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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110257106A(43)申请公布日2019.09.20(21)申请号201910625585.9C10J3/82(2006.01)(22)申请日2019.07.11F01K17/04(2006.01)F01K23/10(2006.01)(71)申请人中国华能集团清洁能源技术研究院F02C6/00(2006.01)有限公司H01M8/0612(2016.01)地址102209北京市昌平区北七家镇未来H01M8/0662(2016.01)科技城华能人才创新创业基地实验楼A楼(72)发明人周贤彭烁钟迪王保民许世森(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人王艾华(51)Int.Cl.C10J3/46(2006.01)C10J3/72(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种采用水煤浆气化的整体煤气化燃料电池发电系统及方法(57)摘要本发明提供的一种采用水煤浆气化的整体煤气化燃料电池发电系统及方法,包括备煤单元、气化炉、废热锅炉、除尘单元、第一气气加热器、脱硫装置、引射器、燃料电池、纯氧燃烧器、燃气透平、阴极空气压缩机、第一余热回收换热器、阴极回热器、空气透平、汽轮机、余热锅炉和深冷空分单元;本发明采用水煤浆气化的整体煤气化燃料电池发电系统,进入燃料电池的氢碳比适中,无需设置CO水汽变换反应单元调整氢碳比,或者通过尾气再循环调整氢碳比,并且水煤浆气化系统简单,致使整个IGFC系统流程简单;同时,采用水煤浆气化的整体煤气化燃料电池发电系统,由于省去了水汽变换过程,避免了水汽变换过程带来的能量损失,提高了IGFC系统净发电效率。CN110257106ACN110257106A权利要求书1/2页1.一种采用水煤浆气化的整体煤气化燃料电池发电系统,其特征在于,包括备煤单元(1)、气化炉(2)、废热锅炉(3)、除尘单元(4)、第一气气加热器(5)、脱硫装置、引射器(16)、燃料电池(17)、纯氧燃烧器(18)、燃气透平(19)、阴极空气压缩机(20)、第一余热回收换热器(21)、阴极回热器(22)、空气透平(23)、汽轮机(24)、余热锅炉(25)和深冷空分单元(28),其中,备煤单元(1)上设置有原煤入口和水入口,备煤单元(1)的水煤浆出口连接气化炉(2)的入口,气化炉(2)的高温粗合成气出口连接废热锅炉(3)的入口,废热锅炉(3)的饱和蒸汽连接余热锅炉(25)的入口;废热锅炉(3)的粗合成气出口连接除尘单元(4)的入口,除尘单元(4)的气体出口连接第一气气加热器(5)的热侧入口,第一气气加热器(5)的热侧气体出口连接脱硫装置的入口,脱硫装置的出后连接第一气气加热器(5)的冷侧入口;第一气气加热器(5)的冷侧出口和汽轮机(24)的中压蒸汽出口均连接至混合管的入口,混合管的出口连接引射器(16)的入口,引射燃料电池(17)的阳极出口的部分尾气;引射器(16)的合成气出口连接燃料电池(17)的阳极入口;燃料电池(17)的阳极尾气出口连接纯氧燃烧(18)的出口;纯氧燃烧器(18)的氧气入口连接空分单元(28)的氧气出口;纯氧燃烧器(18)的尾气出口连接燃气透平(19)的入口,燃气透平(19)的尾气出口连接余热锅炉(25)的入口;阴极空气压缩机(20)设置有空气入口,阴极空气压缩机(20)的空气出口连接阴极回热器(22)的冷侧入口,阴极回热器(22)的冷侧出口连接燃料电池(17)的阴极入口,燃料电池(17)的阴极出口连接阴极回热器(22)的热侧入口,阴极回热器(22)的热侧出口连接空气透平(23)的入口,空气透平(23)的尾气出口连接余热锅炉(25)的入口;阴极空气压缩机(20)的另一路出口连接第二余热回收换热器(21)的入口,第二余热回收换热器(21)的出口连接深冷空气单元(28)的入口;深冷空气单元(28)的另一路氧气出口连接气化炉(2)的氧气入口;余热锅炉(25)的高压过热蒸汽连接汽轮机(24)的入口。2.根据权利要求1所述的一种采用水煤浆气化的整体煤气化燃料电池发电系统,其特征在于,脱硫装置包括水洗塔(6)、第二气气加热器(7)、羰基硫水解反应器(8)、低温余热回收单元(9)、合成气冷却器(10)、脱硫单元(11)和湿化器(13),其中,第一气气加热器(5)的热侧气体出口连接水洗塔(6)的入口,水洗塔(6)的合成气出口连接第二气气加热器(7)的热侧入口,第二气气加热器(7)的热侧出口连接羰基硫水解反应器(8)的入口,羰基硫水解反应器(8)的出口连接第二气气加热器(7)的冷侧入口,第二气气加热器(7)的冷侧出口连接低温余热回收单元(9)的入口,低温余热回收单元(9)的出口连接合成气冷却器(10)的入口,合成气冷却器(