[发明专利]一种燃料电池发电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池发电系统，包括：

氨分解装置和设置于其内部的加热装置，所述加热装置用于对进入所述氨分解装置中的气体和催化剂加热，所述氨分解装置用于将氨气分解为氢氮气；

氨脱除装置，其与所述氨分解装置的出口连通，用于脱除未分解的氨气；

燃料电池，其与所述氨脱除装置连通，以氢气为燃料氧化产生电能；

转换装置，其与所述燃料电池连接，对所述燃料电池的电压进行升压；

电池组，用于储存所述燃料电池产生的电能；

其特征在于，所述系统还包括第一膜增湿器、第二膜增湿器、第一气水分离器和空压机；所述第一膜增湿器连通在所述氨分解装置和所述燃料电池的阳极之间，所述第二膜增湿器连通在所述空压机和所述燃料电池的阴极之间，所述空压机用于将压缩空气送入所述燃料电池的阴极；所述燃料电池的第一出口和所述燃料电池的阳极连通，所述燃料电池的第二出口和所述第一气水分离器的进口连通，所述第一气水分离器的第一出口和所述第一膜增湿器连通，所述第一气水分离器的第二出口和所述第二膜增湿器连通。

2.根据权利要求1所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述系统还包括膜分离装置和变压吸附分离装置，所述变压吸附分离装置进口与所述膜分离装置出口连通，所述氨脱除装置的出口与所述膜分离装置的进口连通，所述变压吸附分离装置的出口通过所述第一膜增湿器与所述燃料电池的阳极连通。

3.根据权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述系统还包括氢气增压泵，所述氢气增压泵连接在所述氨脱除装置出口与所述膜分离装置的进口之间。

4.根据权利要求3所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述系统还包括引射器，所述引射器的进口和所述燃料电池第一出口连通，所述引射器第一出口分别与所述变压吸附分离装置出口和所述氨分解装置进口连通，所述引射器第二出口与所述燃料电池的阳极连通。

5.根据权利要求4所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述加热装置包括电加热器和尾气燃烧装置，所述氨分解装置内部隔离开两个可以导热的第一分解空间和第二分解空间，所述尾气燃烧装置安装在所述第一分解空间，所述电加热器安装在所述第二分解空间；所述第一分解空间分别与所述氨分解装置的第一进口和所述引射器的第一出口连通，所述第二分解空间与所述氨分解装置的第二进口连通，氨气进入所述第二分解空间中，所述第一分解空间和所述第二分解空间均和所述氨分解装置的出口连通。

6.根据权利要求5所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述第二分解空间内沿氨气流动方向填装有两种催化剂，靠近氨气上游侧布置的第一种催化剂占比逐渐增高，靠近氨气下游侧布置的第二种催化剂占比逐渐增高。

7.根据权利要求6所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述第一种催化剂采用Ru基催化剂，所述第二种催化剂采用Ni基催化剂，各所述的催化剂程分布呈梯度装填，催化剂粒径0.5mm-3mm。