[发明专利]用于液体含硫原料的固体氧化物燃料电池系统、方法、电源

权利要求书

1.一种用于液体含硫原料的固体氧化物燃料电池系统，其特征在于，所述用于液体含硫原料的固体氧化物燃料电池系统包括：

原料罐，用于存储原料油与原位供氢剂；

第一换热器，用于供原料油与原位供氢剂的混合物与SOFC尾气换热，并加热至150-500℃；

吸附脱硫器，用于基于原位供氢剂裂解，原位生成氢气，进行临氢吸附脱硫；

储水罐，用于存储水；

第二换热器，用于进行储水罐中存储的水与SOFC尾气换热，加热至蒸汽；

混合器，于两个入口处分别设置气体分布器，用于将加热得到的水蒸汽与低硫原料油充分分散，混合均匀；

第三换热器，用于低硫原料油和水蒸气的混合物与SOFC尾气换热，并加热至600-800℃；

重整装置，用于对低硫原料油和水蒸气的混合物进行重整得到富氢气体；

第四换热器，用于将富氧气体与来自SOFC尾气进行换热，加热至600-800℃；

第五换热器，用于将富氢气体冷却至450-600℃；

变换器，用于提高富氢气体中氢气的浓度，并将CO转换为CO₂；

第六换热器，用于将变换器出口的富氢气体加热至SOFC的工作温度；

第五换热器、变换器和第六换热器可选；

SOFC，用于将自重整器或变换器出来的富氢气体作为燃料，与来自于第四换热器的富氧气体进行发电；并将尾气输入第一换热器、第二换热器、第三换热器和第四换热器中，为冷物流提供热量；同时将尾气输入吸附脱硫器和重整器为再生过程提供贫氧气体；

温度传感器，用于实时监测吸附脱硫器出口、重整器出口的温度，并提供催化剂再生的控制信号。

2.如权利要求1所述用于液体含硫原料的固体氧化物燃料电池系统，其特征在于，所述吸附脱硫器设置有第一脱硫器、第二脱硫器、硫回收装置；

所述第一脱硫器与第二脱硫器并联；

所述第一脱硫器与第二脱硫器由两个电磁四通阀控制，用于控制脱硫和催化剂在线再生的切换。

3.如权利要求1所述用于液体含硫原料的固体氧化物燃料电池系统，其特征在于，所述重整装置设置有第一重整器、第二重整器；

所述第一重整器与第二重整器由两个电磁四通阀控制，用于控制重整反应和催化剂在线再生的切换。

4.一种应用于如权利要求1-3任意一项所述用于液体含硫原料的固体氧化物燃料电池系统的用于液体含硫原料的固体氧化物燃料电池控制方法，其特征在于，所述用于液体含硫原料的固体氧化物燃料电池控制方法包括：

步骤一，将原料油与原位供氢剂混合得到混合物，混合物于第一换热器中与SOFC尾气换热，并加热至150-500℃；原位供氢剂在脱硫器中裂解原位生成氢气；在吸附脱硫器中对混合物进行临氢吸附脱硫，将原料油中的硫含量脱除至预设阈值以下，得到低硫原料油；重整装置出口的富氢气体可经过副管路给吸附脱硫器补充氢气；当吸附脱硫器出口温度达到阈值时，进行吸附脱硫剂在线再生，启用备用吸附脱硫器；

步骤二，将储水罐中的水利用第二换热器与SOFC尾气换热，加热至蒸汽后送入混合器；同时将低硫原料油送入混合器与水蒸气混合均匀；将低硫原料油和水蒸气的混合物利用第三换热器与SOFC尾气换热，加热至600-800℃；将富氧气体利用第四换热器与SOFC尾气换热，加热至600-800℃；

步骤三，利用重整装置对低硫原料油和水蒸气的混合物进行重整处理得到富氢气体；当重整器出口温度达到阈值时，进行重整催化剂在线再生，启用备用重整器；

步骤四，将富氢气体利用第五换热器冷却至450-600℃，送入变换器；利用变换器将富氢气体通过水汽变换反应提高富氢气体中的氢气含量，并将CO转换为CO₂；变换器出口的气体经六换热器被SOFC尾气加热至600-800℃；

步骤五，将重整器或第六换热器出来的富氢气体送入SOFC作为燃料，与经过第四换热器加热的富氧气体一同发电；将SOFC尾气为第一换热器、第二换热器、第三换热器和第四换热器提供热量，为吸附脱硫器和重整器再生过程提供贫氧气体；

其中，步骤四可选。