[發(fā)明專利]集成OTM的加壓CO2零排放SOFC/GT/AT/ST復(fù)合動力系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210007215.7
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102569859A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段立強(qiáng);黃科薪;楊勇平
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: H01M8/06
• 分類號: H01M8/06;F01D15/10
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.集成OTM的加壓CO₂零排放SOFC/GT/AT/ST復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于：

空氣壓縮機(jī)(1)依次與第一換熱器(2)、第二換熱器(3)串聯(lián)后接入SOFC電池堆(4)的陰極；燃料壓縮機(jī)(9)依次與第三換熱器(17)、第四換熱器(8)、預(yù)重整器(7)串聯(lián)后接入SOFC電池堆(4)的陽極；SOFC電池堆(4)的陽極排氣分為兩路：一路接入預(yù)重整器(7)進(jìn)行循環(huán)，另一路接入后燃室(5)燃燒；SOFC電池堆(4)的輸出端與直流/交流轉(zhuǎn)換器(6)連接；

SOFC電池堆(4)的陰極排氣接入OTM模塊(14)的入口，OTM模塊(14)的純氧出口依次與第三換熱器(17)、冷卻器(18)、帶中間冷卻器的空氣壓縮機(jī)(19)串聯(lián)后接入后燃室(5)；OTM模塊(14)的貧氧出口與空氣透平(15)、第一換熱器(2)、第四換熱器(8)串聯(lián)后接入余熱鍋爐及汽輪機(jī)系統(tǒng)(10)；余熱鍋爐及汽輪機(jī)系統(tǒng)(10)的排氣接入冷凝器(20)串聯(lián)后分為兩路，一路通過二氧化碳壓縮機(jī)(21)接入后燃室(5)，另一路接入帶中間冷卻器的二氧化碳壓縮機(jī)(22)，制備液態(tài)CO₂；

后燃室(5)的排氣依次與燃?xì)馔钙?12)、第二換熱器(3)串聯(lián)后接入余熱鍋爐及汽輪機(jī)系統(tǒng)(10)，進(jìn)行余熱回收。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成OTM的加壓CO₂零排放SOFC/GT/AT/ST復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于：所述OTM模塊(14)及其單元由兩級壓縮機(jī)、冷卻器、氣-氣熱交換器、氧離子傳輸膜串聯(lián)組成；氧離子傳輸膜是只滲透氧氣的致密、選擇性滲透膜，以達(dá)到分離提取純氧的效果；OTM模塊(14)的工作溫度通常為700℃-1000℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成OTM的加壓CO₂零排放SOFC/GT/AT/ST復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于：所述氧離子傳輸膜的膜兩側(cè)氧氣壓力差是OTM模塊(14)分離氧氣的驅(qū)動力，進(jìn)料側(cè)的氧氣分壓力要高于滲透側(cè)的氧氣分壓力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成OTM的加壓CO₂零排放SOFC/GT/AT/ST復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于：所述的CO₂回收單元由冷凝器、帶中間冷卻器的四級二氧化碳壓縮機(jī)(22)、冷卻器串聯(lián)組成，低溫燃燒尾氣通過冷凝器析出水，得到干燥高純度的CO₂氣體，再通過四級間冷壓縮機(jī)壓縮液化。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成OTM的加壓CO₂零排放SOFC/GT/AT/ST復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于：所述余熱鍋爐及汽輪機(jī)系統(tǒng)(10)與第一發(fā)電機(jī)(11)連接，并驅(qū)動其發(fā)電。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成OTM的加壓CO₂零排放SOFC/GT/AT/ST復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于：所述燃?xì)馔钙?12)與第二發(fā)電機(jī)(13)連接，并驅(qū)動其發(fā)電。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成OTM的加壓CO₂零排放SOFC/GT/AT/ST復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于：所述空氣透平(15)與第三發(fā)電機(jī)(16)連接，并驅(qū)動其發(fā)電。