[发明专利]一种固体氧化物燃料电池混合储能发电系统

权利要求书

1.一种固体氧化物燃料电池混合储能发电系统，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池混合储能发电系统包括储能子系统、储热子系统、固体氧化物燃料电池发电子系统、透平发电子系统；

所述储能子系统包括电动机(1)、压气机(2)、压气机(3)、蓄冷装置(4)、膨胀阀(5)、液态空气储罐(6)、空分装置(7)、液氮储罐(8)、液氧储罐(9)以及相应的阀门和管道；

所述蓄热子系统包括循环泵(17)、冷水罐(18)、热水罐(19)、循环泵(20)、空气水换热器(21)、氧气-水换热器(22)以及相应阀门和管道；

所述燃料电池子系统包括燃料储罐(10)、固体氧化物燃料电池本体(11)、低温泵(28)、燃料预热器(29)、氧气预热器(30)、燃料电池预热器(31)、燃料电池冷却器(32)、电预热装置(33)、整流装置(34)以及相应阀门和管道：

所述透平发电子系统包括燃烧室(12)、透平(13)、发电机(14)、低温泵(27)、以及相应阀门与管道；

其中，所述储能子系统中的膨胀阀(5)的出口分为两条支路，一条支路通过管道及阀门与液态空气储罐(6)入口连接，另一条支路通过管道及阀门与空分装置(7)入口连接；空分装置(7)包括两个出口，一个出口与液氮储罐(8)入口连接，另一个出口与液氧储罐(9)入口连接；

其中，所述储热子系统中热水罐(19)出口与循环泵(20)入口连接，循环泵(20)出口分为两个支路，一条支路通过管道及阀门(36)与空气-水换热器(21)的水侧入口连接，另一条支路通过管道及阀门(35)与氧气-水换热器(22)的水侧入口连接；空气-水换热器(21)的水侧出口和氧气-水换热器(22)的水侧出口与冷水罐(18)入口连接；

其中，所述燃料电池子系统中燃料储罐(10)的出口与燃料预热器(29)的燃料侧入口连接，燃料预热器(29)的燃料侧出口分为两个支路，一条支路通过管道及阀门(40)与燃烧室(12)的燃料侧入口连接，另一条支路通过管道及阀门(39)与固体氧化物燃料电池(11)的阳极入口连接；液氧储罐(9)的出口与低温泵(28)的入口连接，低温泵(28)的出口与蓄冷装置(4)、氧气-水换热器(22)的氧气侧入口通过管道连接；氧气-水换热器(22)的氧气侧出口与氧气预热器(30)的氧气侧入口连接，氧气预热器(30)的氧气侧出口分为两个支路，一条支路通过管道及阀门(38)与燃料电池(11)的阴极入口连接，另一条支路通过管道及阀门(37)与燃烧室(12)氧气侧入口连接；电预热装置(33)与燃料电池预热器(31)布置于固体氧化物燃料电池的固体结构中，电预热装置(33)与燃料电池预热器(31)都可为固体氧化物燃料电池预热；

其中，所述透平发电子系统中燃烧室(12)出口分为两个支路，一条支路通过管道与阀门(24)、透平(13)入口连接，另一条支路通过管道与阀门(41)、燃料电池预热器(31)入口连接，燃料电池预热器(31)出口与大气相连通；透平(13)出口分为两个支路，一条支路通过阀门(26) 与大气连接，另一条支路采用并联的方式分别与燃料预热器(29)的高温排气侧入口和氧气预热器(30)的高温排气侧入口连接；液态空气储罐(6)包括两个出口，其中一个出口通过管道与低温泵(27)、蓄冷装置(4)、空气-水换热器(21)的空气侧入口连接，空气-水换热器(21)的空气侧出口通过阀门(23)与透平(13)入口连接；液态空气储罐(6)的另一个出口通过管道及阀门与固体氧化物燃料电池(11)内部布置的燃料电池冷却器(32)入口连接，燃料电池冷却器(32)出口与大气相通。