[發(fā)明專利]用于發(fā)電和生產(chǎn)H2氣的包括固體氧化物燃料電池(SOFC)的方法和發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780055795.8
• 申請(qǐng)日: 2017-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN109831927B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·安德雷森;A·拉赫姆;J·梅耶;N·迪古里奧;O·優(yōu)勒博格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ZEG動(dòng)力股份公司
• 主分類號(hào): H01M8/0612
• 分類號(hào): H01M8/0612;H01M8/0668;H01M8/04014;H01M8/0432;H01M8/04701;H01M8/124
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 王長(zhǎng)青

1.在包括固體氧化物燃料電池(SOFC)的發(fā)電裝置中發(fā)電和生產(chǎn)H₂氣的方法，所述發(fā)電裝置進(jìn)料選自天然氣、生物氣和合成氣的燃料氣，所述燃料氣在進(jìn)料至SOFC之前在重整器中用含CaO的CO₂吸收劑重整，從而產(chǎn)生作為SOFC原料的不含碳的H₂氣，同時(shí)轉(zhuǎn)化CaO為CaCO₃，CaCO₃在CaO再生器中在至少850℃的溫度下在吸熱反應(yīng)中再生為CaO，其中應(yīng)用來(lái)自SOFC的熱加熱CaO再生器，特征在于：

其中在SOFC中收集熱的專用換熱介質(zhì)在加熱設(shè)備中升溫，之后在CaO再生器中進(jìn)行換熱，所述加熱設(shè)備連接在SOFC和CaO再生器之間；

其中所述專用換熱介質(zhì)在SOFC、加熱設(shè)備和CaO再生器之間的閉合回路中循環(huán)；和

其中所述加熱設(shè)備燃燒生物或化石來(lái)源燃料，以向CaO再生器提供變化量的高溫?zé)幔瑥亩幚磉M(jìn)料至重整器的燃料氣的不同初始CO₂含量。

2.權(quán)利要求1的方法，其中加入到加熱設(shè)備的化石來(lái)源燃料在純氧中燃燒。

3.權(quán)利要求1的方法，其中加入到加熱設(shè)備的至少部分燃料為離開重整器的H₂氣。

4.權(quán)利要求1或2的方法，其中加入到加熱設(shè)備的至少部分燃料為離開SOFC的H₂排放的H₂氣。

5.權(quán)利要求1的方法，其中來(lái)自SOFC的廢氣為800-850℃的熱空氣。

6.權(quán)利要求1的方法，其中操作所述加熱設(shè)備，從而使離開加熱設(shè)備的廢氣的溫度為至少850℃。

7.權(quán)利要求6的方法，其中操作所述加熱設(shè)備，從而使離開加熱設(shè)備的廢氣的溫度為至少950℃。

8.權(quán)利要求1的方法，其中操作所述加熱設(shè)備，從而使離開加熱設(shè)備的廢氣的溫度為至少1000℃。

9.用于發(fā)電和生產(chǎn)H₂氣的發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置包括固體氧化物燃料電池(SOFC)，設(shè)置所述發(fā)電裝置以進(jìn)料選自天然氣、生物氣和合成氣的燃料氣，所述燃料氣在進(jìn)料到SOFC之前在重整器中用含CaO的CO₂吸收劑重整，從而產(chǎn)生作為SOFC原料的不含碳的H₂氣，同時(shí)轉(zhuǎn)化CaO為CaCO₃，CaCO₃在CaO再生器中在至少850℃的溫度下再生為CaO，特征在于：

其中加熱設(shè)備連接在SOFC和CaO再生器之間，設(shè)置用來(lái)使由SOFC收集熱的專用換熱介質(zhì)在所述加熱設(shè)備中進(jìn)一步被加熱和隨后用于在CaO再生器中換熱；

其中所述專用換熱介質(zhì)在SOFC、加熱設(shè)備和CaO再生器之間的閉合回路中循環(huán)；和

其中所述加熱設(shè)備燃燒生物或化石來(lái)源燃料，以向CaO再生器提供變化量的高溫?zé)幔瑥亩幚磉M(jìn)料至重整器的燃料氣的不同初始CO₂含量。

10.權(quán)利要求9的發(fā)電裝置，其中加熱設(shè)備所需的氧通過(guò)單獨(dú)的空氣供應(yīng)、來(lái)自固體氧化物燃料電池的排放物流或它們的組合提供。

11.權(quán)利要求10的發(fā)電裝置，其中來(lái)自固體氧化物燃料電池的排放物流與至加熱設(shè)備的純氧進(jìn)料物流換熱。