[发明专利]甲醇重组产氢燃料电池发电余热利用系统

权利要求书

1.一种甲醇重组产氢燃料电池发电余热利用系统，其特征在于，该系统包括能够提供余热的甲醇重组单元和燃料电池单元，以及通过加热循环线路串联的循环单元，一级换热单元，二级换热单元和热供应单元；其中，

所述甲醇重组单元包括：能够在其中反应生成富氢气体的甲醇重组装置；用于为所述甲醇重组装置提供反应所需的热量，并产生烟气的燃烧装置；以及，用于对所述甲醇重组装置生成的富氢气体进行提纯，并分离出高纯氢气提供给燃料电池单元作为原料的氢气提纯装置；

所述燃料电池单元包括：能够将氧气和来自所述甲醇重组单元的高纯氢气进行电化学反应产生电能的燃料电池堆；以及，能够为燃料电池堆提供冷却的冷却循环线路；所述冷却循环线路中具有能够在其中循环，为燃料电池堆降温的第一换热介质；

所述循环单元包括：能够为加热循环线路中的第二换热介质提供动力的循环泵；

所述一级换热单元包括：能够使得所述冷却循环线路中的第一换热介质与所述加热循环线路中的第二换热介质进行热量交换的换热器；

所述二级换热单元包括：能够使得所述甲醇重组单元中的烟气与所述加热循环线路中的第二换热介质进行热量交换的烟气冷却器；

所述热供应单元包括：能够从所述加热循环线路取热的取热装置。

2.根据权利要求1所述的甲醇重组产氢燃料电池发电余热利用系统，其特征在于，所述第二换热介质的至少一部分顺次地在所述循环单元，一级换热单元，二级换热单元和热供应单元中循环流动。

3.根据权利要求1所述的甲醇重组产氢燃料电池发电余热利用系统，其特征在于，所述甲醇重组单元还包括储氢罐；所述储氢罐一方面连接至所述氢气提纯装置，以储存氢气提纯装置分离的高纯氢气；所述储氢罐另一方面通过第一通断阀连接至所述燃料电池单元，为其提供作为原料的高纯氢气。

4.根据权利要求3所述的甲醇重组产氢燃料电池发电余热利用系统，其特征在于，所述氢气提纯装置分离的尾气作为主燃料输送至所述燃烧装置；所述储氢罐通过第二通断阀连接至所述燃料装置，能够将储氢罐中的一部分氢气作为辅燃料提供给所述燃烧装置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的甲醇重组产氢燃料电池发电余热利用系统，其特征在于，所述第一换热介质不与燃料电池堆中的介质产生干涉；所述冷却循环线路上设置有冷却泵，用于为第一换热介质在冷却循环线路中的循环提供动力。

6.根据权利要求5所述的甲醇重组产氢燃料电池发电余热利用系统，其特征在于，所述冷却循环线路上还设置有备用的散热器；当所述换热器故障时，能够对第一换热介质进行冷却。

7.根据权利要求1-4和6任一项所述的甲醇重组产氢燃料电池发电余热利用系统，其特征在于，所述燃料电池堆中的来自所述甲醇重组单元的高纯氢气能够作为吹扫用气体，用于燃料电池堆中的间歇吹扫；吹扫后气体被输送至缓冲罐，其中的水分被缓冲罐排出，所剩的干气被输送至所述燃烧装置作为燃料。

8.根据权利要求1-4和6任一项所述的甲醇重组产氢燃料电池发电余热利用系统，其特征在于，所述循环单元至少具有两个并联设置的循环泵，互为冗余；所述循环单元还包括定压补充泵，连接至所述加热循环线路，为其补充第二换热介质或调控其压力；所述定压补充泵的出口端与循环泵的入口端之间设置有过滤器，用于过滤或净化循环中的第二换热介质。

9.根据权利要求1-4和6所述的甲醇重组产氢燃料电池发电余热利用系统，其特征在于，在一级换热单元中，第一旁路作为加热循环线路的一部分横跨在换热器的两端，能够在第一旁路和换热器之间切换；所述第一旁路上，以及换热器的两端均分别设有通断阀；在二级换热单元中，第二旁路作为加热循环线路的一部分横跨在烟气冷却器的两端，能够在第二旁路和烟气冷却器之间切换；所述第二旁路上，以及烟气冷却器的两端均分别设有通断阀。

10.根据权利要求1-4和6任一项所述的甲醇重组产氢燃料电池发电余热利用系统，其特征在于，所述热供应单元包括：供热母管，其作为加热循环线路的一部分，能够汇集来自二级换热单元的第二换热介质；所述取热装置，其能够从供热母管取热，并将取热后的第二换热介质返回至回热母管；以及所述回热母管，其作为加热循环线路的一部分，能够收集取热装置返回的第二换热介质，并输送至所述循环单元。