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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CN110218583A(43)申请公布日2019.09.10(21)申请号201910625592.9C10J3/82(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)发明人周贤彭烁许世森钟迪王保民(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)发明名称一种采用脱硫后变换工艺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脱硫后变换工艺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、阴极回热器、空气透平、汽轮机和余热锅炉;本发明的发电系统避免了常规吸收法脱硫过程中,脱除了大量的CO2,提高了CO2捕集率;避免了变换反应产生的热量需要降低能量品位利用的过程,本发明使变换反应过程产生的热量进入了燃料电池系统,提高了系统净发电效率。CN110218583ACN110218583A权利要求书1/2页1.一种采用脱硫后变换工艺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)、脱硫装置、引射器(18)、燃料电池(19)、纯氧燃烧器(20)、燃气透平(21)、阴极空气压缩机(22)、阴极回热器(24)、空气透平(25)、汽轮机(26)和余热锅炉(27),其中,备煤单元(1)上设置有原煤入口,备煤单元(1)的干煤粉出口连接气化炉(2)的入口;气化炉(2)上设置有二氧化碳入口和氧气入口;气化炉(2)上的高温粗合成气出口连接废热锅炉(3)的入口,废热锅炉(3)的饱和蒸汽出口连接余热锅炉(27)的入口,余热锅炉(27)的高压过热蒸汽出口连接汽轮机(26)的入口,汽轮机(26)的中压蒸汽出口连接气化炉(2)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)的一路气体出口连接脱硫装置的入口,脱硫装置的出口与汽轮机(26)的中压蒸汽出口连接至混合管路,混合管路的出口连接引射器(18)的入口,引射燃料电池(19)阳极出口的部分尾气;引射器(18)的合成气出口连接燃料电池(19)的阳极入口,燃料电池(19)的阳极出口连接纯氧燃烧器(20)的入口,纯氧燃烧器(20)上设置有氧气入口,纯氧燃烧器(20)的出口连接燃气透平(21)的入口,燃气透平(21)的出口连接余热锅炉(27)的入口;阴极空气压缩机(22)上设置有空气入口,阴极空气压缩机(22)的一路出口连接阴极回热器(24)的冷侧入口,阴极回热器(24)的冷侧出口连接燃料电池(19)的阴极入口,燃料电池(19)的阴极出口连接阴极回热器(24)的热侧入口,阴极回热器(24)的热侧出口连接空气透平(25)的入口,空气透平(25)的出口连接余热锅炉(27)的入口。2.根据权利要求1所述的一种采用脱硫后变换工艺的整体煤气化燃料电池发电系统,其特征在于,脱硫装置包括第一气气加热器(6)、水洗塔(7)、第二气气加热器(8)、羰基硫水解反应器(9)、低温余热回收单元(10)、合成气冷却器(11)和脱硫单元(12),其中,除尘单元(4)的气体出口第一气气加热器(6)的热侧入口,第一气气加热器(6)的热侧出口连接水洗塔(7)的入口,水洗塔(7)的出口连接第二气气加热器(8)的热侧入口,第二气气加热器(8)的热侧出口连接羰基硫水解反应器(9)的入口,羰基硫水解反应器(9)的出口连接第二气气加热器(8)的冷侧入口,第二气气加热器(8)的冷侧出口连接低温余热回收单元(10)的入口,低温余热回收单元(10)的出口连接合成气冷却器(11)的入口,合成气冷却器(11)的出口连接脱硫单元(12)的入口,脱硫单元(12)的洁净合成气出口与汽轮机(26)的中压蒸汽出口连接至混合管路。3.根据权利要求2所述的一种采用脱硫后变换工艺的整体煤气化燃料电池发电系统,其特征在于,脱硫单元(12)的洁净合成气出口与混合管路之间设置有精脱硫单元(13)。4.根据权利要求2所述的一种采用脱硫后变换工艺的整体煤气化燃料电池发电系统,其特征在于,脱硫单元(12)的洁净合成气出口与混合管路之间设置有水汽变换单元(14)