[发明专利]基于光伏与固体氧化物燃料电池的燃料制备系统及方法

权利要求书

1.一种基于光伏与固体氧化物燃料电池的燃料制备系统，其特征在于，包括用于制备燃料的第一反应系统(1)、用于给第一反应系统(1)输送热能的燃料电池系统(2)、用于向燃料电池系统(2)输送第一气体的第一送气系统(3)、与所述第一反应系统(1)连通的用于向所述第一反应系统(1)输送第二气体的第二送气系统(4)以及与所述第一反应系统(1)连通的用于燃料储存的第一收集系统(5)；所述第一送气系统(3)的进气口与用于制备第一气体的第二反应系统(6)连通，所述第二反应系统(6)包括电解池(601)以及用于向所述电解池(601)提供电能的光伏电站(602)；

所述第一反应系统(1)包括用于气体混合的混合腔(110)以及反应腔(120)；所述混合腔(110)包括混合外腔(111)以及混合内腔(112)，所述反应腔(120)包括反应外腔(121)以及反应内腔(122)，所述燃料电池系统(2)位于所述反应内腔(122)；所述第一反应系统(1)的反应外腔(121)设置有反应器(103)，所述反应器(103)分布于所述燃料电池系统(2)四周，所述混合外腔(111)与所述反应器(103)的气体进口连通。

2.根据权利要求1所述的基于光伏与固体氧化物燃料电池的燃料制备系统，其特征在于，第二反应系统(6)设置有用于第三气体收集的第二收集系统(603)。

3.根据权利要求1所述的基于光伏与固体氧化物燃料电池的燃料制备系统，其特征在于，所述燃料电池系统(2)的尾气出口与混合内腔(112)连通，尾气从所述混合内腔(112)送入所述混合外腔(111)；所述第二送气系统(4)的气体出口与所述混合外腔(111)连通。

4.根据权利要求1所述的基于光伏与固体氧化物燃料电池的燃料制备系统，其特征在于，所述第二送气系统(4)的包括第二送气管道，所述第二送气管道环绕于所述燃料电池系统(2)周围，第二送气管道的出口位于所述混合外腔(111)内。

5.根据权利要求1所述的基于光伏与固体氧化物燃料电池的燃料制备系统，其特征在于，所述反应外腔(121)设置有隔热外壳，所述反应外腔(121)内填充有用于热量传递的相变材料。

6.根据权利要求1所述的基于光伏与固体氧化物燃料电池的燃料制备系统，其特征在于，混合外腔(111)中设置有孔位错开的若干平行间隔分布的隔板。

7.根据权利要求1所述的基于光伏与固体氧化物燃料电池的燃料制备系统，其特征在于，所述燃料电池系统(2)为管式燃料电池或者为板式燃料电池。

8.一种基于光伏与固体氧化物燃料电池的燃料制备系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)第二反应系统(6)的电解池(601)利用光伏电站(602)提供的电能将电解池中的原料电解，生成第一气体以及第三气体，第一气体通过第一送气系统(3)送入燃料电池系统(2)，第三气体送入第二收集系统(603)；

(b)送入燃料电池系统(2)的第一气体在燃料电池中转化，转化后形成的尾气送入第一反应系统(1)的混合内腔(112)，同时通过第二送气系统(4)向混合外腔(111)中送入第二气体，第一气体与第二气体在混合外腔(111)中混合后，送入反应器(103)；

(c)第一气体与第二气体在反应器(103)内合成燃料，合成的燃料从反应器(103)的出口送入第一收集系统(5)。