[发明专利]用两级常压MCFC回收燃气轮机排气中CO2的复合动力系统

权利要求书

1.用两级常压MCFC回收燃气轮机排气中CO₂的复合动力系统，其特征在于：燃料压缩机（1）和第一空气压缩机（2）分别与燃烧室（3）连接，燃烧室（3）、第一透平（4）、第一级MCFC电池堆（9）的阴极、第二级MCFC电池堆（11）的阴极依次连接；

混合器（6）、冷却器（7）、预重整器（8）、第一级MCFC电池堆（9）的阳极、第二级MCFC电池堆（11）的阳极、分离器（13）依次连接；

第一级MCFC电池堆（9）的输出端与直流/交流转换器（10）连接；第二级MCFC电池堆（11）的输出端与直流/交流转换器（12）连接；第一级MCFC电池堆（9）以及第二级MCFC电池堆（11）的阳极排气端与分离器（13）的入口端连接，第二级MCFC电池堆（11）的阴极排气端与余热锅炉及汽轮机系统（21）的入口端连接；

分离器（13）的出口端分两路，一路与混合器（6）的入口端连接，另一路依次与后燃室（14）、第二换热器（16）的高温侧、第三换热器（20）的高温侧、余热锅炉及汽轮机系统（21）的入口侧连接；第二空气压缩机（15）依次与第二换热器（16）的低温气体侧、OTM模块（17）串联；OTM模块（17）的原料侧出口与第二透平（18）、第三换热器（20）串联后接入余热锅炉及汽轮机系统（21）的入口端，OTM模块（17）的渗透侧出口与后燃室（14）连接；

余热锅炉及汽轮机系统（21）的出口侧与冷凝器（23）、以及带中间冷却器的二氧化碳压缩机（24）串联。

2.根据权利要求1所述的用两级常压MCFC回收燃气轮机排气中CO₂的复合动力系统，其特征在于：所述的OTM模块（17）包括原料侧和渗透侧，采用氧离子传输膜分隔；OTM模块（17）的原料侧进气为经加压和加热的高温高压空气，渗透侧出口为氧气，原料侧出口为贫氧空气。

3.根据权利要求1所述的用两级常压MCFC回收燃气轮机排气中CO₂的复合动力系统，其特征在于：所述的两级MCFC的阴极相连以增加燃气轮机排气中CO₂的有效分离与捕获，提高CO₂的碳捕捉率。

4.根据权利要求1所述的用两级常压MCFC回收燃气轮机排气中CO₂的复合动力系统，其特征在于：所述带中间冷却器的二氧化碳压缩机（24）由三级压缩机、冷却器串联组成。低温燃烧尾气通过冷凝器（23）冷凝后分离出水，得到干燥高纯度的CO₂气体，再通过三级间冷压缩机（24）压缩液化。

5.根据权利要求1所述的用两级常压MCFC回收燃气轮机排气中CO₂的复合动力系统，其特征在于：所述的第一级MCFC（9）的输出端与第一直流/交流转换器（10）相连，输出电能。

6.根据权利要求1所述的用两级常压MCFC回收燃气轮机排气中CO₂的复合动力系统，其特征在于：所述的第二级MCFC（11）的输出端与第二直流/交流转换器（12）相连，输出电能。

7.根据权利要求1所述的用两级常压MCFC回收燃气轮机排气中CO₂的复合动力系统，其特征在于：所述第一透平（4）的输出端与第一发电机（5）相连，输出电能。

8.根据权利要求1所述的用两级常压MCFC回收燃气轮机排气中CO₂的复合动力系统，其特征在于：所述第二透平（18）与第二发电机（19）连接，并驱动其发电。

9.根据权利要求1所述的用两级常压MCFC回收燃气轮机排气中CO₂的复合动力系统，其特征在于：所述余热锅炉及汽轮机系统（21）与第三发电机（22）连接，并驱动其发电。