專利名稱：燃料電池電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)，具體涉及基于燃料電池和溴化鋰吸收式機組的電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了提高能源利用效率，目前研發(fā)了多種電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)，其中采用燃料電池是比較前沿技術(shù)中的一種。該技術(shù)是利用燃料電池的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能和熱能，其中，熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)具有高效、低污染等優(yōu)點，并且具有高品位的廢熱，使得其可以與其他系統(tǒng)或裝置形成混合循環(huán)系統(tǒng)，從而大幅度提高系統(tǒng)整體效率。國內(nèi)外已提出了一些基于燃料電池的電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)，采用天然氣、煤氣等為燃料，并采用例如溴化鋰吸收式機組等裝置。專利文獻CN200710040466. 4公開了一種天然氣熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，由重整子系統(tǒng)、燃料電池子系統(tǒng)、二氧化碳和尾氣循環(huán)利用子系統(tǒng)構(gòu)成，整個發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且沒有進行余熱回收利用，系統(tǒng)整體能量利用率低。因此，需要一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，余熱得到充分利用，整體能量利用率提高的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)，系統(tǒng)基于集成的內(nèi)重整的熔融碳酸鹽燃料電池與溴化鋰吸收式雙效機組，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，余熱得到充分利用，整體能量利用率得到提
尚ο根據(jù)本發(fā)明實施例，提出了一種電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)，包括燃料電池子系統(tǒng)、排氣余熱利用子系統(tǒng)和溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)；燃料電池子系統(tǒng)的排氣出口端連接至排氣余熱利用子系統(tǒng)的進口端，以提供燃料電池的陽極排氣和陰極排氣；排氣余熱利用子系統(tǒng)的余熱出口端連接至溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)的余熱進口端，以提供溴化鋰吸收式機組工作所需的熱能；排氣余熱利用子系統(tǒng)的蒸汽出口端連接至燃料電池子系統(tǒng)的重整器，以提供重整反應(yīng)所需的蒸汽。根據(jù)本發(fā)明實施例，燃料電池子系統(tǒng)采用內(nèi)重整熔融碳酸鹽燃料電池，重整器與電池陽極放置在一起，利用電池陽極電化學(xué)反應(yīng)放出的熱量進行重整反應(yīng)，并且重整反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣直接輸送給電池陽極，用于電化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明實施例，溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)采用以溴化鋰為溶質(zhì)的吸收式熱冷雙效機組。根據(jù)本發(fā)明實施例，排氣余熱利用子系統(tǒng)包括除水器、混合燃燒室和余熱鍋爐；燃料電池的陽極排氣進入除水器，經(jīng)除水器除水后進入混合燃燒室，燃料電池的陰極排氣直接進入混合燃燒室，以進行燃燒反應(yīng)；
燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的高溫?zé)煔廨斔椭劣酂徨仩t，加熱產(chǎn)生飽和蒸汽，以經(jīng)由蒸汽出口端提供給燃料電池子系統(tǒng)的重整器，作為重整反應(yīng)所需的蒸汽；經(jīng)余熱鍋爐利用后的高溫?zé)煔饨?jīng)由余熱出口端輸送至溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)的余熱進口端。根據(jù)本發(fā)明實施例，燃料電池子系統(tǒng)包括預(yù)熱裝置，燃料電池的陽極排氣首先經(jīng)過預(yù)熱裝置對空氣和燃料預(yù)熱之后，再進入除水器。根據(jù)本發(fā)明實施例，預(yù)熱裝置包括空氣預(yù)熱器和燃料預(yù)熱器；空氣預(yù)熱器對空氣進行預(yù)熱，預(yù)熱后的空氣輸送至電池陰極；燃料預(yù)熱器對燃料預(yù)熱，預(yù)熱后的燃料輸送至重整器，與來自排氣余熱利用子系統(tǒng)的蒸汽出口端的蒸汽發(fā)生重整反應(yīng)，產(chǎn)生電池陽極電反應(yīng)所需的氫氣。根據(jù)本發(fā)明實施例，溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)包括高溫發(fā)生裝置、冷卻裝置和吸收裝置；高溫發(fā)生裝置從余熱進口端接收來自排氣余熱利用子系統(tǒng)的余熱；加熱以溴化鋰為溶質(zhì)的稀溶液，得到高溫的蒸汽和濃溶液，并輸送至冷卻裝置；冷卻裝置利用冷卻循環(huán)水對高溫的蒸汽和濃溶液進行冷卻，得到低溫的液態(tài)水和濃溶液，并輸送至吸收裝置，吸收裝置利用濃溶液吸收對液態(tài)水進行蒸發(fā)得到的蒸汽，產(chǎn)生稀溶液，并輸送至高溫發(fā)生裝置。根據(jù)本發(fā)明實施例，冷卻循環(huán)水對高溫的蒸汽和濃溶液進行冷卻之后，變?yōu)闊崴敵?，以進一步使用。根據(jù)本發(fā)明實施例，冷卻裝置包括蒸汽冷凝器和溶液冷卻器；溶液冷卻器利用冷卻循環(huán)水對來自高溫發(fā)生裝置的高溫濃溶液進行冷卻，冷卻循環(huán)水得到第一次加熱；蒸汽冷凝器利用來自第一次加熱后的冷卻循環(huán)水對來自高溫發(fā)生裝置的高溫蒸汽進行冷凝，冷卻循環(huán)水得到第二次加熱。根據(jù)本發(fā)明實施例，吸收裝置包括節(jié)流閥、蒸發(fā)器和吸收器；節(jié)流閥連接至蒸汽冷凝器，對來自蒸汽冷凝器的低溫液態(tài)水進行節(jié)流，并輸送至蒸發(fā)器；蒸發(fā)器連接至節(jié)流閥，對節(jié)流后的液態(tài)水進行加熱蒸發(fā)，并將得到的蒸汽輸送至吸收器；吸收器連接至蒸發(fā)器，并經(jīng)由溶液泵連接至溶液冷卻器，由溶液泵將來自溶液冷卻器的濃溶液噴灑到吸收器的管壁外，吸收來自蒸發(fā)器的蒸汽，產(chǎn)生稀溶液，并輸送至高溫發(fā)生裝置。根據(jù)本發(fā)明實施例，采用內(nèi)重整熔融碳酸鹽燃料電池與溴化鋰吸收式機組有機結(jié)合，通過燃料電池子系統(tǒng)、排氣余熱利用子系統(tǒng)和溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)之間的循環(huán)連接，充分利用電池陽極和陰極排氣以及余熱，構(gòu)成電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)，其功率密度更高，采用內(nèi)重整方式，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，充分利用燃料電池余熱，提高整體能量利用率。


通過參照附圖詳細地描述示例實施例，上述和其他特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域技術(shù)人員更加明顯。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的電熱冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的示意框圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖1所示電熱冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的更具體示意框圖；圖3示出了燃料電池系統(tǒng)的另一具體示例的示意框圖；圖4示出了圖2所示溴化鋰吸收式機組的更具體示意框圖；以及圖5示出了本發(fā)明電熱冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)實施例的具體示例構(gòu)成。
具體實施例方式下面參照附圖更加完整地描述本發(fā)明實施例。然而這些實施例可以以不同形式具體實現(xiàn)，而不應(yīng)當(dāng)認為它們僅僅限于本文中記載的實施例。而是，提供這些實施例是使得本申請公開對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是透徹和完整的，并且完全傳達了本發(fā)明的范圍。下面參照附圖更加詳細地描述本發(fā)明實施例。首先結(jié)合圖1和2描述根據(jù)本發(fā)明實施例的電熱冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)的示意框圖。如圖1所示，電熱冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)100包括燃料電池子系統(tǒng)110、排氣余熱利用子系統(tǒng)120和溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)130，燃料電池子系統(tǒng)110的排氣出口端連接至排氣余熱利用子系統(tǒng)120的進口端，以提供燃料電池的陽極排氣和陰極排氣，排氣余熱利用子系統(tǒng)120的余熱出口端連接至溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)130的余熱進口端，以提供溴化鋰吸收式機組工作所需的熱能，排氣余熱利用子系統(tǒng)120的蒸汽出口端連接至燃料電池子系統(tǒng)110的重整器，以提供重整反應(yīng)所需的蒸汽。各個子系統(tǒng)相互連接，形成聯(lián)合循環(huán)的電熱冷聯(lián)供。例如，各個子系統(tǒng)可以通過連接至相應(yīng)子系統(tǒng)的進口端與出口端的氣體進出管路相連接。如圖2所示，燃料電池子系統(tǒng)110可以采用內(nèi)重整熔融碳酸鹽燃料電池112，其中， 重整器與電池陽極放置在一起，利用電池陽極電化學(xué)反應(yīng)放出的熱量進行重整反應(yīng)，并且重整反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣直接輸送給電池陽極，用于電化學(xué)反應(yīng)。關(guān)于內(nèi)重整熔融碳酸鹽燃料電池的詳細內(nèi)容可以參見專利文獻CN1348617，其公開了一種內(nèi)重整的熔融碳酸鹽燃料電池，主要針對重整單元和電池單元進行了研究。由于采用內(nèi)重整配置，不需要提供燃燒室或燃燒通道來利用外部輸入的燃料和空氣進行燃燒，以向重整器提供重整所需的能量，從而簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并充分利用了電池電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱能。燃料電池子系統(tǒng)110還可以包括預(yù)熱裝置114，燃料電池的陽極排氣經(jīng)過預(yù)熱裝置114對空氣和燃料進行預(yù)熱。根據(jù)本發(fā)明實施例，預(yù)熱裝置114包括空氣預(yù)熱器116和燃料預(yù)熱器118，空氣預(yù)熱器116和燃料預(yù)熱器118依次連接至利用燃料電池的陽極，以接收陽極排氣，執(zhí)行預(yù)熱?？諝忸A(yù)熱器116對空氣進行預(yù)熱，預(yù)熱后的空氣輸送至電池陰極， 燃料預(yù)熱器118對燃料預(yù)熱，預(yù)熱后的燃料輸送至重整器，與來自排氣余熱利用子系統(tǒng)120 的蒸汽出口端的蒸汽發(fā)生重整反應(yīng)，產(chǎn)生電池陽極電反應(yīng)所需的氫氣。如圖2所示，排氣余熱利用子系統(tǒng)120包括除水器122、混合燃燒室IM和余熱鍋爐126。燃料電池的陽極排氣依次經(jīng)過空氣預(yù)熱器116和燃料預(yù)熱器118之后，進入除水器 122(例如，冷凝除水器)，經(jīng)除水器122除水后進入混合燃燒室124，燃料電池的陰極排氣直接進入混合燃燒室124，以進行燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生高溫?zé)煔狻Ｈ紵磻?yīng)產(chǎn)生的高溫?zé)煔廨斔椭劣酂徨仩t126，對例如采用外部水泵而得到的液態(tài)水進行加熱，產(chǎn)生飽和蒸汽，以經(jīng)由蒸汽出口端提供給燃料電池子系統(tǒng)110的重整器，作為重整反應(yīng)所需的蒸汽。經(jīng)余熱鍋爐126 利用后的高溫?zé)煔饨?jīng)由余熱出口端輸送至溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)130的余熱進口端。由此，可以對煙氣余熱進行進一步的利用。如圖2所示，溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)130可以采用以溴化鋰為溶質(zhì)的吸收式熱冷雙效機組，包括高溫發(fā)生裝置132、冷卻裝置134和吸收裝置136。高溫發(fā)生裝置132從余熱進口端接收來自排氣余熱利用子系統(tǒng)120的余熱，加熱以溴化鋰為溶質(zhì)的稀溶液，得到高溫的蒸汽和濃溶液，并輸送至冷卻裝置134。冷卻裝置134利用冷卻循環(huán)水對高溫的蒸汽和濃溶液進行冷卻，得到低溫的液態(tài)水和濃溶液，并輸送至吸收裝置136。吸收裝置136 利用濃溶液吸收對液態(tài)水進行蒸發(fā)得到的蒸汽，產(chǎn)生稀溶液，并輸送至高溫發(fā)生裝置134。 其中，冷卻循環(huán)水對高溫的蒸汽和濃溶液進行冷卻之后，變?yōu)闊崴敵觯赃M一步使用，例如可以用于暖氣等生活用途。由此，溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)130利用來自燃料電池排氣的燃燒反應(yīng)余熱，在自身各個裝置連接形成的循環(huán)系統(tǒng)中實現(xiàn)了加熱和制冷。圖3示出了燃料電池子系統(tǒng)的另一具體示例的示意框圖，在該燃料子系統(tǒng)110’示例中，預(yù)熱裝置合并到送料裝置中，構(gòu)成了空氣輸送裝置116’和燃料輸送裝置118 ’。此外， 燃料電池裝置112’由不同通道構(gòu)成，包括重整通道1120、陽極通道1122和陰極通道11M。 如圖3所示，空氣輸送裝置116’包括了空氣送風(fēng)機1162和空氣預(yù)熱器1164，空氣預(yù)熱器 1164的進口端連接到空氣送風(fēng)機1162的出口端，空氣預(yù)熱器1164的出口端連接到燃料電池陰極通道11對。燃料輸送裝置118’包括送料風(fēng)機1182，其出口端連接到脫硫裝置1184 的進口端，脫硫裝置1184的出口端連接到燃料預(yù)熱器1186的進口端，燃料預(yù)熱器1186的出口端再連接到燃料電池的重整通道1120，以向重整通道1120提供燃料用于重整。燃料電池裝置112的重整通道1120的出口端連接到燃料電池的陽極1122的進口端，以提供反應(yīng)所需的氫氣。圖4示出了圖2所示溴化鋰吸收式機組的更具體示意框圖。如圖4所示，冷卻裝置Π4包括蒸汽冷凝器1340和溶液冷卻器1342，均連接至高溫發(fā)生裝置132。溶液冷卻器 1342利用冷卻循環(huán)水對來自高溫發(fā)生裝置132的高溫濃溶液進行冷卻，由此冷卻循環(huán)水得到第一次加熱。此外，第一次加熱后的冷卻循環(huán)水輸送至蒸汽冷凝器1340，其利用該冷卻循環(huán)水對來自高溫發(fā)生裝置132的高溫蒸汽進行冷凝，由此，冷卻循環(huán)水得到第二次加熱。由此，完成了冷卻以及加熱，其中雙重加熱使得冷卻循環(huán)水充分利用熱能變?yōu)闊崴敵?，可以用于例如暖氣等生活用途。如圖4所示，吸收裝置136包括節(jié)流閥1360、蒸發(fā)器1362和吸收器1364。節(jié)流閥 1360連接至蒸汽冷凝器1340，對來自蒸汽冷凝器1340的低溫液態(tài)水進行節(jié)流，并將節(jié)流后得到的低溫低壓液態(tài)水輸送至蒸發(fā)器1362。蒸發(fā)器1362對節(jié)流后的液態(tài)水進行加熱蒸發(fā)， 并將得到的蒸汽輸送至吸收器1364。吸收器1364連接至蒸發(fā)器1362，并經(jīng)由例如溶液泵 (未示出)連接至溶液冷卻器1342，由溶液泵將來自溶液冷卻器1342的濃溶液噴灑到吸收器的管壁外，吸收來自蒸發(fā)器1362的蒸汽，產(chǎn)生稀溶液，并輸送至高溫發(fā)生裝置132。此外，雖然圖中未示出，但是在吸收器1364與高溫發(fā)生裝置132之間可以包括溶液泵，以將稀溶液從吸收器1364輸送至高溫發(fā)生裝置132。以上參照附圖描述了本發(fā)明優(yōu)選實施例。圖4示出了本發(fā)明電熱冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)實施例100的具體示例構(gòu)成。如圖5所示，燃料供應(yīng)系統(tǒng)將例如天然氣等燃料通過風(fēng)機1輸送給脫硫裝置5進行脫硫處理，空氣供應(yīng)系統(tǒng)通過風(fēng)機2輸送空氣。燃料和空氣分別進入相應(yīng)的燃料預(yù)熱器 7和空氣預(yù)熱器6，由燃料電池的陽極9的陽極排氣依次進行預(yù)熱?？梢岳斫?，在系統(tǒng)啟動初期，需要借助外部熱量對燃料和空氣進行預(yù)熱。預(yù)熱后的空氣將直接進入燃料電池陰極 8，預(yù)熱后的燃料進入重整器10。重整反應(yīng)所需的水蒸汽是將水通過供水系統(tǒng)3和水泵4加壓后在余熱鍋爐13中加熱變成飽和蒸汽，并進入重整器10，與預(yù)熱后的燃料發(fā)生反應(yīng)生成陽極所需的氫氣。這里，采用內(nèi)重整熔融碳酸鹽燃料電池，重整器10與電池陽極9放置在一起，利用電池陽極9電化學(xué)反應(yīng)放出的熱量進行重整反應(yīng)，并且重整反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣直接輸送給電池陽極9，用于電化學(xué)反應(yīng)。燃料電池反應(yīng)后的陰極氣體從陰極8排出，直接進入混合燃燒室12，陽極排氣經(jīng)過空氣預(yù)熱器6和燃料預(yù)熱器7對空氣和燃料預(yù)熱后，經(jīng)冷凝除水器11除水后進入混合燃燒室12。例如，陽極排氣中含有未反應(yīng)完全的甲烷以及重整反應(yīng)生成的一氧化碳，可以與陰極排氣中多余的氧氣燃燒生成高溫?zé)煔?。反?yīng)后的高溫?zé)煔膺M入余熱鍋爐13，如上所述，余熱鍋爐13加熱生產(chǎn)出的蒸汽進入燃料電池的重整器10。 重整反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣直接輸送給電池陽極9發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。經(jīng)過余熱鍋爐13之后的煙氣進一步輸送給高溫發(fā)生器14，蒸發(fā)溶液產(chǎn)生蒸汽，蒸汽連接到蒸汽冷凝器15，通過加熱冷卻循環(huán)水(即，冷卻循環(huán)水的第二次加熱)而受到冷凝。冷凝后的液態(tài)水連接到節(jié)流閥 16，節(jié)流后的低溫低壓水連接到蒸發(fā)器17，蒸發(fā)后的蒸汽進入到吸收器18。高溫發(fā)生器14 蒸發(fā)后剩下的濃溶液23進入溶液冷卻器22給冷卻循環(huán)水第一次加熱。然后濃溶液由溶液泵25噴灑到吸收器18的管壁外，吸收蒸發(fā)來的水蒸汽。如圖所示，冷卻循環(huán)水20由水泵 21輸送到溶液冷卻器22，被加熱后再輸送到蒸汽冷凝器15中進一步受熱，然后以熱水M 排出，供進一步使用。以上描述了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其示例。根據(jù)本發(fā)明實施例，采用內(nèi)重整熔融碳酸鹽燃料電池與溴化鋰吸收式機組有機結(jié)合，通過燃料電池子系統(tǒng)、排氣余熱利用子系統(tǒng)和溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)之間的循環(huán)連接，充分利用電池陽極和陰極排氣以及余熱，構(gòu)成電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)，其功率密度更高，采用內(nèi)重整方式，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，充分利用燃料電池余熱，提高整體能量利用率。上述實施例應(yīng)該視為是示例性的而非限制性的，所附權(quán)利要求旨在覆蓋所有落入本發(fā)明構(gòu)思的真實精神和范圍內(nèi)的修改、改進和其他實施例。因此，在法律允許的最大程度上，由對所附權(quán)利要求及其等同物的最廣泛的允許的解釋來確定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍不限于上述具體描述。
權(quán)利要求
1.一種電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)，包括燃料電池子系統(tǒng)、排氣余熱利用子系統(tǒng)和溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)；燃料電池子系統(tǒng)的排氣出口端連接至排氣余熱利用子系統(tǒng)的進口端，以提供燃料電池的陽極排氣和陰極排氣；排氣余熱利用子系統(tǒng)的余熱出口端連接至溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)的余熱進口端，以提供溴化鋰吸收式機組工作所需的熱能；排氣余熱利用子系統(tǒng)的蒸汽出口端連接至燃料電池子系統(tǒng)的重整器，以提供重整反應(yīng)所需的蒸汽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，燃料電池子系統(tǒng)采用內(nèi)重整熔融碳酸鹽燃料電池，重整器與電池陽極放置在一起，利用電池陽極電化學(xué)反應(yīng)放出的熱量進行重整反應(yīng)，并且重整反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣直接輸送給電池陽極，用于電化學(xué)反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)采用以溴化鋰為溶質(zhì)的吸收式熱冷雙效機組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，排氣余熱利用子系統(tǒng)包括除水器、混合燃燒室和余熱鍋爐；燃料電池的陽極排氣進入除水器，經(jīng)除水器除水后進入混合燃燒室，燃料電池的陰極排氣直接進入混合燃燒室，以進行燃燒反應(yīng)；燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的高溫?zé)煔廨斔椭劣酂徨仩t，加熱產(chǎn)生飽和蒸汽，以經(jīng)由蒸汽出口端提供給燃料電池子系統(tǒng)的重整器，作為重整反應(yīng)所需的蒸汽；經(jīng)余熱鍋爐利用后的高溫?zé)煔饨?jīng)由余熱出口端輸送至溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)的余熱進口端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，燃料電池子系統(tǒng)包括預(yù)熱裝置，燃料電池的陽極排氣首先經(jīng)過預(yù)熱裝置對空氣和燃料預(yù)熱之后，再進入除水器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，預(yù)熱裝置包括空氣預(yù)熱器和燃料預(yù)熱器； 空氣預(yù)熱器對空氣進行預(yù)熱，預(yù)熱后的空氣輸送至電池陰極；燃料預(yù)熱器對燃料預(yù)熱，預(yù)熱后的燃料輸送至重整器，與來自排氣余熱利用子系統(tǒng)的蒸汽出口端的蒸汽發(fā)生重整反應(yīng)，產(chǎn)生電池陽極電反應(yīng)所需的氫氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)包括高溫發(fā)生裝置、冷卻裝置和吸收裝置；高溫發(fā)生裝置從余熱進口端接收來自排氣余熱利用子系統(tǒng)的余熱，加熱以溴化鋰為溶質(zhì)的稀溶液，得到高溫的蒸汽和濃溶液，并輸送至冷卻裝置；冷卻裝置利用冷卻循環(huán)水對高溫的蒸汽和濃溶液進行冷卻，得到低溫的液態(tài)水和濃溶液，并輸送至吸收裝置；吸收裝置利用濃溶液吸收對液態(tài)水進行蒸發(fā)得到的蒸汽，產(chǎn)生稀溶液，并輸送至高溫發(fā)生裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，冷卻循環(huán)水對高溫的蒸汽和濃溶液進行冷卻之后，變?yōu)闊崴敵?，以進一步使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，冷卻裝置包括蒸汽冷凝器和溶液冷卻器；溶液冷卻器利用冷卻循環(huán)水對來自高溫發(fā)生裝置的高溫濃溶液進行冷卻，冷卻循環(huán)水得到第一次加熱；蒸汽冷凝器利用來自第一次加熱后的冷卻循環(huán)水對來自高溫發(fā)生裝置的高溫蒸汽進行冷凝，冷卻循環(huán)水得到第二次加熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，吸收裝置包括節(jié)流閥、蒸發(fā)器和吸收器； 節(jié)流閥連接至蒸汽冷凝器，對來自蒸汽冷凝器的低溫液態(tài)水進行節(jié)流，并輸送至蒸發(fā)器；蒸發(fā)器連接至節(jié)流閥，對節(jié)流后的液態(tài)水進行加熱蒸發(fā)，并將得到的蒸汽輸送至吸收器；吸收器連接至蒸發(fā)器，并經(jīng)由溶液泵連接至溶液冷卻器，由溶液泵將來自溶液冷卻器的濃溶液噴灑到吸收器的管壁外，吸收來自蒸發(fā)器的蒸汽，產(chǎn)生稀溶液，并輸送至高溫發(fā)生直ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)，包括燃料電池子系統(tǒng)、排氣余熱利用子系統(tǒng)和溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)，燃料電池子系統(tǒng)的排氣出口端連接至排氣余熱利用子系統(tǒng)的進口端，以提供燃料電池的陽極排氣和陰極排氣，排氣余熱利用子系統(tǒng)的余熱出口端連接至溴化鋰吸收式機組子系統(tǒng)的余熱進口端，以提供溴化鋰吸收式機組工作所需的熱能，排氣余熱利用子系統(tǒng)的蒸汽出口端連接至燃料電池子系統(tǒng)的重整器，以提供重整反應(yīng)所需的蒸汽。根據(jù)本發(fā)明，采用內(nèi)重整熔融碳酸鹽燃料電池與溴化鋰吸收式機組有機結(jié)合，通過各個子系統(tǒng)之間的循環(huán)連接，充分利用電池陽極和陰極排氣以及余熱，采用內(nèi)重整方式，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，充分利用燃料電池余熱，提高整體能量利用率。
文檔編號H01M8/04GK102456897SQ20101051666
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者丁哲波, 仵浩, 吳濤濤, 吳竺, 姚鈺鋒 申請人:上海新奧能源科技有限公司, 新奧科技發(fā)展有限公司, 新奧能源服務(wù)有限公司