[发明专利]一种实现高效发电与CO2

权利要求书

1.一种实现高效发电与CO₂捕集的装置，其特征在于，包括：

包括气化反应器(1)、燃烧反应器(2)、第一空气预热器(3)、等离子体发生器(4)、第一换热器(5)、第二换热器(6)、气体净化装置(7)、固体氧化物燃料电池(8)、燃料反应器(9)、空气反应器(10)、余热锅炉(11)、第二空气预热器(12)、高压缸(13)、中压缸(14)、低压缸(15)、凝汽器(16)；

所述气化反应器(1)溢流槽出口与燃烧反应器(2)相连，所述燃烧反应器(2)烟气出口与第一空气预热器(3)相连，所述气化反应器(1)合成气出口与等离子体发生器(4)入口相连，所述等离子体发生器(4)出口与第一换热器(5)热端进口相连，所述第一换热器(5)热端出口与第二换热器(6)热端进口相连，所述第二换热器(6)热端出口与气体净化装置(7)气体入口相连，所述气体净化装置(7)出口与固体氧化物燃料电池(8)阳极进口相连；

所述固体氧化物燃料电池(8)阴极入口与第二空气预热器(12)空气出口相连，所述固体氧化物燃料电池(8)阳极出口与固体氧化物燃料反应器(9)入口相连，所述固体氧化物燃料电池(8)阴极出口与空气反应器(10)入口相连，所述燃料反应器(9)和空气反应器(10)气体出口与余热锅炉(11)气体入口相连，给水与余热锅炉(11)给水入口相连；

所述余热锅炉(11)气体出口与第二空气预热器(12)热端进口相连，所述余热锅炉(11)给水出口与高压缸(13)入口相连，所述高压缸(13)出口与中压缸(14)入口相连，所述中压缸(14)出口与低压缸(15)入口相连，所述低压缸(15)出口与凝汽器(16)入口相连。

2.一种根据权利要求1所述的实现高效发电与CO₂捕集的装置的实现方法，其特征在于，包括：

生物质与水蒸气在气化系统的气化反应器(1)中发生反应，部分未完全反应碳和惰性床料进入气化系统的燃烧反应器(2)，空气经第一空气预热器(3)预热后进入燃烧反应器(2)，与未完全反应焦炭发生燃烧反应，释放热量，吸收热量的惰性床料被分离出来，重新落回气化反应器(1)，为气化反应提供热量。

3.根据权利要求2所述的实现方法，其特征在于，还包括：

气化反应器(1)生成的合成气进入等离子体发生器(4)，合成气中的焦油被除去，后分别进入第一换热器(5)和第二换热器(6)，为进入燃料电池(8)的燃气预热，最后进入气体净化装置(7)，除去合成气中的硫氮化合物、灰尘、水分。

4.根据权利要求2所述的实现方法，其特征在于，还包括：

经过净化后的合成气进入固体氧化物燃料电池(8)的阳极，与阴极的空气发生电化学反应，输出电能，从固体氧化物燃料电池(8)阳极和阴极排放的气体进入化学链燃烧系统，阳极尾气在燃料反应器(9)中和高价态金属氧化物反应生成CO₂和水，被还原的低价态金属氧化物通过载体进入空气反应器(10)，和阴极尾气中的氧气反应，重新生成高价态金属氧化物后再次进入燃料反应器(9)，形成循环。

5.根据权利要求2所述的实现方法，其特征在于，还包括：

从化学链燃烧系统两个反应器排放的气体进入余热锅炉(11)，给水吸收气体余热生成高温高压蒸汽，后依次进入高压缸(13)、中压缸(14)、低压缸(15)，最后进入凝汽器(16)释放热量。

6.根据权利要求5所述的实现方法，其特征在于，所述高压缸(13)排出的蒸汽重新循环回到余热锅炉(11)，再次加热后再进入中压缸(14)，低压缸(15)排出蒸汽抽出部分进入气化系统作为气化介质，余热锅炉(11)排出的空气反应器(10)尾气进入第二空气预热器(12)，预热进入固体氧化物燃料电池(8)的空气。