[实用新型]天然气管道差压燃料电池发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电领域，具体而言，涉及一种天然气管道差压燃料电池发置系统。

背景技术

能源问题近些年一直受到广泛的关注。随着三大化石能源的不断使用，能储备、过度开采，环境问题越来越严重。世界能源组织调查显示，包括煤、石油、天然气等在内的矿物质能源将在未来的100～200年内耗尽，新的能源利用技术将被不断的开发并利用起来。燃料电池就是一种潜力巨大的新能源。

未来20年，随着我国“西气东送”，全国天然气管网的不断完善及液化天然气(LNG)的广泛应用，燃用天然气的燃料电池发电装置将会有很大市场。燃料电池可与水电、风电和太阳能发电等结合，形成更高效率的发电方式。

目前世界上天然气的长输管道均采用高压，国内外多数天然气长输管道压力都在10MPa以上。各地区的天然气分输站和接收站，根据下游用户的供气压力要求将主干管道天然气进行调压后供应给城市燃气户。天然气在调压过程中释放出大量的压力能，这些压力能可以用于发电、制冷、液化、加热等方面的回收利用。

然而，关于天然气管网释放的压力能和新能源燃料电池技术的联合应用，目前在高压天然气管网尚未提供有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种天然气管道差压燃料电池发电系统，以解决现有技术中无法将天然气管网释放的压力能和新能源燃料电池技术联合应用的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种天然气管道差压燃料电池发电系统，其包括加热装置，加热装置的天然气进口管道与高压天然气管网相连，加热装置的天然气出口管道与调压装置的进口管道相连，且调压装置的出口管道与低压天然气管网相连；差压发电装置，差压发电装置的天然气进口管道与加热装置的天然气出口管道相连，差压发电装置的天然气出口管道与低压天然气管网相连；以及燃料电池发电装置，燃料电池发电装置的燃料进口与低压天然气管网相连。

进一步地，发电系统还包括：燃气轮机发电装置，燃气轮机发电装置的燃料进口与低压天然气管网相连。

进一步地，差压发电装置为涡轮透平机。

进一步地，加热装置为余热锅炉。

进一步地，余热锅炉的烟气进口分别与燃料电池发电装置的烟气出口、燃气轮机发电装置的烟气出口相连。

进一步地，发电系统还包括：引风机，引风机的进口与余热锅炉的烟气出口相连；烟囱，烟囱与引风机的出口相连。

进一步地，余热锅炉的燃料气进口与低压天然气管网相连。

进一步地，发电系统还包括：电功率调节器，电功率调节器分别与差压发电装置的输出电路、燃料电池发电装置的输出电路及燃气轮机发电装置的输出电路相连。

进一步地，发电系统还包括：空气管道，空气管道分别与余热锅炉的进风口、燃料电池发电装置的进风口及燃气轮机发电装置的进风口相连。

进一步地，调压装置为调压阀。

应用本实用新型的技术方案，提供了一种天然气管道差压燃料电池发电系统，其包括加热装置，差压发电装置，以及燃料电池发电装置；加热装置的进口管道与高压天然气管网相连，加热装置的出口管道分别与调压装置的进口管道、差压发电装置的进口管道相连；调压装置的出口管道、差压发电装置的出口管道分别与低压天然气管网相连；燃料电池发电装置的燃料进口与低压天然气管网相连。

利用本实用新型提供的上述发电系统，高压天然气管网的天然气先进入加热装置进行加热。加热后的天然气中的一路经调压装置调压后进入低压天然气管网，另一路则进入差压发电装置做功发电，做功后的天然气继续进入低压天然气管网。另外，低压管网的一路天然气进入燃料电池发电装置，在阳极进行天然气的氧化过程，阴极进行氧化剂的还原过程，导电离子在电解质内迁移，电子通过外电路做功并构成电的回路。由此可见，本实用新型上述的发电系统很好地将天然气管网释放的压力能和新能源燃料电池发电装置技术相结合，利用燃料电池发电装置和差压发电装置形成的清洁能源发电系统有效地将天然气管网释放的压力能转换为电能，提高了天然气的综合利用率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种实施例的天然气管道差压燃料电池发电系统示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：