[發(fā)明專利]天然氣管道差壓燃料電池發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710030167.6
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106593651B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設計）人: 邸建軍;任海濤;宋移團;張霞;安利敏
• 申請（專利權）人: 碧海舟（北京）節(jié)能環(huán)保裝備有限公司
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00;F01D15/10;F17D1/02;H01M8/22
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡;吳貴明

本發(fā)明提供了一種天然氣管道差壓燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括加熱裝置，差壓發(fā)電裝置及燃料電池發(fā)電裝置，加熱裝置的天然氣進口管道與高壓天然氣管網(wǎng)相連，加熱裝置的天然氣出口管道與調壓裝置的進口管道相連，且調壓裝置的出口管道與低壓天然氣管網(wǎng)相連；差壓發(fā)電裝置的天然氣進口管道與加熱裝置的天然氣出口管道相連，差壓發(fā)電裝置的天然氣出口管道與低壓天然氣管網(wǎng)相連；燃料電池發(fā)電裝置的燃料進口與低壓天然氣管網(wǎng)相連。本發(fā)明上述的發(fā)電系統(tǒng)很好地將天然氣管網(wǎng)釋放的壓力能和新能源燃料電池發(fā)電技術相結合，利用燃料電池發(fā)電裝置和差壓發(fā)電裝置形成的清潔能源發(fā)電系統(tǒng)有效地將天然氣管網(wǎng)釋放的壓力能轉換為電能，提高了天然氣的利用率。

技術領域

本發(fā)明涉及發(fā)電領域，具體而言，涉及一種天然氣管道差壓燃料電池發(fā)置系統(tǒng)。

背景技術

能源問題近些年一直受到廣泛的關注。隨著三大化石能源的不斷使用，能儲備、過度開采，環(huán)境問題越來越嚴重。世界能源組織調查顯示，包括煤、石油、天然氣等在內的礦物質能源將在未來的100～200年內耗盡，新的能源利用技術將被不斷的開發(fā)并利用起來。燃料電池就是一種潛力巨大的新能源。

未來20年，隨著我國“西氣東送”，全國天然氣管網(wǎng)的不斷完善及液化天然氣(LNG)的廣泛應用，燃用天然氣的燃料電池發(fā)電裝置將會有很大市場。燃料電池可與水電、風電和太陽能發(fā)電等結合，形成更高效率的發(fā)電方式。

目前世界上天然氣的長輸管道均采用高壓，國內外多數(shù)天然氣長輸管道壓力都在10MPa以上。各地區(qū)的天然氣分輸站和接收站，根據(jù)下游用戶的供氣壓力要求將主干管道天然氣進行調壓后供應給城市燃氣戶。天然氣在調壓過程中釋放出大量的壓力能，這些壓力能可以用于發(fā)電、制冷、液化、加熱等方面的回收利用。

然而，關于天然氣管網(wǎng)釋放的壓力能和新能源燃料電池技術的聯(lián)合應用，目前在高壓天然氣管網(wǎng)尚未提供有效的解決方案。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種天然氣管道差壓燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中無法將天然氣管網(wǎng)釋放的壓力能和新能源燃料電池技術聯(lián)合應用的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種天然氣管道差壓燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其包括加熱裝置，加熱裝置的天然氣進口管道與高壓天然氣管網(wǎng)相連，加熱裝置的天然氣出口管道與調壓裝置的進口管道相連，且調壓裝置的出口管道與低壓天然氣管網(wǎng)相連；差壓發(fā)電裝置，差壓發(fā)電裝置的天然氣進口管道與加熱裝置的天然氣出口管道相連，差壓發(fā)電裝置的天然氣出口管道與低壓天然氣管網(wǎng)相連；以及燃料電池發(fā)電裝置，燃料電池發(fā)電裝置的燃料進口與低壓天然氣管網(wǎng)相連。

進一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括：燃氣輪機發(fā)電裝置，燃氣輪機發(fā)電裝置的燃料進口與低壓天然氣管網(wǎng)相連。

進一步地，差壓發(fā)電裝置為渦輪透平機。

進一步地，加熱裝置為余熱鍋爐。

進一步地，余熱鍋爐的煙氣進口分別與燃料電池發(fā)電裝置的煙氣出口、燃氣輪機發(fā)電裝置的煙氣出口相連。

進一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括：引風機，引風機的進口與余熱鍋爐的煙氣出口相連；煙囪，煙囪與引風機的出口相連。

進一步地，余熱鍋爐的燃料氣進口與低壓天然氣管網(wǎng)相連。

進一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括：電功率調節(jié)器，電功率調節(jié)器分別與差壓發(fā)電裝置的輸出電路、燃料電池發(fā)電裝置的輸出電路及燃氣輪機發(fā)電裝置的輸出電路相連。

進一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括：空氣管道，空氣管道分別與余熱鍋爐的進風口、燃料電池發(fā)電裝置的進風口及燃氣輪機發(fā)電裝置的進風口相連。

進一步地，調壓裝置為調壓閥。