[发明专利]燃料电池燃气轮机热电联产系统

权利要求书

1.一种燃料电池燃气轮机热电联产系统，包括送料子系统、预热子系统、燃料电池子系统、重整子系统，燃气轮机发电子系统和余热利用子系统；

其中，在燃料电池子系统与燃气轮机发电子系统之间提供混合燃烧子系统；

送料子系统的出口端连接至预热子系统的原料进口端，以提供原料；预热子系统的空气出口端连接至燃料电池子系统的阴极进口端，以提供经预热的空气；预热子系统的燃料出口端连接至重整子系统的燃料进口端，以提供经预热的燃料；重整子系统的重整出口端连接至燃料电池子系统的阳极进口端，以提供经重整的氢燃料；燃料电池子系统的阳极出口端连接至预热子系统的预热进口端，其中所述预热子系统包括空气预热器和燃料预热器，燃料电池子系统的阳极出口端连接至所述空气预热器的进口端，所述空气预热器的出口端与所述燃料预热器的进口端相连，以提供用于预热的热能；燃料电池子系统的阳极出口端经由预热子系统进一步连接至混合燃烧子系统的进口端，燃料电池子系统的阴极出口端也连接至混合燃烧子系统的进口端，以提供阴阳极排气，构成燃烧反应混合气；混合燃烧子系统的出口端连接至燃气轮机发电子系统的进口端，以提供高温高压烟气；燃气轮机发电子系统的动力出口端连接至送料子系统的动力进口端以及所述燃气轮机发电子系统的发电设备的动力进口端；燃气轮机发电子系统的余热出口端连接至重整子系统的余热进口端，以提供余热来产生重整所需的高压蒸汽，其中，所述重整子系统包括重整器和蒸汽产生装置，所述蒸汽产生装置通过余热进口端接收来自燃气轮机发电子系统的余热出口端的余热，产生重整所需的高压蒸汽，重整子系统的余热出口端连接至余热利用子系统的进口端以进行余热回收利用。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，各个子系统相互连接，形成了联合循环的热电联产系统。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，燃料电池子系统采用增压型熔融碳酸盐燃料电池。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，燃气轮机发电子系统采用微型燃气轮机。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，混合燃烧子系统包括除水器和混合燃烧室，

燃料电池子系统的阳极出口端的阳极排气经由预热子系统进入除水器，并经除水器除水后进入混合燃烧室，燃料电池子系统的阴极出口端的阴极排气直接进入混合燃烧室，以进行燃烧，产生高温烟气。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，重整器包括重整室和燃烧室，

重整室通过预热子系统的燃料出口端接收经预热的燃料，以与产生的高压蒸汽发生重整反应生成氢气，提供给燃料电池子系统的阳极进口端；

燃烧室利用输入的燃料和空气进行燃烧，以向重整器提供重整反应所需的能量。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，燃气轮机发电子系统包括涡轮膨胀机和发电机；

涡轮膨胀机通过燃气轮机发电子系统的进口端接收来自混合燃烧子系统的出口端的高温高压烟气，以膨胀做功，驱动发电机进行发电，并通过动力出口端驱动送料子系统的气体压缩机；

涡轮膨胀机的涡轮排气通过余热出口端提供给重整子系统的蒸汽产生装置，用于产生重整所需的高压蒸汽。

8.根据权利要求6所述的系统，其中，余热利用子系统经由其进口端和重整子系统的余热出口端连接至重整子系统的蒸汽产生装置和重整器的燃烧通道，重整子系统的蒸汽产生装置包括余热锅炉，所述余热利用子系统接收所述余热锅炉后的烟气和所述燃烧通道的燃烧烟气的余热，产生蒸汽和热水。