[发明专利]一种三循环型煤气化熔融碳酸盐燃料电池发电系统和方法

摘要

一种三循环型煤气化熔融碳酸盐燃料电池发电系统和方法，该系统包括煤气化装置、煤净化装置、熔融碳酸盐燃料电池装置、燃气轮机发电装置、余热锅炉发电装置等部分，煤气化净化后的合成气首先在熔融碳酸盐燃料电池中进行电化学发电，阳极未完全反应的燃料在燃气轮机中进行燃烧发电，煤气化装置和燃气轮机发电装置产生的尾气余热通过余热锅炉进一步发电，实现了能量的梯级利用；本发明提高了系统的发电效率，降低了燃煤发电对环境的污染。

主权项

一种三循环型煤气化熔融碳酸盐燃料电池发电系统，其特征在于：包括空分装置(1)，空分装置(1)的O2出口接气化炉(2)的O2入口，空分装置(1)的第一N2出口连接煤粉加压输送装置(3)的N2入口，空分装置(1)的第二N2出口连接第一混合器(4)的N2入口；煤粉通入到煤粉加压输送装置(3)，煤粉加压输送装置(3)的出口连接气化炉(2)的煤粉入口；气化炉(2)的蒸汽入口通入蒸汽，气化炉(2)的合成气出口连接煤气冷却装置(5)的合成气入口；煤气冷却装置(5)的合成气出口连接除尘装置(6)的入口，煤气冷却装置(5)的水入口通入除盐水，煤气冷却装置(5)的蒸汽出口连接汽轮机(7)的蒸汽入口；除尘装置(6)的出口连接脱汞装置(8)的入口；脱汞装置(8)的出口连接脱硫装置(9)的入口；脱硫装置(9)的硫化氢出口连接硫回收装置(10)的入口，脱硫装置(9)的合成气出口连接膨胀机(11)的入口；硫回收装置(10)的出口输出单质硫；膨胀机(11)的出口连接第一换热器(12)的冷端入口；第一换热器(12)的冷端出口连接MCFC(13)的阳极入口，第一换热器(12的热端入口连接MCFC(13的阳极出口，换热器(12)的热端出口连接第一混合器(4)的第二入口；MCFC(13)的阴极入口连接第二换热器(14)的冷端出口，MCFC(13)的阴极出口连接第二换热器(14)的热端入口，MCFC(13)的电能出口连接DC/AC转换器(15)的入口；DC/AC转换器(15)对外输出交流电能；第一混合器(4)的出口连接燃气轮机的燃烧室(16)的燃料入口；燃气轮机的压气机(17)的入口通入空气，压气机(17)的出口连接燃烧室(16)的空气入口；燃烧室(16)的出口连接燃气轮机的透平(18)的出口；透平(18)的气体出口连接余热锅炉(19)的第一入口；透平(18)与第一发电机(20)相连接，第一发电机(20)对外输出电能；第二换热器(14)的热端出口连接到余热锅炉(19)的第二入口，第二换热器(14)的冷端入口与第二混合器(21)的入口相连接；空气通入到第一风机(22)的入口，第一风机(22)的出口连接混合器(21)的第一入口；第二风机(23)的出口连接第二混合器(21)的第二入口；余热锅炉(19)的蒸汽出口连接汽轮机(7)的第二入口；汽轮机(7)的蒸汽出口连接冷凝器(25)的入口；冷凝器(25)的出口连接余热锅炉(19)的水入口；汽轮机(7)与第二发电机(26)相连接，第二发电机(26)对外输出电能；余热锅炉(19)的气体出口连接分离器(24)的入口；分离器(24)的第一出口连接风机(23)的入口，分离器(24)的第二出口对外排除废气。