[发明专利]一种热电比可调的SOFC热电联供系统及其调控方法

权利要求书

1.一种热电比可调的SOFC热电联供系统，其特征在于，该SOFC热电联供系统包括固体氧化物燃料电池发电系统、余热回收换热器、热水型吸收式热泵以及烟气调控装置；

所述固体氧化物燃料电池发电系统包括固体氧化物燃料电池(SOFC)、空气压缩机(C1)、燃料压缩机(C2)、水泵(P1)、空气预热器(HE1)、燃料预热器(HE2)、水预热器(HE3)、混合器(M)和后燃烧室(AB)；所述固体氧化物燃料电池发电系统用于进行电化学反应和未完全反应气体燃烧，对外输出电能并产生高温烟气；

所述烟气流动控制系统用于调节所述固体氧化物燃料电池发电系统产生的高温烟气流过所述余热回收换热器(HE4)、空气预热器(HE1)、燃料预热器(HE2)、水预热器(HE3)的先后顺序；

所述固体氧化物燃料电池发电系统产生的高温烟气进入所述余热回收换热器产生高温循环水，用于驱动所述热水型吸收式热泵对热网回水进行加热，从而实现为热网中的用户供热。

2.根据权利要求1所述的热电比可调的SOFC热电联供系统，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池发电系统中，

空气经所述空气压缩机(C1)压缩后，流经空气预热器(HE1)进行预热，预热后的高温空气进入所述固体氧化物燃料电池(SOFC)的阴极；

燃料经所述燃料压缩机(C2)压缩后，再经所述燃料预热器(HE2)预热；水经水泵(P1)加压后，再经水预热器(HE3)预热；

加压预热后的燃料和水在所述混合器(M)内充分混合后通入所述固体氧化物燃料电池(SOFC)的阳极；

进入所述固体氧化物燃料电池阴极的空气(1)和阳极进气(2)在所述固体氧化物燃料电池(SOFC)内部发生电化学反应后输出电能；所述固体氧化物燃料电池(SOFC)的阴极排气(3)和阳极排气(4)在所述后燃烧室(AB)燃烧后形成高温烟气(5)。

3.根据权利要求2所述的热电比可调的SOFC热电联供系统，其特征在于，所述热水型吸收式热泵包括发生器(G)、冷凝器(C)、蒸发器(V)、吸收器(A)、溶液泵(P2)、减压阀(PRV)和节流阀(TV)，所述发生器(G)内的溶液经所述余热回收换热器内的高温循环水加热后分为两路，一路是：浓溶液经过膨胀阀(PRV)进入所述吸收器(A)，另一路是：溶剂水蒸发后进入所述冷凝器(C)冷凝，产生的冷凝水通过节流阀(TV)进入所述蒸发器(V)内蒸发，随后进入所述吸收器(A)与其中的浓溶液混合，再经溶液泵(P2)送至发生器(G)，从而完成一个循环过程；

与此同时，热网回水依次流经热水型吸收式热泵的吸收器(A)和冷凝器(C)，分别实现热网水的一次升温和二次升温。

4.根据权利要求3所述的热电比可调的SOFC热电联供系统，其特征在于，所述烟气调控装置包括十二个阀门以及连接管道；所述十二个阀门分别是：

设置在后燃烧室(AB)出口烟道的第一阀门(V1)、第二阀门(V2)和第九阀门(V9)；

设置在所述空气预热器(HE1)出口烟道的第三阀门(V3)、第四阀门(V4)和第十阀门(V10)；

设置在所述燃料预热器(HE2)出口烟道的第五阀门(V5)、第六阀门(V6)和第十一阀门(V11)；

设置在所述水预热器(HE3)出口烟道的第七阀门(V7)、第八阀门(V8)和第十二阀门(V12)。

5.一种热电比可调的SOFC热电联供系统的调控方法，其特征在于，利用如权利要求4所述的SOFC热电联供系统将所述后燃烧室(AB)形成的高温烟气(5)经出口烟道供给所述余热回收换热器(HE4)、空气预热器(HE1)、燃料预热器(HE2)、水预热器(HE3)，所述烟气调控装置通过控制十二个阀门的开闭，控制高温烟气(5)进入所述余热回收换热器(HE4)、空气预热器(HE1)、燃料预热器(HE2)、水预热器(HE3)的先后顺序，从而调节整个SOFC热电联供系统的热电比。