高温燃料电池阳极循环预热发电系统

摘要

一种高温燃料电池阳极循环预热发电系统，分为高温燃料电池和辅助发电系统两部分，燃料电池利用氢、一氧化碳和氧化剂发生电化学反应，产生电能，辅助发电系统利用余热锅炉和蒸汽轮机产生电能。本发明特征是燃料电池阳级气体由燃料电池排气换热器加热，阴极反应气体由蒸汽锅炉加热，预热后的反应气体首先经过一级燃料电池，一级燃料电池排气经过降温后再送入二级燃料电池参加电化学反应，冷却后的燃料电池阳极排气和部分原始燃料一同送入余热锅炉燃烧，燃烧的热量用来加热水产生高温高压蒸汽。本发明实现了能量的梯级利用，有效提高了能源利用率，减小余热锅炉的体积，降低温室气体的排放。

主权项

1、一种高温燃料电池阳极循环预热发电系统，其特征在于一级燃料电池(2)阳极出口端连接换热器(3)入口，换热器(3)的出口连接二级燃料电池(5)阳极入口，二级燃料电池(5)阳极出口依次连接换热器(8)和热水换热器(9)，热水换热器(9)接到余热锅炉(10)，一级燃料电池(2)阴极出口端连接换热器(4)入口，换热器(4)的出口连接二级燃料电池(5)阴极入口，二级燃料电池(5)阴极出口依次连接换热器(18)和热水换热器(17)，热水换热器(17)接到脱碳器(16)，燃料压缩机(7)分别连接余热锅炉(10)和换热器(8)的入口端，换热器(8)的出口端连接换热器(18)的入口端，换热器(18)的出口端接有脱硫装置(21)，脱硫装置(21)的出口接到一级燃料电池阴极出口端的换热器(4)，换热器(4)的另一端连接一级燃料电池阳极出口端的换热器(3)，换热器(3)的出口连接到一级燃料电池阳极入口，空气压缩机(20)的出口连接余热锅炉(10)，同时连接余热锅炉(10)内的预热装置，预热装置出口端接到一级燃料电池(2)阴极入口端，给水泵(19)的出口分别经热水换热器(9、17)接到热水用户，与发电机(15)同轴连接的蒸汽轮机(14)一头连接余热锅炉(10)的蒸汽加热管，另一头连到凝汽器(13)，再经凝结水泵(12)连接到余热锅炉(10)内的蒸汽加热管。