[发明专利]基于燃气轮机和固体氧化物燃料电池的混合供能系统

摘要

本发明涉及基于燃气轮机和固体氧化物燃料电池的混合供能系统，属于分布式供能系统领域。该系统包括固体氧化物燃料电池、燃烧室、VM循环热泵等部件。H2与O2在固体氧化物燃料电池中发生反应进行发电；同时，以CH4为主的气体燃料在燃烧室发生富氧燃烧，产生的高温气体进入燃气轮机膨胀做功，使发电机发电；再利用燃气轮机烟气驱动VM循环热泵，在夏季向用户供冷，在冬季向用户供热，并提供用户全年的生活热水负荷。本混合供能系统既可以保证系统电、冷、热用能的需求，又可以使能源得到充分利用。

主权项

1.基于燃气轮机和固体氧化物燃料电池的混合供能系统，其特征在于：它包括压气机、空气分离器、燃料预热器、气体预热器、重整器、固体氧化物燃料电池、燃烧室、燃气轮机、发电机、VM循环热泵、换热器I、换热器II、换热器III；所述的VM循环热泵包括热腔、室温腔、冷腔；空气经过压气机压缩后进入空气分离器得到O2和N2产品，一部分O2经过气体预热器加热后进入固体氧化物燃料电池，另一部分O2进入燃烧室；以CH4为主的气体燃料经燃料预热器加热后，一部分经过重整器得到H2进入固体氧化物燃料电池，与O2发生电化学反应并发电；另一部分以CH4为主的气体燃料、燃料重整后的产物CO、O2、烟气以及固体氧化物燃料电池产物中的部分H2O在燃烧室内进行富养燃烧，产生高温气体进入燃气轮机膨胀做功，并使发电机发电；同时，利用燃气轮机烟气驱动VM循环热泵，夏季通过冷腔从外界吸收热量进行制冷，冬季通过室温腔向用户供暖，热腔供应全年生活热水。