[实用新型]基于燃气轮机和熔融碳酸盐燃料电池的混合供能系统

摘要

本实用新型涉及基于燃气轮机和熔融碳酸盐燃料电池的混合供能系统，属于分布式供能系统领域。该系统包括空气分离器、燃烧室、燃气轮机、VM循环热泵等部件。H2和O2分别在熔融碳酸盐燃料电池的阳极、阴极发生反应产生电能，同时，燃烧室内富氧燃烧产生的高温气体进入燃气轮机膨胀做功，并使发电机发电；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。本混合供能系统不仅可以保证系统电、冷、热用能的需求，而且具有发电效率高、燃料选择多样性、节能环保等特点。

主权项

基于燃气轮机和熔融碳酸盐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、转化器、熔融碳酸盐燃料电池阳极、熔融碳酸盐燃料电池阴极、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；空气进入压气机进行压缩，然后将压缩后的空气通入空气分离器实现气体分离得到O2和N2，N2作为产品进行单独的收集，O2则通过输送管道一部分通入熔融碳酸盐燃料电池阴极，与此同时，燃料CH4在转化器内经过转化得到了H2并被通入至熔融碳酸盐燃料电池阳极，O2与H2则在熔融碳酸盐燃料电池内发生电化学反应进行发电；空气分离后得到的另一部分O2通过输送管道通入燃烧室，与未通入转化器的燃料CH4、转化器的产物CO以及熔融碳酸盐燃料电池阳极的排气一起在燃烧室内发生富氧燃烧，同时将该富氧燃烧过程产生的高温烟气通入燃气轮机膨胀做功推动发电机发电；并且，燃气轮机产生的烟气驱动VM循环热泵进行工作，冬季通过换热器II进行热量交换提供用户需要的供暖量，夏季通过换热器III提供用户需要的制冷量，换热器I则供应用户所需的全年生活热水。