[發(fā)明專利]基于柴油重整的固體氧化物燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210674547.4
• 申請日: 2022-06-15
• 公開（公告）號: CN115084574B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 徐心海;仲政;李黨江;王靜貽
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學（深圳）
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04014;H01M8/04119;H01M8/0612
• 代理公司: 深圳市添源創(chuàng)鑫知識產(chǎn)權代理有限公司 44855
• 代理人: 覃迎峰

1.一種基于柴油重整的固體氧化物燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述基于柴油重整的固體氧化物燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括第一離心泵(1)、混合器(2)、第一換熱器(3)、柴油重整器(4)、第二換熱器(5)、第三換熱器(6)、尾氣燃燒室(8)、SOFC電堆(9)和鼓風機(11)；

所述鼓風機(11)鼓入空氣并且通過管道與所述第二換熱器(5)相接，所述第二換熱器(5)與所述SOFC電堆(9)陰極氣入口連通，所述鼓風機(11)鼓入的空氣經(jīng)所述第二換熱器(5)預熱后通入所述SOFC電堆(9)陰極；

所述離心泵(1)用于壓入柴油并且通過管道與所述混合器(2)相接，所述混合器(2)將利用離心泵通入的熱水與柴油進行均勻混合形成陽極混合氣體，所述混合器(2)通過管道與所述第一換熱器(3)相通，所述陽極混合氣體經(jīng)所述第一換熱器(3)加熱后，經(jīng)管道通入所述柴油重整器(4)中進行重整，所述柴油重整器(4)與所述第二換熱器(5)相通，所述第二換熱器(5)與所述第三換熱器(6)相通，所述第三換熱器(6)分別與所述SOFC電堆(9)陽極氣入口、所述SOFC電堆(9)陰極氣出口連通，所述柴油重整器(4)排出的重整尾氣經(jīng)所述第二換熱器(5)冷凝、所述第三換熱器(6)升溫后，通入所述SOFC電堆(9)陽極；

所述尾氣燃燒室(8)分別與所述柴油重整器(4)、所述第三換熱器(6)以及所述SOFC電堆(9)陽極氣出口相通，所述SOFC電堆(9)陰極尾氣通入所述第三換熱器(6)用于對冷凝后的重整尾氣進行換熱升溫，換熱后的陰極尾氣通入所述尾氣燃燒室(8)中，所述SOFC電堆(9)陽極尾氣將未被利用的燃料通入尾氣燃燒室(8)中與所述陰極尾氣一起燃燒產(chǎn)生燃燒尾氣，所述燃燒尾氣通入所述柴油重整器(4)用于給重整反應過程提供熱量。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于柴油重整的固體氧化物燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述鼓風機(11)鼓入的空氣經(jīng)第二換熱器(5)預熱的方式為利用柴油重整器(4)排出的重整尾氣對空氣進行換熱。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于柴油重整的固體氧化物燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括第二離心泵(10)，所述離心泵(10)用于將熱水壓入管道以帶走SOFC電堆(9)多余熱量，同時與所述第二換熱器(5)冷凝收集的熱水一同注入所述混合器(2)中與通入的柴油進行均勻混合形成陽極混合氣體。

4.根據(jù)權利要求3所述的基于柴油重整的固體氧化物燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括第四換熱器(7)，所述第四換熱器(7)與所述第一換熱器(3)相通，為所述柴油重整器(4)提供熱量后的燃燒尾氣通入所述第一換熱器(3)換熱后再通入所述第四換熱器(7)，所述第四換熱器(7)將通入的燃燒尾氣與冷水換熱，用于為所述第二離心泵(10)提供熱水。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于柴油重整的固體氧化物燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述柴油重整器(4)中進行重整的水與碳比例為3.5。

6.根據(jù)權利要求1所述的基于柴油重整的固體氧化物燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述柴油重整器(4)排出的重整尾氣溫度為650℃。

7.根據(jù)權利要求6所述的基于柴油重整的固體氧化物燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二換熱器(5)將重整尾氣從650℃冷凝到80℃。

8.根據(jù)權利要求1所述的基于柴油重整的固體氧化物燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述SOFC電堆(9)工作溫度為750℃。