[发明专利]基于双级ORC和LNG冷能利用的燃料电池联供发电系统

摘要

本发明公开了一种基于双级ORC及LNG冷能利用的燃料电池联供发电系统，包括SOFC系统、双级有机朗肯循环系统和LNG冷能利用系统。本发明通过将现有的SOFC系统、有机朗肯循环和LNG冷能利用系统耦合，改变燃料电池阴极及阳极进出口温度、空燃比、水蒸气碳比和回收比等以实现功冷联供，可用于中型分电、小型家电热电联供等领域，也可作为固定电站、船舶动力电源、交通车辆动力电源等移动电源。

主权项

1.一种基于双级ORC及LNG冷能利用的燃料电池联供发电系统，其特征在于：包括SOFC系统、双级有机朗肯循环系统和LNG冷能利用系统；所述SOFC系统，被配置为以空气以及燃料与水的混合物为原料发生电化学反应，对外输出电能；所述SOFC系统，被配置为与燃气轮机连用，其阳极排放的未反应完的可燃气体与阴极排放的过剩空气经燃烧后被送入燃气轮机对外膨胀做功，产生排气，所述燃气轮机排气被依次用于预热空气、燃料和水，然后被送入第一换热器，用以驱动双级有机朗肯循环系统；所述双级有机朗肯循环系统包括第一级有机朗肯循环系统和第二级有机朗肯循环系统，所述第一级有机朗肯循环系统，被配置为以燃气轮机排气为热源，以LNG为冷源，采用第一循环工质进行朗肯循环对外做功，所述第二级有机朗肯循环系统，被配置为以第一级有机朗肯循环系统的透平乏气为热源，以LNG为冷源，采用第二循环工质进行朗肯循环对外做功；其中，所述第一级有机朗肯循环的驱动热源温度高于第二级有机朗肯循环的驱动热源温度；所述LNG冷能利用系统，被配置为采用LNG依次用于冷却第二循环工质、第一循环工质和空气，后一部分用作SOFC系统的电化学反应原料，一分部用于对外膨胀做功回收压力能。