[發明專利]發電系統及發電系統的運行方法

有效

• 申請號: 201380058298.5
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN104823316A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 中本行政;藤田和德
• 申請（專利權）人: 三菱日立電力系統株式會社
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;F01K7/22;F01K23/10;F02C6/00;F02C6/18;F02C7/224;H01M8/00;H01M8/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

1.一種發電系統，其特征在于，具備：燃氣輪機，其具有壓縮機和燃燒器；

燃料電池，其具有空氣極和燃料極；

廢空氣流通管線，用于將從所述燃料電池排出的廢空氣供應至所述燃氣輪機；

廢燃料氣供給管線，用于將從所述燃料電池排出的廢燃料氣供應至所述燃氣輪機；

渦輪機，其具備高壓渦輪機、中壓渦輪機以及低壓渦輪機；

廢熱回收鍋爐，其具備高壓蒸汽循環機構、中壓蒸汽循環機構以及低壓蒸汽循環機構，其中，所述高壓蒸汽循環機構從排出自所述燃氣輪機的廢氣中回收熱量，生成蒸汽，并將所生成的蒸汽供應至所述高壓渦輪機，所述中壓蒸汽循環機構從排出自所述燃氣輪機的廢氣中回收熱量，生成比所述高壓蒸汽循環機構的蒸汽壓力低的蒸汽，并將所生成的蒸汽供應至所述中壓渦輪機，所述低壓蒸汽循環機構從排出自所述燃氣輪機的廢氣中回收熱量，生成比所述中壓蒸汽循環機構的蒸汽壓力低的蒸汽，并將所生成的蒸汽供應至所述低壓渦輪機；以及

至少一個廢空氣用熱交換器，其使蒸汽與在所述廢空氣流通管線流動的廢氣之間進行熱交換，使所述蒸汽升溫，使所述廢氣降溫，其中，所述蒸汽在所述高壓蒸汽循環機構或者所述中壓蒸汽循環機構中與所述廢氣進行熱交換，流向所述渦輪機。

2.根據權利要求1所述的發電系統，其特征在于，所述高壓蒸汽循環機構具備高壓過熱器，

在所述廢空氣用熱交換器，利用所述高壓過熱器過熱后的蒸汽與所述廢空氣之間進行熱交換，

在所述高壓蒸汽循環機構流動的蒸汽，在所述廢空氣用熱交換器中熱交換后，供應至所述高壓渦輪機。

3.根據權利要求2所述的發電系統，其特征在于，具有：燃料氣體供給管線，用于向所述燃氣輪機供應燃料氣體；以及

至少一個燃料氣體用熱交換器，使蒸汽與在所述燃料氣體供給管線流動的燃料氣體之間進行熱交換，使所述蒸汽降溫，使所述燃料氣體升溫，其中，所述蒸汽在所述高壓蒸汽循環機構中與所述廢氣進行熱交換，流向所述渦輪機，

在所述高壓蒸汽循環機構流動的蒸汽，在所述燃料氣體用熱交換器中熱交換后，在所述廢空氣用熱交換器中進行熱交換，然后供應至所述高壓渦輪機。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的發電系統，其特征在于，所述廢熱回收鍋爐還具有再熱蒸汽循環機構，所述再熱蒸汽循環機構具備利用從所述燃氣輪機排出的廢氣使所回收蒸汽升溫的再熱器，回收從高壓渦輪機通過后的蒸汽，利用所述再熱器使所回收蒸汽升溫，并將升溫后的蒸汽供應至所述中壓渦輪機，

在所述廢空氣用熱交換器，利用所述再熱器過熱后的蒸汽與所述廢空氣之間進行熱交換，

在所述再熱蒸汽循環機構流動的蒸汽，在所述廢空氣用熱交換器中熱交換后，供應至所述中壓渦輪機。

5.一種發電系統的運行方法，其中，所述發電系統具備：燃氣輪機，其具有壓縮機和燃燒器；燃料電池，其具有空氣極及燃料極；廢空氣流通管線，用于將從所述燃料電池排出的廢空氣供應至所述燃氣輪機；廢燃料氣供給管線，用于將從所述燃料電池排出的廢燃料氣供應至所述燃氣輪機；渦輪機，其具備高壓渦輪機、中壓渦輪機以及低壓渦輪機；廢熱回收鍋爐，其具備高壓蒸汽循環機構、中壓蒸汽循環機構以及低壓蒸汽循環機構，其中，所述高壓蒸汽循環機構從排出自所述燃氣輪機的廢氣中回收熱量，生成蒸汽，并將所生成的蒸汽供應至所述高壓渦輪機，所述中壓蒸汽循環機構從排出自所述燃氣輪機的廢氣中回收熱量，生成比所述高壓蒸汽循環機構的蒸汽壓力低的蒸汽，并將所生成的蒸汽供應至所述中壓渦輪機，所述低壓蒸汽循環機構從排出自所述燃氣輪機的廢氣中回收熱量，生成比所述中壓蒸汽循環機構的蒸汽壓力低的蒸汽，并將所生成的蒸汽供應至所述低壓渦輪機，所述發電系統的運行方法的特征在于，包括：

在所述高壓蒸汽循環機構或者所述中壓蒸汽循環機構中，使流通的蒸汽與所述廢氣進行熱交換的工序，以及

在進行熱交換后，使流向所述渦輪機的蒸汽與在所述廢空氣流通管線流動的廢氣之間進行熱交換，使所述蒸汽升溫，使所述廢氣降溫的工序。