[发明专利]一种带CO2

摘要

本发明提供一种带CO2捕集的整体煤气化燃料电池发电系统，利用气化炉将煤粉、氧气、二氧化碳和蒸汽生成合成气，之后利用除尘装置、水汽变换装置、脱硫装置进行除尘提纯，得到含有H2、CO和CH4的合成气，再利用燃料加湿器提高合成气中水的含量，之后利用第一换热器提高合成气的温度，之后将该合成气输入高温燃料电池的阳极作为燃料使用，同时，将空分装置和纯氧燃烧器中的氧气通入高温燃料电池的阴极，燃料和氧化剂进行电化学反应产生直流电并输出；本发明通过采用氧气作为燃料电池阴极的氧化剂，提高了燃料电池堆的性能，降低了燃烧后捕集CO2的能耗，发电效率可以达到50％以上，从而能够实现煤炭资源的清洁高效低碳利用。

主权项

1.一种带CO2捕集的整体煤气化燃料电池系统，其特征在于，包括空分装置(1)、煤粉输送装置(3)、气化炉(4)、余热回收装置(6)、除尘装置(7)、水汽变换装置(8)、脱硫装置(9)、燃料加湿器(10)、高温燃料电池(13)、纯氧燃烧器(14)、换热器(12)、气液分离罐(17)和CO2提纯装置(18)，其中，空分装置(1)的入口接入空气，空分装置(1)上的第一氧气出口与气化炉(4)的氧气入口连接；煤粉输送装置(3)上的CO2入口接入CO2，煤粉输送装置(3)的煤粉入口通入煤粉，煤粉输送装置(3)的出口与气化炉(4)上的煤粉入口；气化炉(4)的合成气出口连接余热回收装置(6)的合成气入口，余热回收装置(6)上的第一蒸汽出口接气化炉(4)的蒸汽入口；余热回收装置(6)的合成气出口依次接除尘装置(7)、水汽变换装置(8)、脱硫装置(9)、燃料加湿器(10)、换热器(12)和高温燃料电池(13)的阳极，高温燃料电池(13)阳极的尾气与纯氧燃烧器(14)的燃料入口连接，高温燃料电池(13)对外输出电能；纯氧燃烧器(14)的气体出口接高温燃料电池(13)的阴极入口，高温燃料电池(13)的阴极出口接换热器(12)的热流入口，换热器(12)的热流出口通过气液分离罐(17)接CO2提纯装置(18)，CO2提纯装置(18)的CO2出口接煤粉输送装置(3)上的CO2入口；余热回收装置(6)上的第二蒸汽出口与燃料加湿器(10)上的蒸汽入口连接；空分装置(1)上的第二氧气出口通入高温燃料电池(13)的阴极；空分装置(1)上的第三氧气出口通入纯氧燃烧器(14)中。