[實用新型]一種煤層氣分布式SOFC發電系統

有效

• 申請號: 201820221070.3
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN208062174U
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 張秀成;秦江陽;陳德強
• 申請（專利權）人: 上海中弗新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/06
• 分類號: H01M8/06;H01M8/0662;H01M8/0606
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙) 31288
• 代理人: 劉君

本實用新型公開了一種煤層氣分布式SOFC發電系統，其特征在于，包括電力系統模塊、SOFC發電系統、空氣模塊、尾氣處理系統和煤層氣預處理模塊，空氣模塊和煤層氣預處理模塊為SOFC發電系統提供燃料，電力系統模塊將SOFC發電系統產生電能進行儲存和變更分配，尾氣處理系統將發電產生尾氣進行處理，空氣模塊內部包括增壓泵、穩壓泵和換熱器，空氣通過增壓泵增壓后再通過穩壓泵穩壓再進入換熱器預熱處理，通過設置的電化學反應將化學能轉化為電能，發電系統燃料便于就地取材，減少包括碳在內的對環境造成破壞性影響的物質的排放，且固體氧化物燃料電池發電系統尾氣排放中含有汽化水，在經過多重過濾后可以為除飲用水之外需求供水。

技術領域

本實用新型涉及發電技術領域，尤指一種煤層氣分布式SOFC發電系統。

背景技術

煤層氣是指儲存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質顆粒表面為主、部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的烴類氣體，是煤的伴生礦產資源，屬非常規天然氣。煤層氣的開采一般有兩種方式：一是地面鉆井開采；二是井下瓦斯抽放系統抽出，地面鉆井開采的煤層氣和抽放瓦斯都是可以利用的，通過地面開采和抽放后可以大大減少風排瓦斯的數量，降低了煤礦對通風的要求，改善了礦工的安全生產條件。地面鉆井開采方式，國外已經使用，我國有些煤層透氣性較差，地面開采有一定困難，但若積極開發每年至少可采出50億立方米；抽放瓦斯絕大部分仍然排入大氣，花去了費用，浪費了資源，污染了環境。在井下煤礦中，為了確保采礦安全，隨礦井通風排出的瓦斯濃度極低，受目前技術的限制尚不能利用，只能排放到大氣中，在污染環境的同時也浪費了煤層氣資源。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的缺點，提供一種燃料易得，便于就地取材利用，大大節省成本的煤層氣分布式SOFC發電系統。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了如下的技術方案：本實用新型一種煤層氣分布式SOFC發電系統，其特征在于，包括電力系統模塊、SOFC發電系統、空氣模塊、尾氣處理系統和煤層氣預處理模塊，空氣模塊和煤層氣預處理模塊為SOFC發電系統提供燃料，電力系統模塊將SOFC發電系統產生電能進行儲存和變更分配，尾氣處理系統將發電產生尾氣進行處理，

空氣模塊內部包括增壓泵、穩壓泵和換熱器，空氣通過增壓泵增壓后再通過穩壓泵穩壓再進入換熱器預熱處理，

煤層氣預處理模塊內部包括供煤層氣系統、氣化凈化處理系統供水系統和重整換熱系統，供煤層氣系統收集煤層氣供給氣化凈化處理系統氣化凈化后在重整換熱系統中與水重整并預熱，

SOFC發電系統采用SOFC固態氧化物燃料電池發電，內部設置有尾氣處理系統，

電力系統模塊內部設置有UPS電源、逆變器和穩壓器，SOFC固態氧化物燃料電池發出電能通過穩壓器穩壓后再通過逆變器將電能轉化交流電成輸出供電，同時SOFC固態氧化物燃料電池發出直流電還給UPS電源內部蓄電池充電，SOFC固態氧化物燃料電池發電不足時UPS電源內部蓄電池將直流電供給逆變器轉化成交流電后輸出供電。

作為本實用新型的一種優選技術方案，尾氣處理系統內部設置有燃氣尾氣、燃燒室和空氣尾氣，燃氣尾氣通過燃燒室后轉至換熱器，空氣尾氣直接進入換熱器，不同尾氣分開處理，節約處理成本。

作為本實用新型的一種優選技術方案，系統使用煤層氣為煤礦內煤層氣收集后在煤層氣預處理模塊內進行簡單氣化凈化處理再與水重整預熱后直接供給固體燃料電池進行發電使用，發電所需煤層氣燃料方便就地取材，經濟實惠，成本低，同時又減少煤層氣直接釋放對環境造成的損害，SOFC固體燃料電池發電低噪聲環境友好。

作為本實用新型的一種優選技術方案，電力系統模塊將發出電能通過穩壓器穩壓和逆變器轉化成交流電后為礦井提供電能輸出，方便提供穩定、不間斷的電力供應且電能可供給礦井使用減少對柴油的依賴。