[发明专利]集成带吹扫气OTM供氧的常压CO2零排放SOFC/AT/ST复合动力系统

摘要

本发明属于常压CO2零排放的固体氧化物燃料电池（SOFC）复合动力发电技术领域，特别涉及集成带吹扫气OTM供氧的常压CO2零排放SOFC/AT/ST复合动力系统。本发明将SOFC电池堆系统、OTM系统、空气透平AT、余热锅炉和汽轮机系统、CO2回收系统集成得到一个高效节能环保的CO2零排放复合动力系统。系统能量利用率高，燃烧产物只有CO2和H2O便于CO2分离存储，功耗少，系统在回收CO2的同时仍具有很高的效率。本发明充分利用了SOFC的高温排气余热，提高了系统的效率，并大大的降低了分离捕捉CO2的能耗。

主权项

集成带吹扫气OTM供氧的常压CO2零排放SOFC/AT/ST复合动力系统，其特征在于：第一空气压缩机（1）依次与第一换热器（2）、第二换热器（3）串联后接入SOFC电池堆（4）的阴极；燃料压缩机（9）依次与第三换热器（8）、预重整器（7）串联后接入SOFC电池堆（4）的阳极；SOFC电池堆（4）的阳极排气分为两路：一路接入预重整器（7）进行循环，另一路接入后燃室（5）燃烧；SOFC电池堆（4）的输出端与直流/交流转换器（6）连接；SOFC电池堆（4）的阴极排气与第一换热器（2）串联后接入余热锅炉及汽轮机系统（10）；第二空气压缩机（12）依次与第四换热器（13）、第五换热器（14）、第六换热器（15）串联后接入OTM模块（16）的原料侧入口，OTM模块（16）的原料侧出口与空气透平（17）串联后接入余热锅炉及汽轮机系统（10）；OTM模块（16）的渗透侧出口与第四换热器（13）串联后接入后燃室（5）；后燃室（5）的出口依次与第六换热器（15）、第五换热器（14）、第二换热器（3）串联后分为两路：一路接入OTM模块（16）的渗透侧入口进行循环，另一路依次与第三换热器（8）、余热锅炉及汽轮机系统（10）连接，进行余热回收后接入冷凝器（19），析出水后进入带中间冷却器的二氧化碳压缩机（20）和冷却器（21），制备液态CO2；后燃室（5）的燃烧排气CO2、H2O气体作为吹扫气，经第六换热器（15）、第五换热器（14）、第二换热器（3）换热达到OTM模块（16）的工作温度后送入OTM模块（16）渗透侧入口对氧气进行吹扫。