[实用新型]一种基于沼气的固体氧化物燃料电池系统

权利要求书

1.一种基于沼气的固体氧化物燃料电池系统，包括燃料电池、沼气组件、烟气组件、水组件和空气组件，其特征在于，所述沼气组件包括沼气源、沼气换热器和用于将沼气和水进行重整反应的沼气重整器，所述沼气源的出气口连接所述沼气换热器的沼气进口，所述沼气换热器的沼气出口连接所述沼气重整器的沼气进口，所述沼气重整器的重整气出口连接所述燃料电池的阳极；

所述空气组件包括空气源和空气换热器；所述空气源的出气口连接所述空气换热器的空气进口，所述空气换热器的空气出口连接所述燃料电池的阴极；

所述水组件包括用于将烟气中的气态水冷凝为液态水的烟气冷凝器，和水换热器；所述烟气冷凝器的冷凝水出口连接所述水换热器的水进口，所述水换热器的水出口连接所述沼气重整器的水进口；

所述烟气组件包括用于燃烧可燃气体产生烟气的燃烧器；所述燃料电池、沼气源和空气源的出气口均连接所述燃烧器的进气口，所述燃烧器的烟气出口分别连接所述沼气重整器、沼气换热器、空气换热器、水换热器和烟气冷凝器的烟气进口。

2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统，其特征在于，所述沼气组件还包括沼气处理单元、沼气流量计和沼气三通阀；所述沼气源的排气口连接所述沼气处理单元的沼气进口，所述沼气处理单元的沼气出口通过所述沼气流量计连接所述沼气三通阀的沼气进口；

所述沼气三通阀的第一沼气出口连接所述沼气换热器的沼气进口，所述沼气三通阀的第二沼气出口连接所述燃烧器的进气口；

所述燃烧器的烟气出口连接所述沼气重整器的烟气进口，所述沼气重整器的烟气出口连接所述沼气换热器的烟气进口。

3.根据权利要求2所述的固体氧化物燃料电池系统，其特征在于，所述空气组件还包括空气处理单元、空气流量计和空气三通阀；所述空气源的排气口连接所述空气处理单元的空气进口，所述空气处理单元的空气出口通过所述空气流量计连接所述空气三通阀的空气进口；

所述空气三通阀的第一空气出口连接所述空气换热器的空气进口，所述空气三通阀的第二空气出口连接所述燃烧器的进气口。

4.根据权利要求3所述的固体氧化物燃料电池系统，其特征在于，所述水组件还包括水处理单元和水流量计；所述烟气冷凝器的冷凝水出口连接所述水处理单元的水进口，所述水处理单元的水出口通过所述水流量计连接所述水换热器的水进口；

所述沼气换热器和所述空气换热器的烟气出口连接所述水换热器的烟气进口，所述水换热器的烟气出口连接所述烟气冷凝器的烟气进口。

5.根据权利要求4所述的固体氧化物燃料电池系统，其特征在于，所述沼气换热器包括互相毗邻的沼气预热流道和沼气烟气流道，所述沼气预热流道和所述沼气烟气流道之间发生热量交换；所述沼气重整器包括互相毗邻的重整反应流道和重整烟气流道，所述重整反应流道和所述重整烟气流道之间发生热量交换；

所述沼气三通阀的第一沼气出口连接所述沼气预热流道的沼气进口，所述沼气预热流道的沼气出口连接所述重整反应流道的沼气进口，所述重整反应流道的重整气出口连接所述燃料电池的阳极；

所述燃烧器的烟气出口连接所述重整烟气流道的烟气进口，所述重整烟气流道的烟气出口连接所述沼气烟气流道的烟气进口。

6.根据权利要求5所述的固体氧化物燃料电池系统，其特征在于，所述空气换热器包括互相毗邻的空气预热流道和空气烟气流道，所述空气预热流道和所述空气烟气流道之间发生热量交换；

所述空气三通阀的第一空气出口连接所述空气预热流道的空气进口，所述空气预热流道的空气出口连接所述燃料电池的阴极；所述燃烧器的烟气出口连接所述空气烟气流道的烟气进口。