一种固体氧化物燃料电池发电系统.pdf

(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CN106784940A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611225753.8(22)申请日2016.12.27(71)申请人宁波索福人能源技术有限公司地址315105浙江省宁波市鄞州区金达路333号(72)发明人王蔚国彭军陈涛何长荣牛金奇陈赛虎赵青姜松林郭旻(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102代理人袁忠卫(51)Int.Cl.H01M8/0662(2016.01)H01M8/0612(2016.01)H01M8/04014(2016.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种固体氧化物燃料电池发电系统(57)摘要一种固体氧化物燃料电池发电系统，包括热区、重整器、启动燃烧器、阳极尾气燃烧器、混合器和换热部件，热区包括电池堆阵列与相应的布气管路，重整器、换热部件与热区分立设置，彼此通过管路连接，换热部件包括重整进料预热器、空气一级预热器、空气二级预热器、气化器和冷凝器，混合器上设置有重整预留空气进口。本发明将各主要部件分立设置，而不是集中于热区中，降低了各部件组合的难度，便于整体布局，同时降低相互交叉影响的可能性，便于各部件稳定的发挥其功能；具有结构布局合理、装配方便，具有便于拆卸、适宜布局、功能稳定、换热合理等优点，适用于单体百千瓦级的固体氧化物燃料电池发电系统的组建。CN106784940ACN106784940A权利要求书1/1页1.一种固体氧化物燃料电池发电系统，包括热区、重整器、启动燃烧器、阳极尾气燃烧器、混合器和换热部件，其特征在于：所述热区包括电池堆阵列与相应的布气管路，重整器、换热部件与热区分立设置，彼此通过管路连接；换热部件包括重整进料预热器、空气一级预热器、空气二级预热器、气化器和冷凝器，混合器上设置有重整预留空气进口和燃料进口，混合器上设有出料口与重整进料预热器相连接，重整进料预热器与重整器相连接；发电系统的阳极气路流向和管路连接为：重整进料进入重整进料预热器预热后，进入重整器进行重整反应，重整尾气进入热区电池堆阵列的阳极，进行发电，热区排放的阳极尾气依次通过重整进料预热器、空气一级预热器进入冷凝器，冷凝产生的水经过净化器净化后重新进入混合器进行重整进料水循环，冷凝后的阳极尾气进入阳极尾气燃烧器，燃烧后的烟气依次通过空气二级预热器和气化器之后排放；阴极气路流向和管路连接为：阴极空气依次经过空气一级预热器和空气二级预热器之后，进入热区电池堆阵列的阴极，发电后的阴极尾气进入阳极尾气燃烧器，与冷凝后进入阳极尾气燃烧器的阳极尾气进行混合燃烧，燃烧后的烟气依次进入空气二级预热器和气化器之后排放。2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述热区的电池堆阵列采用层状盘式结构，热区的电池堆数量不限，电池堆阵列外围设有用于阳极气体进出的通气管路和废气管路，通气管路和废气管路通过各层上的通气法兰和对应的通气支管和废气支管连接各层上的单个电池堆的阳极气体进孔和阳极废气出孔，电池堆阵列外围上有用于将电池堆阵列所发的电进行导出的导电柱，逆变器与导电柱相连接。3.根据权利要求2所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述重整器采用列管式或蜂窝整体式，重整器上设有重整尾气出口与热区的阳极气体进口的通气管路相连接，热区设有阳极尾气出口与重整进料预热器相连接。4.根据权利要求3所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述阳极尾气燃烧器位于重整器的中间位置，阳极尾气燃烧器通过法兰与重整器连接固定。5.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述启动燃烧器为以天然气为原料的明火燃烧器，启动燃烧器上设有启动天然气进料口和启动空气进口。6.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述气化器采用列管式结构，冷凝器分别与净化器、空气一级预热器和阳极尾气燃烧器相连接。7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述混合器的燃料进口进入的燃料为天然气，氢气，合成气或沼气。8.根据权利要求7所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述燃料为天然气。9.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：发电系统还包括控制柜、将热区发出的直流电转换成交流电的逆变器和给水系统，逆变器与所述热区的电池堆阵列外围的导电柱相连接。10.根据权利要求1至6任一权利要求所述的固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于：所述重整器在温度升至400℃时进行重整进料，当重整器温度达到750～850℃，热区电池堆阵列的稳定工作温度为700～800℃时，系统稳定运行2～3小时即可放电。2CN106784940A说明书1/5页一种