[发明专利]基于SOFC/GT和膜分离技术的低碳排放功冷联供系统

摘要

本发明公开了一种基于SOFC/GT和膜分离技术的低碳排放功冷联供系统，以两级SOFC/GT复合动力系统为基准系统，通过引入二氧化碳膜分离装置和氨动力/制冷复合循环为底循环，集成一个低碳排放的功冷联供系统，可以解决目前没有一种设计或系统能够实现高效梯级功冷联供和低碳排放的问题。本发明通过两级SOFC高效动力驱动、燃气轮机回收高温排气余热和氨水功冷联供循环回收中低温排气余热，实现了能量梯级高效利用，并通过集成膜分离技术分离出系统排气中的CO₂而实现了低碳排放，具有良好的节能和减排效果。

主权项

一种基于SOFC/GT和膜分离技术的低碳排放功冷联供系统，其特征是，包括：空气压气机与第一预热器串联后接入第一SOFC的阴极；燃料压气机与第一混合器相连接，水泵与第六预热器、第二预热器串联后接入第一混合器，第一混合器相继与第三预热器、第五预热器相连后接入第一SOFC的阳极；第一SOFC电池堆的输出端与第一直流/交流换流器相连接；第一SOFC的阴极排气接入第二SOFC的阴极，第一SOFC的阳极排气接入膜法分离氢装置；膜法分离氢装置分离出的H₂相继经第三预热器冷却、氢气压气机升压和第四预热器升温后接入第二SOFC的阳极；第二SOFC的阴极排气和阳极排气接入后燃烧室，第二SOFC电池堆的输出端与第二直流/交流换流器相连接；膜法分离氢装置排出的分离H₂后的气体接入膜分离二氧化碳装置，膜分离二氧化碳装置分离出的CO₂经第六预热器放热后接入带冷却器的二氧化碳压缩机，制备液态CO₂，实现低碳减排；膜分离二氧化碳装置排出的分离CO₂后的气体接入后燃烧室，后燃烧室的高温排气分两路：一路与第一预热器和第二预热器串联后接入第二混合器，另一路与第四预热器和第五预热器串联后接入第二混合器；第二混合器依次与燃气轮机、过热器、再沸器和烟气回热器相连接，进行余热回收；液化天然气相继与带中间冷却器的二氧化碳压缩机和冷量储存器串联后接入燃料压气机。