[发明专利]一种熔融碳酸盐燃料电池发电系统及方法

权利要求书

1.一种熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于，包括制氢装置、CO₂捕集装置、MCFC发电单元和催化燃烧器；

所述制氢装置包括发电装置和电解池，所述电解池上设置有H₂出口和O₂出口；所述CO₂捕集装置用于捕集烟气中的CO₂；所述MCFC发电单元的阳极入口与所述电解池的H₂出口连接，其阴极入口与所述电解池的O₂出口和所述CO₂捕集装置的出气口连接。

2.根据权利要求1所述的熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于，所述制氢装置为可再生能源制氢装置；和/或，所述烟气为燃煤产生的烟气。

3.根据权利要求1或2所述的熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于，所述CO₂捕集装置包括风机、吸收塔、贫富换热器和解吸塔，所述吸收塔的进气口与用于向吸收塔内输送烟气的风机连接，所述吸收塔的进液口与用于向吸收塔输入吸收烟气中CO₂的脱碳溶剂的贫富换热器连接；所述吸收塔的富液出口通过富液泵与贫富换热器的冷端入口连接，所述贫富换热器的冷端出口连接解吸塔的富液入口，所述解吸塔的贫液出口通过贫液泵与贫富换热器的热端入口连接，所述贫富换热器的热端出口与吸收塔的进液口连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于，在解吸塔和MCFC发电单元之间还连接有凝结器和回流罐；

其中，所述解吸塔的出气口通过凝结器与回流罐入口连接，所述回流罐液体的出液口与解吸塔的回流液入口连接，回流罐的出气口与MCFC发电单元连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于，所述CO₂捕集装置还包括再沸器、气水分离器和脱盐水箱，所述催化燃烧器还连接有燃烧器换热器；

气水分离器的液体出口、脱盐水箱、燃烧器换热器冷端入口、燃烧器换热器冷端出口、再沸器热端入口、再沸器热端出口、气水分离器入口依次连接；优选地，气水分离器气体出口与燃烧器换热器冷端出口和再沸器热端入口之间的蒸汽管路连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于，还包括阳极换热器和阴极换热器；所述电解池的H₂出口依次通过阳极换热器冷端入口、阳极换热器冷端出口与阳极入口连接，所述电解池的O₂出口和所述CO₂捕集装置的出气口均与阴极换热器冷端入口连接，阴极换热器冷端出口与阴极入口连接；

所述阳极出口依次通过阳极换热器热端入口、阳极换热器热端出口与催化燃烧器入口连接；所述阴极出口依次通过阴极换热器热端入口、阴极换热器热端出口与催化燃烧器入口连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于，所述发电装置和电解池之间还包括直流-直流电源转换器。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述的熔融碳酸盐燃料电池发电系统的发电方法，其特征在于：包括，

电解水生成H₂和O₂；

利用脱碳溶剂吸收烟气中的CO₂，经热交换、解吸后输出CO₂；

将H₂输入MCFC发电单元的阳极，O₂与CO₂输入MCFC发电单元的阴极发生电化学反应，生成碳酸根离子和阴极尾气，碳酸根离子进入阳极与H₂发生电化学反应生成阳极尾气，阳极尾气和阴极尾气进行催化燃烧。