[发明专利]一种直接煤燃料电池电堆发电设备及发电方法

权利要求书

1.一种直接煤燃料电池电堆发电设备，其特征在于，包括：内部中空的壳体；

所述壳体内依次设置有高温脱硫层、第一孔洞层和第二孔洞层；所述高温脱硫层、第一孔洞层和第二孔洞层将所述壳体内部分隔为煤气化腔、燃料气分流腔、管式电池腔和电池尾气腔；

所述管式电池腔内设置有至少一个管式电池；所述第一孔洞层和所述第二孔洞层上分别设置有至少一个孔洞；所述管式电池安装于所述第一孔洞层和所述第二孔洞层的孔洞中；

所述壳体上设置有气体入口、尾气出口、通风口和设置在所述通风口前端的鼓风装置；

所述气体入口与所述煤气化腔相连通；所述尾气出口与所述电池尾气腔相连通；所述通风口与所述管式电池腔相连通。

2.根据权利要求1所述的直接煤燃料电池电堆发电设备，其特征在于，所述壳体由内部中空的第一壳体和第二壳体对接而成，所述第一壳体与所述第二壳体可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的直接煤燃料电池电堆发电设备，其特征在于，所述设备还包括：分别与所述尾气出口与所述气体入口相连接的连接管道，所述连接管道用于将所述尾气出口产生的尾气循环至所述气体入口。

4.根据权利要求1所述的直接煤燃料电池电堆发电设备，其特征在于，所述壳体上还设置有与所述煤气化腔相连通的煤粉入口，所述煤粉入口用于向所述煤气化腔内加入煤。

5.根据权利要求3所述的直接煤燃料电池电堆发电设备，其特征在于，所述壳体下端设置有与所述煤气化腔相连通的排灰分伐；所述排灰分伐下端设置有煤灰分槽。

6.根据权利要求1所述的直接煤燃料电池电堆发电设备，其特征在于，所述壳体上还设置有与所述管式电池腔相连通的空气出口。

7.根据权利要求1所述的直接煤燃料电池电堆发电设备，其特征在于，所述第一孔洞层和所述第二孔洞层上的孔洞对称设置；所述管式电池安装于所述第一孔洞层和所述第二孔洞层的对称孔洞上。

8.根据权利要求6所述的直接煤燃料电池电堆发电设备，其特征在于，所述孔洞大小与所述管式电池两端尺寸相匹配；所述管式电池通过高温密封胶与所述第一孔洞层和所述第二孔洞层密封连接。

9.根据权利要求1～8所述的直接煤燃料电池电堆发电设备，其特征在于，所述管式电池腔的工作温度为750～800℃；所述管式电池腔的工作温度比所述煤气化腔的工作温度高50℃。

10.一种如权利要求1～9所述的直接煤燃料电池电堆发电设备的发电方法，其特征在于，包括步骤：

二氧化碳气体通过气体入口与所述煤气化腔内的煤反应产生一氧化碳气体；

产生的一氧化碳气体经过所述高温脱硫层脱硫后依次进入所述燃料气分流腔和所述管式电池内部；

从所述通风口流入的空气从所述管式电池外侧得到电子生成氧离子，所述氧离子进入所述管式电池内部与所述管式电池内部的一氧化碳发生电化学反应，向外释放出电子。