[发明专利]一种多堆固体氧化物燃料电池的热电联供运行方法及系统

权利要求书

1.一种多堆固体氧化物燃料电池的热电联供运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，计算k堆固体氧化物燃料电池运行的电堆输出电功率和辅助系统电功率损失；

S2，依据所述电堆输出电功率和所述辅助系统电功率损失计算k堆运行效率并得到k堆运行功率-效率曲线；

S3，依据所述k堆运行功率-效率曲线获取系统功率-效率曲线；

S4，依据所述系统功率-效率曲线确定系统所需单堆固体氧化物燃料电池(11)数量；

S5，依据步骤S4中所述数量计算每个所述单堆固体氧化物燃料电池(11)的电功率分配；

S6，依据步骤S4中所述数量以及步骤S5中所述电功率运行系统；

在上述步骤中，k＝1,2,…n；n为该热电联供运行系统中所述单堆固体氧化物燃料电池(11)的最大数量。

2.如权利要求1所述的热电联供运行方法，其特征在于，通过所述k堆运行功率-效率曲线的叠加以获取所述系统功率-效率曲线。

3.如权利要求2所述的热电联供运行方法，其特征在于，获取所述系统功率-效率曲线的方法为：依次取k堆与k+1堆运行的功率-效率曲线的交点以上部分，以得到所述系统功率-效率曲线，其中k≤(n-1)。

4.如权利要求1所述的热电联供运行方法，其特征在于，所述辅助系统电功率损失近似计算为系统中压缩机所消耗电功率。

5.如权利要求1所述的热电联供运行方法，其特征在于，在步骤S6中，通过调节所述多堆固体氧化物燃料电池(1)阴极和阳极反应物的流量，以使每个单堆固体氧化物燃料电池(11)达到步骤S5中所述电功率。

6.依照如权利要求1-5所述的热电联供运行方法运行的一种多堆固体氧化物燃料电池的热电联供运行系统，其特征在于，包括多堆固体氧化物燃料电池(1)、阳极反应物供应子系统(2)、阴极反应物供应子系统(3)、供电子系统(4)、尾气处理子系统(5)以及余热利用子系统(6)；

所述多堆固体氧化物燃料电池(1)为多个单堆固体氧化物燃料电池(11)并联；所述阳极反应物供应子系统(2)与所述多堆固体氧化物燃料电池(1)的阳极相连；所述阴极反应物供应子系统(3)与所述多堆固体氧化物燃料电池(1)的阴极相连；所述供电子系统(4)与所述多堆固体氧化物燃料电池(1)的电极相连；所述尾气处理子系统(5)与所述多堆固体氧化物燃料电池(1)的反应物出口相连；所述余热利用子系统(6)与所述尾气处理子系统(5)相连。

7.如权利要求6所述的热电联供运行系统，其特征在于，所述供电子系统(4)包括一根直流母线(41)，每个所述单堆固体氧化物燃料电池(11)分别与所述直流母线(41)连接，以实现所述供电子系统(4)与所述多堆固体氧化物燃料电池(1)的连接。

8.如权利要求7所述的热电联供运行系统，其特征在于，每个所述单堆固体氧化物燃料电池(11)与所述直流母线(41)之间连接一个直流变压器(42)。

9.如权利要求6所述的热电联供运行系统，其特征在于，每个所述单堆固体氧化物燃料电池(11)的阳极通过管路相连，再通过母管与所述阳极反应物供应子系统(2)相连，以实现所述阳极反应物供应子系统(2)与所述多堆固体氧化物燃料电池(1)的连接；每个所述单堆固体氧化物燃料电池(11)的阴极通过管路相连，再通过母管与所述阴极反应物供应子系统(3)相连，以实现所述阴极反应物供应子系统(3)与所述多堆固体氧化物燃料电池(1)的连接。

10.如权利要求6所述的热电联供运行系统，其特征在于，每个所述单堆固体氧化物燃料电池(11)的反应物出口通过管路相连，再通过母管与所述尾气处理子系统(5)相连，以实现所述尾气处理子系统(5)与所述多堆固体氧化物燃料电池(1)的连接。