[发明专利]基于太阳能甲醇重整制氢的固体氧化物燃料电池联合系统

权利要求书

1.一种基于太阳能甲醇重整制氢的固体氧化物燃料电池联合系统，其特征在于，包括甲醇重整制氢子系统、固体氧化物燃料电池子系统和湿空气透平循环子系统：

所述甲醇重整制氢子系统至少包括第一换热器和甲醇重整反应器；

所述固体氧化物燃料电池子系统至少包括电池堆、燃料压缩机、第二换热器、后燃室和预重整器；所述电池堆包括多个固体氧化物燃料电池，所述固体氧化物燃料电池具有阴极入口、阴极出口、阳极入口和阳极出口；

所述湿空气透平循环子系统至少包括第一燃气透平以及能够将空气与水制成湿空气的湿空气产生装置；

其中，所述甲醇重整反应器的出口依次经第一换热器、燃料压缩机和预重整器与所述阳极入口连通；所述湿空气产生装置的湿空气出口经第二换热器与所述阴极入口连通；所述阳极出口和阴极出口均与后燃室的入口连通；所述后燃室的出口与所述第一燃气透平的入口连通；所述第一燃气透平的出口与第二换热器的入口连通。

2.根据权利要求1所述的联合系统，其特征在于，其特征在于，所述阳极出口还与所述预重整器的入口连通。

3.根据权利要求2所述的联合系统，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池子系统还包括分离器和第一混合器，

所述分离器具有入口和两个出口，所述分离器的入口与所述阳极出口连通，其中一个出口与后燃室的入口连通，另一个出口与混合器的入口连通；

所述第一混合器的入口还与燃料压缩机的出口连通，出口与预重整器的入口连通。

4.根据权利要求1所述的联合系统，其特征在于，所述湿空气产生装置包括低压压气机、高压压气机、间冷器、后冷器、湿化器、第二混合器、第三混合器和第三换热器，其中：

所述湿化器具有高温热水入口、低温空气入口、低温水出口和所述湿空气出口；

所述第二混合器具有供补充水进入的入口以及出口，所述第二混合器的出口分别通过间冷器和后冷器与第三混合器的入口连通；

所述第三混合器的出口与所述湿化器的高温热水入口连通；

所述低压压气机的出口经间冷器与高压压气机的入口连通；所述高压压气机的出口经后冷器与湿化器的低温空气入口连通；

所述湿化器的低温水出口经第三换热器与第三混合器的入口连通，所述湿化器的低温水出口与第二混合器的入口连通；

所述第一燃气透平的出口经第二换热器与第三换热器的入口连通。

5.根据权利要求1所述的联合系统，其特征在于，还包括第一发电装置和第二发电装置，所述第一发电装置与固体氧化物燃料电池连接，第二发电装置与第一燃气透平连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的联合系统，其特征在于，还包括二氧化碳吸收子系统，所述二氧化碳吸收子系统至少包括第一气固分离器，

所述预重整器为内置有二氧化碳吸收剂的预重整器；

所述第一气固分离器的入口与所述预重整器的出口连通，所述第一气固分离器的气体出口与所述阳极入口连通。

7.根据权利要求6所述的联合系统，其特征在于，所述二氧化碳吸收子系统还包括煅烧室和第二气固分离器，其中，

所述煅烧室的入口与第一气固分离器的固体出口连通，所述煅烧室的出口与第二气固分离器的入口连通；

所述第二气固分离器的固体出口与预重整器的入口连通。

8.根据权利要求7所述的联合系统，其特征在于，还包括二氧化碳燃气透平发电子系统，所述二氧化碳燃气透平发电子系统至少包括与第二气固分离器连通的第二燃气透平。

9.根据权利要求8所述的联合系统，其特征在于，还包括与所述第二燃气透平连通的二氧化碳捕集装置。

10.根据权利要求8所述的联合系统，其特征在于，还包括与所述第二燃气透平连接的第三发电装置。