[發(fā)明專利]一種燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910848370.3
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN110676482B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 劉少名;田博元;宋潔;康偉;梁丹曦;李璐;許可;王樂;蔡林海;徐桂芝;鄧占鋒;韓月;段方維
• 申請（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04014;H01M8/04223;H01M8/04225;H01M8/04302;H01M8/04701;H01M8/0662;F28D20/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

1.一種燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，包括電池單元、燃燒反應室、高溫儲熱裝置、原料供給單元、第一閥門、第二閥門以及三相閥；

所述原料供給單元分別與所述電池單元和燃燒反應室連接，用于為所述電池單元和燃燒反應室提供原料，并單向受高溫儲熱裝置熱能輸入以預熱反應物；

所述燃燒反應室分別與所述原料供給單元和高溫儲熱裝置連接，用于將所述原料供給單元提供的原料和/或所述電池單元未用盡的原料燃燒反應產(chǎn)生高溫尾氣，并單向輸送給所述原料供給單元和高溫儲熱裝置；

所述高溫儲熱裝置與所述電池單元連接，用于將儲存的一部分熱量輸送給所述電池單元；將儲存的另外一部分熱量輸送給所述原料供給單元；在燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)不需要工作時，高溫儲熱裝置通過輸送熱量維持電池單元的溫度，燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)再次啟動時，高溫儲熱裝置提供原料供給單元和電池單元所需要的工作溫度，所述高溫儲熱裝置的儲熱容量根據(jù)燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)停機時間所需要補給的熱量設置；

所述電池單元用于將所述原料的化學能轉(zhuǎn)換為電能輸出；

所述原料供給單元包括：風機、水泵、預熱器、蒸發(fā)器以及重整器；

所述預熱器分別與所述風機、電池單元連接，用于將所述風機輸入的空氣預熱后輸送至所述電池單元；

所述蒸發(fā)器分別與所述水泵和重整器連接，用于將所述水泵輸入的水蒸發(fā)后與燃料氣體進行混合，并將混合氣體輸送至所述重整器；

所述重整器與所述電池單元連接，用于將所述混合氣體催化重整后輸送至所述電池單元；

所述燃燒反應室的輸出端分別與所述第一閥門和第二閥門的輸入端連接，所述第一閥門的輸出端與所述高溫儲熱裝置的輸入端連接；

所述三相閥的輸入端分別與所述第二閥門和高溫儲熱裝置的輸出端連接，所述三相閥的第一輸出端與所述預熱器的輸入端連接，所述三相閥的第二輸出端與所述重整器的輸入端連接；

燃燒反應室產(chǎn)生的高溫尾氣一部分通過第一閥門連接到高溫儲熱裝置，通過高溫儲熱裝置換熱后，與另一部分高溫尾氣匯合后通過三相閥再次分成兩部分尾氣，一部分尾氣連接預熱器，提供預熱器所需要熱量，另一部分尾氣連接重整器，提供重整器所需要的熱量；通過調(diào)整第一閥門和第二閥門控制流向高溫儲熱裝置的高溫氣體流量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，還包括：循環(huán)泵；

所述循環(huán)泵分別與所述高溫儲熱裝置和電池單元連接，所述循環(huán)泵、高溫儲熱裝置和電池單元形成閉合回路。

3.根據(jù)所述權(quán)利要求1所述的燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述預熱器的輸出端與所述蒸發(fā)器的輸入端連接。

4.根據(jù)所述權(quán)利要求3所述的燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，還包括：換熱器；

所述換熱器的輸入端分別與所述蒸發(fā)器和重整器的輸出端連接，所述換熱器的進水口及出水口分別與供水裝置連接，用于加熱通入所述換熱器的液體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，還包括：直流交流轉(zhuǎn)換器；

所述直流交流轉(zhuǎn)換器與所述電池單元連接，用于將所述電池單元輸出的直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流輸出。