[实用新型]一种超临界CO2

权利要求书

1.一种超临界CO₂底循环的天然气燃料电池发电系统，其特征在于，包括燃料重整器(1)、燃料电池(2)、阴极空气压缩机(3)、换热装置、空气透平(6)、压缩机(7)、余热锅炉(8)、纯氧燃烧器(9)、CO₂燃气透平(12)、回热器(13)和CO₂冷却加压装置，其中，

燃料重整器(1)上设置有天然气和蒸汽的入口，燃料重整器(1)的出口连接燃料电池(2)的阳极入口，燃料电池(2)的阳极出口连接换热装置的热侧入口，换热装置的热侧出口经过压缩机(7)连接纯氧燃烧器(9)的入口；

纯氧燃烧器(9)的高温高压气体出口连接CO₂燃气透平(12)的入口，CO₂燃气透平(12)的燃烧尾气出口连接回热器(13)的热侧入口，回热器(13)的热侧出口连接余热锅炉(8)的入口；同时，纯氧燃烧器(9)的纯氧入口连接纯氧管道；

阴极空气压缩机(3)的出口经过换热装置连接燃料电池(2)的阴极入口，燃料电池(2)的阴极出口连接空气透平(6)的入口，空气透平(6)的出口连接余热锅炉(8)的入口，余热锅炉(8)上设置有空气排出口；

余热锅炉(8)的高温燃烧尾气出口连接CO₂冷却加压装置的入口，CO₂冷却加压装置的超临界CO₂出口连接回热器(13)的冷侧入口，回热器(13)的冷侧出口连接纯氧燃烧器(9)的入口。

2.根据权利要求1所述的一种超临界CO₂底循环的天然气燃料电池发电系统，其特征在于，阴极空气压缩机(3)的出口还连接有深冷空分单元(10)的入口，深冷空分单元(10)的出口经过氧压机(11)与纯氧管道连接。

3.根据权利要求1所述的一种超临界CO₂底循环的天然气燃料电池发电系统，其特征在于，余热锅炉(8)的过热蒸汽出口连接汽轮机(19)的入口，汽轮机(19)的部分蒸汽出口连接燃料重整器(1)的入口。

4.根据权利要求1所述的一种超临界CO₂底循环的天然气燃料电池发电系统，其特征在于，CO₂冷却加压装置包括尾气冷凝器(14)、气水分离器(15)、CO₂压缩机(16)、CO₂冷凝器(17)和CO₂加压泵(18)，其中，余热锅炉(8)的燃烧尾气出口连接尾气冷凝器(14)的入口，尾气冷凝器(14)的出口连接气水分离器(15)的入口，气水分离器(15)的顶部气体出口依次连接CO₂压缩机(16)、CO₂冷凝器(17)和CO₂加压泵(18)的入口，CO₂加压泵(18)的出口连接回热器(13)的冷侧入口。

5.根据权利要求4所述的一种超临界CO₂底循环的天然气燃料电池发电系统，其特征在于，CO₂冷凝器(17)还连接有液态CO₂储罐。

6.根据权利要求4所述的一种超临界CO₂底循环的天然气燃料电池发电系统，其特征在于，气水分离器(15)的底部设置有凝水出口。

7.根据权利要求1所述的一种超临界CO₂底循环的天然气燃料电池发电系统，其特征在于，换热装置包括阳极回热器(4)和阴极回热器(5)，其中，燃料电池(2)的阳极尾气出口连接阳极回热器(4)的热侧入口，阳极回热器(4)的热侧出口连接压缩机(7)的入口；

阴极空气压缩机(3)的出口连接阳极回热器(4)的冷侧入口，阳极回热器(4)的冷侧出口连接阴极回热器(5)的冷侧入口，阴极回热器(5)的高温高压气体出口连接燃料电池(2)的阴极入口。

8.根据权利要求7所述的一种超临界CO₂底循环的天然气燃料电池发电系统，其特征在于，燃料电池(2)的阴极出口连接阴极回热器(5)的热侧入口，阴极回热器(5)的热侧出口连接空气透平(6)的入口。