蒸發器；

蒸發器連接至節流閥，對節流后的液態水進行加熱蒸發，并將得到的蒸汽輸送至吸收器；

吸收器連接至蒸發器，并經由溶液泵連接至溶液冷卻器，由溶液泵將來自溶液冷卻器的濃溶液噴灑到吸收器的管壁外，吸收來自蒸發器的蒸汽，產生稀溶液，并輸送至高溫發生裝置。