，用變壓吸附方法將二氧化碳和氫氣氣體分離開，提高氫氣的含量。二氧化碳從A路低溫重整放散孔144排出，燃料經(jīng)A路低溫重整輸出管道145和A路低溫重整輸出閥門146輸出。
[0056]如A路低溫重整裝置142出現(xiàn)故障時(shí)?？申P(guān)閉A路低溫重整裝置142的所有輸入和輸出的閥門，即A路低溫重整輸入閥門149、A路低溫重整水蒸汽輸入閥門135、A路低溫重整輸出閥門146及A路低溫重整風(fēng)機(jī)143。將A路高溫重整裝置139輸出經(jīng)A路高溫重整輸出管道133及A路高溫重整輸出閥門134，進(jìn)入B路低溫重整輸入閥門249及B路低溫重整輸入端口 241進(jìn)入B路低溫重整裝置242。同時(shí)關(guān)閉B路高溫重整輸出閥門234和B路氣、水分離輸入閥門247，B路低溫重整裝置242輸出燃料經(jīng)B路低溫重整輸出閥門246進(jìn)入A路低溫重整輸出管道145及A路氣、水分離輸入閥門147到達(dá)A路氣、水冷卻分離裝置152。用B路低溫重整裝置242代替A路低溫重整裝置142工作。以便隔離、維修A路低溫重整裝置142的故障。
[0057]A路氣水分離裝置152:由A路冷凝器151和A路集水器162組成。A路低溫重整裝置142的輸出燃料氣體中含有重整后剩余的水蒸氣127，經(jīng)A路低溫重整輸出管道145及A路低溫重整輸出閥門146和A路氣、水分離輸入閥門147輸入的水蒸氣127經(jīng)過(guò)A路冷凝器151冷卻成水，即可將水和燃料分離開。A路集水器162收集冷凝的水，并將收集的水經(jīng)A路集水器輸出閥門163及A路集水器輸出管道164輸入到六個(gè)沼氣發(fā)酵罐內(nèi)供沼氣發(fā)酵所需。A路氣水分離裝置152輸出的陽(yáng)極燃料153經(jīng)A路陽(yáng)極燃料輸出閥門165進(jìn)入圖5中的陽(yáng)極燃料預(yù)熱室314。
[0058]如A路氣水分離裝置152出現(xiàn)故障時(shí)，關(guān)閉A路氣水分離裝置152輸入和輸出閥門，即A路氣、水分離輸入閥門147、A路陽(yáng)極燃料輸出閥門165、A路集水器輸出閥門163。A路低溫重整裝置142經(jīng)A路低溫重整輸出閥門146及A路低溫重整輸出管道145進(jìn)入B路系統(tǒng)。關(guān)閉B路低溫重整輸出閥門246，開通B路氣、水分離輸入閥門247。由B路氣水分離裝置252代替A路氣水分離裝置152繼續(xù)工作，輸出的陽(yáng)極燃料153經(jīng)B路陽(yáng)極燃料輸出閥門265進(jìn)入圖5中的陽(yáng)極燃料預(yù)熱室314。B路集水器262收集冷凝的水，并將收集的水經(jīng)B路集水器輸出閥門263及A路集水器輸出管道164輸入到六個(gè)沼氣發(fā)酵罐內(nèi)供沼氣發(fā)酵所需。
[0059]實(shí)施例3S0FC發(fā)電系統(tǒng)
[0060]如圖1和圖5所示，SOFC發(fā)電系統(tǒng)主要由SOFC主體300 ;陽(yáng)極燃料153 ;陽(yáng)極燃料預(yù)熱室314 ;陽(yáng)極燃料換熱器313 ;陽(yáng)極燃料室311 ;陰極燃料307 ;陰極燃料預(yù)熱室304 ;陰極燃料換熱器303 ;陰極燃料室301 ;啟動(dòng)燃燒器305 ;陰極燃料風(fēng)機(jī)309和過(guò)濾器308組成。因?yàn)?，SOFC發(fā)電系統(tǒng)的正常工作溫度在800°C。要啟動(dòng)SOFC發(fā)電系統(tǒng)，首先，用來(lái)自圖2 A路甲烷提純裝置112經(jīng)A路甲烷提純輸出管道115及陽(yáng)極燃料閥門318，向啟動(dòng)燃燒器305提供燃?xì)?，啟?dòng)燃燒器305發(fā)出的熱量，對(duì)SOFC主體300、陽(yáng)極燃料153、陽(yáng)極燃料預(yù)熱室314、陽(yáng)極燃料換熱器313、陰極燃料307、陰極燃料預(yù)熱室304、陰極燃料換熱器303等裝置加熱，使其達(dá)到工作溫度800°C的需求。
[0061]陽(yáng)極燃料153來(lái)自A路氣水分離裝置152的燃料輸出端；經(jīng)陽(yáng)極燃料預(yù)熱室314內(nèi)的陽(yáng)極燃料換熱器313升溫，通過(guò)陽(yáng)極燃料管道312進(jìn)入陽(yáng)極燃料室311。向SOFC主體300的陽(yáng)極提供陽(yáng)極燃料153。
[0062]陰極燃料307來(lái)自陰極燃料風(fēng)機(jī)309，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器308，再經(jīng)陰極燃料預(yù)熱室304的陰極燃料換熱器303升溫，通過(guò)陰極燃料管道302進(jìn)入陰極燃料室301。向SOFC主體300的陰極提供陰極燃料307。
[0063]當(dāng)SOFC主體300進(jìn)入正常發(fā)電狀態(tài)時(shí)，SOFC主體300將釋放出熱量，此熱量對(duì)陽(yáng)極燃料預(yù)熱室314和陰極燃料預(yù)熱室304同樣起到預(yù)熱作用。此時(shí)啟動(dòng)燃燒器305可降低熱量供給，或關(guān)閉啟動(dòng)燃燒器305。
[0064]在SOFC主體300排出陽(yáng)極燃料尾氣316中，氫氣含量還占有30%。所以，將排出陽(yáng)極燃料尾氣316回收，經(jīng)圖2中A路高溫重整陽(yáng)極尾氣輸閥門136輸入到A路高溫重整裝置139。經(jīng)A路高溫重整裝置139、A路低溫重整裝置142，A路氣水分離裝置152。再輸入到SOFC發(fā)電系統(tǒng)循環(huán)再利用。
[0065]SOFC發(fā)電系統(tǒng)排出陰極燃料尾氣317，陰極燃料尾氣溫度高達(dá)800°C氣體，將陰極燃料尾氣317輸入到圖2中烘干裝置24，做沼氣廢渣20烘干的熱源。SOFC發(fā)電系統(tǒng)主體300釋放熱尾氣315和啟動(dòng)燃燒器305余熱溫度高達(dá)800°C氣體，輸入到一號(hào)沼氣發(fā)酵罐I至六號(hào)沼氣發(fā)酵罐6內(nèi)，做沼氣發(fā)酵的熱源。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種六罐循環(huán)式沼氣雙路SOFC陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)，有沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)和陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)；所述的沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括產(chǎn)生沼氣的發(fā)酵罐、混合粉碎秸桿和甲烷發(fā)酵菌的攪拌機(jī)(9)、沼氣存儲(chǔ)罐(66)構(gòu)成；所述的陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)按順序包括沼氣脫硫裝置、甲烷提純裝置、燃料升溫及蒸汽發(fā)生裝置、高溫重整裝置、低溫重整裝置、氣水分離裝置，陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)的前后裝置之間有管道連通；其特征在于，所述的沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)有6套構(gòu)成六罐循環(huán)式沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)；攪拌機(jī)(9)輸出的粉碎秸桿和甲烷發(fā)酵菌經(jīng)傳送帶(10)分別進(jìn)入一號(hào)發(fā)酵罐(I)、二號(hào)發(fā)酵罐(2)、三號(hào)發(fā)酵罐(3)、四號(hào)發(fā)酵罐(4)、五號(hào)發(fā)酵罐(5)和六號(hào)發(fā)酵罐(6)，6個(gè)發(fā)酵罐在同一時(shí)間的工作狀態(tài)均不相同；6個(gè)發(fā)酵罐產(chǎn)生的沼氣經(jīng)輸出閥門進(jìn)入沼氣存儲(chǔ)罐￠6);所述的陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)是由A路陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)和B路陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)構(gòu)成雙路固體氧化物燃料電池陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)；在A路陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)和B路陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的相同裝置的輸入端之間都用管道相連通，A路陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)和B路陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的相同裝置的輸出端之間都用管道相連通，各裝置在靠近輸入端和輸出端處均裝有閥門。2.按照權(quán)利要求1所述的六罐循環(huán)式沼氣雙路SOFC陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)，其特征在于，所述的6個(gè)發(fā)酵罐均與固體氧化物燃料電池的高溫尾氣(315)接通，為發(fā)酵罐提供發(fā)酵溫度。3.按照權(quán)利要求1或2所述的六罐循環(huán)式沼氣雙路SOFC陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)，其特征在于，所述的6個(gè)發(fā)酵罐的沼氣廢渣(20)均進(jìn)入烘干裝置(24);烘干裝置(24)由高溫陰極燃料尾氣(317)供熱；最后由包裝機(jī)(25)打包用作肥料。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于新能源領(lǐng)域，特別涉及六罐循環(huán)式沼氣雙路SOFC陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)。本實(shí)用新型以作物秸稈為原材料，設(shè)計(jì)六個(gè)發(fā)酵灌依次進(jìn)入沼氣生產(chǎn)期，保持兩個(gè)發(fā)酵灌同時(shí)供給沼氣，且兩個(gè)發(fā)酵灌的產(chǎn)出流量保持錯(cuò)峰式輸出。SOFC陽(yáng)極燃料的供給系統(tǒng)設(shè)計(jì)成雙路供給系統(tǒng)。即A路系統(tǒng)、B路系統(tǒng)。A、B兩路系統(tǒng)交替承擔(dān)工作狀態(tài)和保養(yǎng)與備用狀態(tài)。當(dāng)處在工作狀態(tài)的陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)中某一裝置發(fā)生故障時(shí)，處在保養(yǎng)與備用狀態(tài)的系統(tǒng)中所對(duì)應(yīng)的裝置立即切換代替故障裝置工作。本實(shí)用新型的SOFC發(fā)電陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)，具有沼氣供給流量大和穩(wěn)定的特點(diǎn)；并滿足SOFC發(fā)電對(duì)陽(yáng)極燃料供給系統(tǒng)的連續(xù)供給的需求。
【IPC分類】H01M8/10, H01M8/04, H01M8/06
【公開號(hào)】CN204947014
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520774009
【發(fā)明人】裴凱, 蘇峰, 薛燕峰, 王文全, 裴力
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月8日