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[發(fā)明專利]燃料電池電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201010516662.6 申請日: 2010-10-20
公開(公告)號: CN102456897A 公開(公告)日: 2012-05-16
發(fā)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(fā)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
地址: 200235 上海市中*** 國省代碼: 上海;31
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摘要:
搜索關鍵詞: 燃料電池 電熱 冷聯(lián)供 系統(tǒng)
【權利要求書】:

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

燃料電池子系統(tǒng)的排氣出口端連接至排氣余熱利用子系統(tǒng)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(tǒng)的余熱出口端連接至溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)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(tǒng)的蒸汽出口端連接至燃料電池子系統(tǒng)的重整器,以提供重整反應所需的蒸汽。

2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng),其中,燃料電池子系統(tǒng)采用內(nèi)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(chǎn)生的氫氣直接輸送給電池陽極,用于電化學反應。

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

4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng),其中,排氣余熱利用子系統(tǒng)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(jīng)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(chǎn)生的高溫煙氣輸送至余熱鍋爐,加熱產(chǎn)生飽和蒸汽,以經(jīng)由蒸汽出口端提供給燃料電池子系統(tǒng)的重整器,作為重整反應所需的蒸汽;

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

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

6.根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng),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(tǒng)的蒸汽出口端的蒸汽發(fā)生重整反應,產(chǎn)生電池陽極電反應所需的氫氣。

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

高溫發(fā)生裝置從余熱進口端接收來自排氣余熱利用子系統(tǒng)的余熱,加熱以溴化鋰為溶質(zhì)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(huán)水對高溫的蒸汽和濃溶液進行冷卻,得到低溫的液態(tài)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(tài)水進行蒸發(fā)得到的蒸汽,產(chǎn)生稀溶液,并輸送至高溫發(fā)生裝置。

8.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng),其中,冷卻循環(huán)水對高溫的蒸汽和濃溶液進行冷卻之后,變?yōu)闊崴敵觯赃M一步使用。

9.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng),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(huán)水對來自高溫發(fā)生裝置的高溫濃溶液進行冷卻,冷卻循環(huán)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(huán)水對來自高溫發(fā)生裝置的高溫蒸汽進行冷凝,冷卻循環(huán)水得到第二次加熱。

10.根據(jù)權利要求9所述的系統(tǒng),其中,吸收裝置包括節(jié)流閥、蒸發(fā)器和吸收器;

節(jié)流閥連接至蒸汽冷凝器,對來自蒸汽冷凝器的低溫液態(tài)水進行節(jié)流,并輸送至蒸發(fā)器;

蒸發(fā)器連接至節(jié)流閥,對節(jié)流后的液態(tài)水進行加熱蒸發(fā),并將得到的蒸汽輸送至吸收器;

吸收器連接至蒸發(fā)器,并經(jīng)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(fā)器的蒸汽,產(chǎn)生稀溶液,并輸送至高溫發(fā)生裝置。

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