[实用新型]一种固体氧化物燃料电池热电冷联供和储能装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于分布式能源技术领域，特别涉及固体氧化物燃料电池的废热利用、热电冷联供、溶液蓄冷及回收燃料电池中水蒸气的小型分布式多功能能量装置。

背景技术：

据《燃料电池系统》(林维明主编，化学工业出版社，1996，129页)介绍，在固体氧化物燃料电池中，气体燃料的化学能有50-80％转化为电能，其余部分转化为热随高温废气排放到环境中而得不到利用。另据《燃料电池原理、技术、应用》(衣宝廉著，化学工业出版社，2003，515页)介绍，美国西屋公司开发的25千瓦管状固体氧化物燃料电池的电效率为53％，如以热水方式回收高温废气的余热，则总能量效率可达75％；如果和燃气轮机或者蒸汽轮机形成联合发电，则总能量效率可达80％。中国专利号02111642.3提出的一种固体氧化物燃料电池蒸汽轮机联合发电系统，采用固体氧化物燃料电池的排气和部分天然气在燃烧室内燃烧产生的热量来推动蒸汽轮机运转从而产生电能，这种联合循环发电方式可减少10％左右的燃料使用量。但是，采用固体氧化物燃料电池和燃气轮机或蒸汽轮机联合发电的系统结构复杂，成本高。小型的分布式能量系统也是应用固体氧化物燃料电池的一个重要途径，在这种情况下，用户除了利用电能和热能之外，往往还需要制冷，而采用上述技术在只需要冷能而对热能需求很少时，就不能对固体氧化物燃料电池的废热进行有效的回收利用。

《应用热工程》(Applied Thermal Engineering，2006，Vol.26，1409-1419)介绍的一种分布式能源系统中，采用固体氧化物燃料电池提供电能而利用其产生的废热来推动溴化锂吸收式制冷机产生冷能，从而实现热电冷联供；当该系统供能不足时，可以利用电网的电能进行补充；整个系统采用显热储能。但是，溴化锂吸收式制冷不易实现小型化和风冷化，因此上述系统比较适用于输出功率较大的场合；当固体氧化物燃料电池的供电功率较小时，利用废热来实现溴化锂吸收式制冷存在着一定困难；同时，采用显热储能出能密度小，储能效率低。

在海岛、沙漠等淡水缺乏地区，回收固体氧化物燃料电池废气中的水蒸气非常重要。而在上述技术中，都没有回收废气中的水蒸气。

实用新型内容：

本实用新型提出一种固体氧化物燃料电池热电冷联供和储能装置，以克服现有三联供技术不易实现小型化和风冷化、能源利用效率低、储能密度低的缺陷。