[实用新型]一种SOFC燃料电池与内燃机燃气分布式耦合系统

说明书

本实用新型涉及一种SOFC燃料电池与内燃机燃气分布式耦合系统。目前分布式能源的原动设备排烟的温度较高，在余热利用设备中换热后排出的温度需要进一步利用。本实用新型包括燃气内燃机、烟气热水型溴化锂机组、缸套水冷却水塔、中冷水冷却塔、烟气热水型换热器、三通阀、消音器、阿尔法换热器、冷凝器、生活热水水箱、燃气增压机、SOFC燃料电池系统和并网逆变器；本实用新型可利用内燃机及燃料电池出口烟气的显热和气化潜热，通过溴化锂做功后的烟气加热缸套水作为溴化锂机组的热源，提高烟气热水型溴化锂机组的运行效率，运行方式为燃料电池系统全工况运行，内燃机分布式能源系统根据外界负荷的变化自动调节输出功率。

技术领域

本实用新型涉及一种SOFC燃料电池与内燃机燃气分布式耦合系统。

背景技术

截至2017年初，中国电力产能过剩，严重的环境污染问题国家越来越重视，分布式供能以清洁能源天然气为燃料实现热电联产作为其中一种有效的节能环保的供能方式在世界范围内受到了广泛重视和应用，如申请号为201610663173.0的中国专利。

目前分布式能源的原动设备为燃气内燃机、燃料电池或者微型燃气轮机，不同能量等级的余热需要进一步利用。排烟的温度较高，在余热利用设备中换热后排出的温度需要进一步利用，若直接排出由于温度较高会对烟囱腐蚀严重。需要对不同等级的余热进行梯度利用，提高传热效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的SOFC燃料电池与内燃机燃气分布式耦合系统，用于实现燃料电池发电系统与内燃机发电系统的高效耦合，本实用新型提供了一种全新的分布式能源的供能模式。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种SOFC燃料电池与内燃机燃气分布式耦合系统，其特征在于，包括燃气内燃机、烟气热水型溴化锂机组、缸套水冷却水塔、中冷水冷却塔、烟气热水型换热器、三通阀、消音器、阿尔法换热器、冷凝器、生活热水水箱、燃气增压机、SOFC燃料电池系统和并网逆变器；所述燃气内燃机与烟气热水型换热器连接，所述烟气热水型换热器与烟气热水型溴化锂机组连接；所述烟气热水型溴化锂机组还直接与燃气内燃机连接；所述燃气内燃机通过三通阀与烟气热水型溴化锂机组和消音器连接，所述烟气热水型溴化锂机组、烟气热水型换热器和冷凝器依次连接，所述消音器也与冷凝器连接，所述冷凝器与生活热水水箱连接；所述燃气内燃机、阿尔法换热器和缸套水冷却水塔依次连接，所述燃气内燃机和中冷水冷却塔连接；所述燃气增压机、SOFC燃料电池系统和烟气热水型溴化锂机组依次连接，所述SOFC燃料电池系统还与并网逆变器连接。

设计合理，烟气热水型溴化锂机组可同时利用高温烟气和中温热水的热量，不同能量等级的烟气有利用提高机组的效率。

进一步而言，还包括一号膨胀水箱和二号膨胀水箱；所述一号膨胀水箱设置有2个，其中一个一号膨胀水箱设置在燃气内燃机和中冷水冷却塔之间的管路上，另一个一号膨胀水箱设置在阿尔法换热器和缸套水冷却水塔之间的管路上；所述二号膨胀水箱设置在烟气热水型溴化锂机组和燃气内燃机之间的管路上。膨胀水箱用于将管路内多余的水和水汽等排出。

进一步而言，还包括缸套水冷却水循环泵和中冷水冷却水循环泵；所述缸套水冷却水循环泵设置在阿尔法换热器和缸套水冷却水塔之间的管路上，所述中冷水冷却水循环泵设置在燃气内燃机和中冷水冷却塔之间的管路上。

进一步而言，还包括一号阀门，所述一号阀门设置在燃气内燃机和阿尔法换热器之间的管路上。

进一步而言，还包括内燃机缸套水循环水泵和二号阀门，所述内燃机缸套水循环水泵和二号阀门设置在烟气热水型溴化锂机组和燃气内燃机之间的管路上。

进一步而言，还包括冷却水循环水泵和电池阀，所述冷却水循环水泵与SOFC燃料电池系统连接，所述电池阀设置在SOFC燃料电池系统和烟气热水型溴化锂机组之间的管路上。电池阀用于控制SOFC燃料电池系统中的烟气进入热水型溴化锂机组。