[發(fā)明專利]一種基于固體氧化物燃料電池的多聯(lián)供能源系統(tǒng)及其工作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910296057.3
• 申請(qǐng)日: 2019-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN110085893A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉潤(rùn)寶;周宇昊;鄭夢(mèng)超;陳曈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華電電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/0662
• 分類號(hào): H01M8/0662;H01M8/04029
• 代理公司: 杭州天欣專利事務(wù)所(普通合伙) 33209
• 代理人: 馮新偉

本發(fā)明涉及一種基于固體氧化物燃料電池的多聯(lián)供能源系統(tǒng)及其工作方法，屬于燃料電池發(fā)電綜合利用領(lǐng)域，具體用于固體氧化物燃料電池尾氣的回收利用。本發(fā)明包括固體氧化物燃料電池集成設(shè)備、尾氣冷凝器、中溫水罐、高溫水罐和蒸汽發(fā)生器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于：所述固體氧化物燃料電池集成設(shè)備與尾氣冷凝器通過系統(tǒng)尾氣管道連通，所述固體氧化物燃料電池集成設(shè)備與蒸汽發(fā)生器通過高溫ATO尾氣管道連通，所述去水尾氣管道與尾氣冷凝器連通，所述冷卻水管道與尾氣冷凝器連通，所述尾氣冷凝器與高溫水罐通過冷凝水管道連通，所述蒸汽管道與蒸汽發(fā)生器連通。提高了固體氧化物燃料電池集成設(shè)備的綜合能源利用率、經(jīng)濟(jì)性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于固體氧化物燃料電池的多聯(lián)供能源系統(tǒng)及其工作方法，屬于燃料電池發(fā)電綜合利用領(lǐng)域，具體用于固體氧化物燃料電池尾氣的回收利用。

背景技術(shù)

固體氧化物燃料電池集成設(shè)備是一種高效清潔的電化學(xué)發(fā)電設(shè)備，因其清潔、高效、無噪音等優(yōu)點(diǎn)，受到人們的關(guān)注。尤其是近年來分布式能源站迅速發(fā)展，使得固體氧化物燃料電池有了更廣闊的應(yīng)用空間。固體氧化物燃料電池集成設(shè)備的尾氣溫度較高，一般在100～250°C，但目前基本上是采用排空的方式，造成了能量的巨大浪費(fèi)。雖然有的專利曾提到通過尾氣與水換熱的方式回收部分熱量，但能獲取的產(chǎn)物只有熱水，回收的熱量品質(zhì)較低，經(jīng)濟(jì)效益不高，使得模式難以推廣。有鑒于此，在申請(qǐng)?zhí)枮?01610282126.1的專利文獻(xiàn)中公開了一種太陽能多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)。

綜上所述，目前還沒有一種固體氧化物燃料電池的能源綜合利用系統(tǒng)可以合理，經(jīng)濟(jì)，高效的方法去解決固體氧化物燃料電池?zé)煔獬浞掷玫膯栴}。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)目前固體氧化物燃料電池集成設(shè)備尾氣利用不充分，能源浪費(fèi)嚴(yán)重的情況，本發(fā)明提出了一種基于固體氧化物燃料電池的多聯(lián)供能源系統(tǒng)及其工作方法，合理、經(jīng)濟(jì)、高效地解決固體氧化物燃料電池?zé)煔獬浞掷玫膯栴}。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：該基于固體氧化物燃料電池的多聯(lián)供能源系統(tǒng)，包括固體氧化物燃料電池集成設(shè)備、尾氣冷凝器、中溫水罐、高溫水罐和蒸汽發(fā)生器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于：所述固體氧化物燃料電池集成設(shè)備、中溫水罐、高溫水罐和蒸汽發(fā)生器均與尾氣冷凝器連接，所述固體氧化物燃料電池集成設(shè)備和高溫水罐均與蒸汽發(fā)生器連接。

進(jìn)一步地，還包括系統(tǒng)尾氣管道、高溫ATO尾氣管道、去水尾氣管道、冷卻水管道、冷凝水管道和蒸汽管道；所述固體氧化物燃料電池集成設(shè)備與尾氣冷凝器通過系統(tǒng)尾氣管道連通，所述固體氧化物燃料電池集成設(shè)備與蒸汽發(fā)生器通過高溫ATO尾氣管道連通，所述去水尾氣管道與尾氣冷凝器連通，所述冷卻水管道與尾氣冷凝器連通，所述尾氣冷凝器與高溫水罐通過冷凝水管道連通，所述蒸汽管道與蒸汽發(fā)生器連通。

進(jìn)一步地，所述中溫水罐和高溫水罐的外部均設(shè)置有保溫層。中溫水罐和高溫水罐及相關(guān)管道均需做好保溫，減少熱量損失。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)目的在于提供一種基于固體氧化物燃料電池的多聯(lián)供能源系統(tǒng)的工作方法。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的。

一種基于固體氧化物燃料電池的多聯(lián)供能源系統(tǒng)的工作方法，其特點(diǎn)在于：所述工作方法如下：固體氧化物燃料電池集成設(shè)備的尾氣主要成分包括水蒸汽、二氧化碳、過量的空氣以及為反應(yīng)完全的少量的燃料氣體，固體氧化物燃料電池集成設(shè)備的尾氣通入尾氣冷凝器后，與冷卻水換熱后，冷凝成液態(tài)水，匯入高溫水罐，控制冷凝溫度，使得冷凝的水溫度升高，尾氣冷凝器的冷卻水使用自來水，在尾氣冷凝器里換熱后，冷卻水溫度升高，流入中溫水罐，作為生活熱水供應(yīng)。