[发明专利]基于分馏冷凝氨动力/制冷循环和SOFC/GT的联供系统

权利要求书

1.一种基于分馏冷凝氨动力/制冷循环和SOFC/GT的联供系统，其特征是，包括SOFC/GT混合发电系统和设有分馏冷凝子系统氨动力/制冷的复合底循环回收系统，所述SOFC/GT混合发电系统的第二混合器依次与余热锅炉、再沸器和烟气回热器相连接；

所述复合底循环回收系统包括精馏塔，精馏塔顶部串联高氨冷凝器、过冷器、第一节流阀和蒸发器后接入第四混合器；精馏塔底部串联再沸器和第二节流阀后分成两路：一路接入第四混合器，另一路接入第三混合器；第四混合器与第五混合器相连接；第五混合器串联低压冷凝器和低压泵后分成两路：一路串联分离器母液回热器和排汽回热器后接入气液分离器，另一路接入第六混合器；气液分离器底部串联分离器母液回热器和第三节流阀后接入第五混合器；气液分离器顶部串联富氨蒸气回热器后接入第六混合器，第六混合器依次串联高压冷凝器、高压泵、富氨蒸气回热器、余热锅炉和透平后接入第三混合器；第三混合器依次串联排汽回热器、排汽冷凝器、中压泵和烟气回热器后接入蒸馏塔。

2.如权利要求1所述的基于分馏冷凝氨动力/制冷循环和SOFC/GT的联供系统，其特征是，所述SOFC/GT混合发电系统包括空气压气机，空气压气机与第一预热器串联后接入SOFC的阴极；燃料压气机与第一混合器相连接，第一泵与第三预热器串联后接入第一混合器，第一混合器与第二预热器相连后接入SOFC的阳极；SOFC电池堆的输出端与直流/交流换流器相连接；SOFC的阴极排气和阳极排气接入后燃室，后燃室出口接入燃气轮机；燃气轮机排气分两路：一路与第一预热器和第三预热器串联后接入第二混合器，另一路与第二预热器串联后接入第二混合器。

3.如权利要求2所述的基于分馏冷凝氨动力/制冷循环和SOFC/GT的联供系统，其特征是，SOFC/GT混合发电系统的顶循环中，环境温度、环境压力下的空气经空气压气机升压至SOFC工作压力，然后进入第一预热器被加热至设定的SOFC进口温度送入SOFC阴极；

环境温度、环境压力下的燃料甲烷经燃料压气机升压至SOFC工作压力后进入第一混合器；

环境温度、环境压力下的水经第一泵升压后进入第三预热器预热至燃料升压后的温度，然后进入第一混合器与燃料混合；

燃料和水的混合物进入第二预热器被加热至设定的SOFC进口温度后进入SOFC阳极；

在SOFC阳极相继发生重整反应、置换反应和电化学反应，电化学反应的能量一部分用于输出SOFC的发电量，一部分用于维持重整反应和置换反应的进行，另一部分用于加热SOFC的高温排气；

SOFC阳极排气中的可燃物，主要为CO和H₂，在后燃烧室内与SOFC阴极排出的过量空气进行充分燃烧生成高温烟气；

高温烟气进入燃气轮机做功后被分成两支：一支相继通过第一预热器和第三预热器放热，另一支通过第二预热器放热；

两支烟气放热后在第二混合器混合后进入设有分馏冷凝子系统氨动力/制冷复合底循环，相继经过余热锅炉、再沸器和烟气回热器后排入大气。

4.如权利要求2所述的基于分馏冷凝氨动力/制冷循环和SOFC/GT的联供系统，其特征是，复合底循环回收系统的底循环中，精馏塔顶流出的制冷浓度工质经过冷凝成为饱和液体，然后经过过冷器过冷和第一节流阀节流降压后进入蒸发器蒸发制冷；

精馏塔底再沸器流出的饱和液态下的贫氨母液经过第二节流阀节流降压，然后被分成两支，一支进入第三混合器，另一支进入第四混合器与制冷浓度溶液混合成动力浓度溶液；

混合液进入第五混合器被分离器底部的贫氨母液稀释为低氨浓度溶液；

蒸发压力下，易于被冷凝的低氨浓度溶液经过低压冷凝器冷凝和低压泵升压后被分成两支：一支进入第六混合器，另一支经过分离器母液回热器和排汽回热器吸热后进入气液分离器；

气液分离器底部的饱和贫氨母液经过分离器母液回热器放热和节流阀降压后进入第五混合器稀释第四混合器流出的动力浓度溶液；

气液分离器顶部的富氨饱和蒸汽经过富氨蒸气回热器放热后进入第六混合器与低氨浓度溶液混合为动力浓度溶液；

在分馏压力下，易于被冷凝的动力浓度溶液经过高压冷凝器冷凝、高压泵升压和富氨蒸气回热器及余热锅炉吸热后进入透平膨胀做功；

透平乏汽与精馏塔底部的贫氨母液的一支在第三混合器混合成基本浓度溶液；

基本浓度溶液经过排汽回热器放热、排汽冷凝器冷凝、中压泵升压和烟气回热器吸热后进入精馏塔完成一个底循环。