[实用新型]一种空气流程高度耦合的整体煤气化燃料电池发电系统

权利要求书

1.一种空气流程高度耦合的整体煤气化燃料电池发电系统，其特征在于，包括备煤单元(1)、气化炉(2)、废热锅炉(3)、除尘单元(4)、脱硫装置、引射器(17)、燃料电池(18)、燃气轮机燃烧室(19)、燃气轮机压气机(20)、燃气轮机透平(21)、阴极回热器(22)、余热锅炉(24)和汽轮机(25)，其中，备煤单元(1)上设置有原煤入口，备煤单元(1)的干煤粉出口与纯氮管混合连接至气化炉(2)的入口，气化炉(2)上设置有纯氧入口，其顶部设置有高温粗合成气出口，该出口连接废热锅炉(3)的入口，废热锅炉(3)的饱和蒸汽出口连接余热锅炉(24)的入口；

废热锅炉(3)的粗合成气出口连接除尘单元(4)的入口，除尘单元(4)的出口连接脱硫装置的入口，脱硫装置的出口与汽轮机(25)的部分中压蒸汽出口混合连接至引射器(17)的入口，引射燃料电池(18)阳极出口的部分尾气，引射器(17)的合成气出口连接燃料电池(18)的阳极入口；燃料电池(18)的阳极出口连接燃气轮机燃烧室(19)的入口，燃气轮机燃烧室(19)的高温高压气体出口连接燃气轮机透平(21)的入口，燃气轮机透平(21)的出口连接余热锅炉(24)的入口；

燃气轮机压气机(20)上设置有空气入口，燃气轮机压气机20的高压气体出口一路连接阴极回热器(22)的冷侧入口，阴极回热器(22)的冷侧出口连接燃料电池(18)的阴极入口，燃料电池(18)的阴极出口连接阴极回热器(22)的热侧入口，阴极回热器(22)的热侧出口与燃气轮机压气机(20)的第二路出口连接混合管，通过混合管连接燃气轮机燃烧室(19)的入口；

余热锅炉(24)的高压过热蒸汽出口连接汽轮机(25)，汽轮机(25)的部分中压蒸汽出口连接气化炉(2)的中压蒸汽入口。

2.根据权利要求1所述的一种空气流程高度耦合的整体煤气化燃料电池发电系统，其特征在于，脱硫装置包括第一气气加热器(6)、水洗塔(7)、第二气气加热器(8)、羰基硫水解反应器(9)、低温余热回收单元(10)、合成气冷却器(11)和脱硫单元(12)，其中，除尘单元(4)的出口连接第一气气加热器(6)的热侧入口，第一气气加热器(6)的热侧出口连接水洗塔(7)的入口，水洗塔(7)的合成气出口连接第二气气加热器(8)的热侧入口，第二气气加热器(8)的热侧出口连接羰基硫水解反应器(9)的入口，羰基硫水解反应器(9)的出口连接第二气气加热器(8)的冷侧入口，第二气气加热器(8)的冷侧出口连接低温余热回收单元(10)的入口，低温余热回收单元(10)的出口连接合成气冷却器(11)的入口，合成气冷却器(11)的出口连接脱硫单元(12)的入口，脱硫单元(12)的出口与汽轮机(25)的部分中压蒸汽出口混合连接至引射器(17)的入口。

3.根据权利要求2所述的一种空气流程高度耦合的整体煤气化燃料电池发电系统，其特征在于，脱硫单元(12)的出口连接有精脱硫单元(13)。

4.根据权利要求3所述的一种空气流程高度耦合的整体煤气化燃料电池发电系统，其特征在于，精脱硫单元(13)的出口连接有湿化器(14)。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的一种空气流程高度耦合的整体煤气化燃料电池发电系统，其特征在于，脱硫单元(12)上设置有废水出口和废气出口，其中，废水出口连接有水处理单元(15)；废气出口连接有硫回收单元(16)。

6.根据权利要求1所述的一种空气流程高度耦合的整体煤气化燃料电池发电系统，其特征在于，除尘单元(4)的出口还连接有循环气压缩机(5)，循环气压缩机(5)的出口与汽化炉(2)的高温粗合成气出口激冷后连接至废热锅炉(3)的入口。