可调节CO₂回收率的MCFC复合动力系统及运行方法

摘要

本发明属于MCFC复合动力系统技术领域，特别涉及一种可调节CO₂回收率的MCFC复合动力系统及运行方法。本发明集成ITM代替深冷空分装置产生纯氧，其与电池阳极排气一并送入后燃室进行完全燃烧，产物只有CO₂和H₂O，随后一部分排气循环至电池阴极提供阴极反应所需的CO₂，其余部分通过余热锅炉回收余热，尾气与空气换热冷凝析出水，剩余的CO₂采用三级间冷二氧化碳压缩机压缩成液态，电池阴极增设一个循环，通过改变循环气体比例可调节MCFC复合动力系统的CO₂回收率。系统充分利用了MCFC的高温排气余热，温度对口，提高系统效率的同时降低了分离捕捉CO₂的能耗，节约电能，同时该新系统通过增设的阴极循环可调节CO₂回收率。

主权项

可调节CO₂回收率的MCFC复合动力系统，其特征如下：第一路空气管道依次与第三换热器(14)、第四换热器(15)、第二混合器(16)、第二换热器(10)连接后，接入MCFC电池堆(4)的阴极；第二路空气管道依次与空气压缩机(19)、第一换热器(8)连接后，接入ITM单元(20)的原料侧，第一换热器(8)设置在后燃室(7)中；燃料管道依次与第一混合器(1)、预重整器(2)连接后，接入MCFC电池堆(4)的阳极；MCFC电池堆(4)的阳极排气口与第一分离器(3)连接，然后分为两路，分别与第一混合器(1)、后燃室(7)连接；MCFC电池堆(4)的阴极排气口与第二分离器(9)连接，然后分为两路，一路与余热锅炉及汽轮机系统(12)连接，另一路与第二混合器(16)连接；后燃室(7)的出口与第二换热器(10)连接后，接入第三分离器(11)，然后分为两路，分别与余热锅炉及汽轮机系统(12)、第二混合器(16)连接；ITM单元(20)的原料侧出口依次与空气透平(21)、第四换热器(15)连接后，废气排入大气；ITM单元(20)的渗透侧出口接回后燃室(7)；余热锅炉及汽轮机系统(12)的排气口依次与第三换热器(14)、冷凝器(17)、三级间冷二氧化碳压缩机(18)连接；MCFC电池堆(4)的输出端通过直流/交流转换器(5)与第一发电机(6)连接。