[發(fā)明專利]高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)和方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201580069572.8 | 申請日： | 2015-12-18 |
| 公開（公告）號： | CN107112568B | 公開（公告）日： | 2021-03-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | M·朗布雷克;M·法羅克;C·尼德霍費爾;F·C·揚克;R·文卡塔拉曼;M·L·夸坦內(nèi)恩斯 | 申請（專利權(quán)）人： | 燃料電池能有限公司 |
| 主分類號： | H01M8/18 | 分類號： | H01M8/18 |
| 代理公司： | 北京邦信陽專利商標(biāo)代理有限公司 11012 | 代理人： | 鄭世奇 |
| 地址： | 美國康*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 高效 熔融 碳酸鹽 燃料電池 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種用于電網(wǎng)規(guī)模發(fā)電的高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)，其包括：
頂燃料電池組合件，所述頂燃料電池組合件包括頂陰極部分和頂陽極部分；
底燃料電池組合件，所述底燃料電池組合件包括底陰極部分和底陽極部分，其中所述底陽極部分接收補充燃料，以及；
控制器，用于通過控制被遞送到所述底陽極部分的補充燃料的量來控制產(chǎn)生于所述底燃料電池組合件中的電流量；
其中所述底陽極部分接收從所述頂陽極部分輸出的陽極廢料，并且所述頂陰極部分從所述底陰極部分接收陰極廢料；
其中所述頂燃料電池組合件具有比所述底燃料電池組合件更多數(shù)目的燃料電池，以使得所述頂燃料電池組合件利用比所述底燃料電池組合件更多的燃料；以及
其中以下各項中的一個或多個：
(a)所述控制器控制產(chǎn)生于所述頂燃料電池組合件和底燃料電池組合件中的所述電流量，以使得隨著所述高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)的操作時間增加，由所述頂燃料電池組合件產(chǎn)生的所述電流量降低，并且由所述底燃料電池組合件產(chǎn)生的所述電流量增加；和
(b)所述控制器基于電力需要而控制產(chǎn)生于所述底燃料電池組合件中的所述電流量，以使得當(dāng)所述電力需要增加時，產(chǎn)生于所述底燃料電池組合件中的所述電流量增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)，其中所述頂燃料電池組合件包括多個頂燃料電池模塊，所述頂燃料電池模塊中的每一個包含至少一個燃料電池堆，并且所述底燃料電池組合件包括一個或多個底燃料電池模塊，所述一個或多個底燃料電池模塊中的每一個包含至少一個燃料電池堆，并且其中所述頂燃料電池模塊的數(shù)目大于所述一個或多個底燃料電池模塊的數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)，其中，在操作期間，所述頂燃料電池模塊利用2/3的供應(yīng)到所述高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)的燃料含量，并且所述一個或多個底燃料電池模塊接收從所述頂燃料電池模塊輸出的陽極廢料，其包括1/3的供應(yīng)到所述高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)的所述燃料含量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)，其中所述一個或多個底燃料電池模塊在比所述頂燃料電池模塊低的電流密度下操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)，其中：
所述底燃料電池組合件包括一個或多個間接內(nèi)部重整器；
所述補充燃料首先被遞送到所述一個或多個間接內(nèi)部重整器，并且其后被遞送到所述底陽極部分，并且
從所述頂陽極部分輸出的所述陽極廢料被直接遞送到所述底陽極部分，而不用通過所述一個或多個間接內(nèi)部重整器進行遞送。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)，其中所述高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)適于輸出廢料，其中從所述高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)輸出的所述廢料的至少一部分被提供到能量回收發(fā)電系統(tǒng)，以在來自氣體分配系統(tǒng)的高壓氣體使用渦輪機降低壓力之前加熱所述高壓氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)，其進一步包括用于從以下各項中的一個或多個回收水的水回收組合件：從所述頂陽極部分輸出的陽極廢料、從所述底陽極部分輸出的陽極廢料和從所述頂陰極部分輸出的陰極廢料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)，其進一步包括以下各項中的一個或多個：
陽極升壓器，其用于在從所述頂陽極部分輸出的所述陽極廢料被遞送到所述底陽極部分之前，增加所述陽極廢料的壓力；和
陰極升壓器，其用于在從所述底陰極部分輸出的所述陰極廢料被遞送到所述頂陰極部分之前，增加所述陰極廢料的壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高效熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)，其中，所述控制器控制所述陽極升壓器和所述陰極升壓器中的一個或多個的操作，以便控制陽極和陰極氣流之間的差壓。
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