[发明专利]一种将煤气化与SOFC-HAT集成一体的混合动力发电系统

权利要求书

1.一种将煤气化与SOFC-HAT集成一体的混合动力发电系统，其特征在于，该系统包括依次连接的：

粗合成气纯化单元，用于将煤气化产物纯化形成合成气；

合成气分离单元，用于分离获取合成气中的氢气；

SOFC-HAT联合单元，具体包括用于产生电能的固体氧化物燃料电池子单元和用于能量回收的湿空气透平子单元；

所述的粗合成气纯化单元包括合成气冷却器(3)，该合成气冷却器(3)的进气口与生成粗合成气的煤气化单元相连；所述的固体氧化物燃料电池子单元包括SOFC电池堆(7)，所述的合成气分离单元的氢气出口与SOFC电池堆(7)的阳极相连；所述的湿空气透平子单元包括湿化器(10)，该湿化器(10)的出水口与合成气冷却器(3)的进水口通过回收水管相连，湿化器(10)的出气口与SOFC电池堆(7)的阴极相连；

所述的粗合成气纯化单元包括依次连接的：

合成气冷却器(3)，用于将粗合成气中热量回收；

合成气净化器(4)，用于去除粗合成气中的颗粒和硫污染物；

重整器(5)，用于粗合成气的气体转化，生成合成气；

所述的合成气冷却器(3)还设有蒸汽出口，该蒸汽出口与重整器(5)连接；

所述的固体氧化物燃料电池子单元包括依次连接的：

SOFC电池堆(7)，用于产生电能；

燃烧室(12)，用于燃烧SOFC电池堆(7)剩余的尾气；

涡轮(13)，用于将燃烧室(12)产生的热能转化为机械能；

回热器(11)，用于预热通往SOFC电池堆(7)的湿热空气，并冷却燃烧室(12)产生的尾气；

冷凝器(15)，用于进一步冷却燃烧室(12)产生的尾气；

烟囱(16)，用于排出燃烧室(12)产生的尾气；

回热器(11)的加热出气口与SOFC电池堆(7)的阴极相连，回热器(11)的加热进气口与湿化器(10)的出气口相连；

所述的湿空气透平子单元包括依次连接的：

压气机(8)，用于提供压缩空气；

后冷器(9)，用于冷却压缩空气并回收热量；

湿化器(10)，用于增湿并加热空气；

后冷器(9)的出气口与湿化器(10)底部的进气口相连；所述的压气机(8)与涡轮(13)相连；湿化器(10)的出水口和冷凝器(15)的出水口均与回收水管相连；

所述的回收水管与后冷器(9)的进水口相连，后冷器(9)的出水口与湿化器(10)的进水口相连。

2.根据权利要求1所述的一种将煤气化与SOFC-HAT集成一体的混合动力发电系统，其特征在于，所述的煤气化单元包括依次相连的空气分离装置(1)和气化炉(2)。

3.根据权利要求1所述的一种将煤气化与SOFC-HAT集成一体的混合动力发电系统，其特征在于，所述的回收水管上设有用于与补充水混合的混合器(14)。

4.根据权利要求1所述的一种将煤气化与SOFC-HAT集成一体的混合动力发电系统，其特征在于，所述的合成气分离单元包括用于分离氢气和二氧化碳的膜分离装置(6)。

5.根据权利要求4所述的一种将煤气化与SOFC-HAT集成一体的混合动力发电系统，其特征在于，所述的膜分离装置(6)的氢气出口与SOFC电池堆(7)的阳极相连，膜分离装置(6)的二氧化碳出口与气体捕集和封存装置相连。