CN101636871A - 具有高温燃料电池的系统 - Google Patents
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Abstract
具有多个串联连接的高温燃料电池系列的系统，用于至少产生电能，特别是具有固体氧化物燃料电池(SOFCs)，该系统包括：用于空气的空气源；用于燃料的燃料源，例如天然气；至少第一和第二高温燃料电池，它们串联连接，每个燃料电池包括用于燃料的阳极进口和阳极出口以及用于空气的阴极进口和阴极出口，还包括电连接件，用于输出产生的电能；第一燃料电池的阴极进口与空气源连接；每个燃料电池的阳极进口与燃料源连接；第一燃料电池的阴极出口与第二燃料电池的阴极进口连接；以及旁路空气连接件，用于在空气源和混合口之间的空气，该混合口在第一燃料电池的阴极出口和第二燃料电池的阴极进口之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有多个串联连接高温燃料电池的系统，特别是固体氧化物燃料电池(SOFC)类型燃料电池，用于至少产生电能。
背景技术
由现有技术已知高温燃料电池适用于“大型(分散的)能量的产生”。目前认为包括MCFC(熔融碳酸盐燃料电池)和SOFC的这种类型燃料电池具有高于600摄氏度的操作温度，且当为SOFC燃料电池时优选是在650-1000摄氏度之间。空气用于向燃料电池供给氧，用于提供氢的燃料例如可以是天然气或已经制造的氢。
包括这种类型燃料电池的已知系统并不特别令人满意。本发明并不涉及这种类型燃料电池的设计和制造，而是涉及将它们集成在用于能量产生的系统中的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种系统，该系统能够高效地使用而由高温燃料电池组成。
本发明的另一目的是提出使得系统改进的措施。
特别是，本发明的目的是提供一种比已知系统更高效的系统。本发明的另一目的是提出能够最佳地使用来自系统排气中的热量的措施。
还一目的是提供一种系统，该系统具有比已知系统更低水平的污染排放。
还一目的是提供一种系统，在该系统中将产生用于一个或多个系统部件的最佳操作条件，该系统特别有利于一个或多个所述部件的技术实施。
本发明提供了根据权利要求1的系统。例如，燃料电池将使用在大约900摄氏度下提供空气的空气供给源。权利要求的措施保证第一燃料电池的阴极出口的流出物(它的温度为例如大约1100度)与“冷空气”(例如在大约600摄氏度)混合，这样，供给第二燃料电池的空气的温度再次为900摄氏度。这能够在提供用于每个电池的最佳状态的系统中包括相当大的燃料电池能量。
显然，该系列也可以包括超过两个的高温燃料电池，这里，对于每个燃料电池重复“空气混合方法”，且每个燃料电池依次接收在正确温度下供给的空气。
燃料源优选是与第一燃料电池的阳极进口连接，第一燃料电池的阳极出口优选是与第二燃料电池的阳极进口连接，从而导致“串联连接”的方式(就燃料供给到燃料电池的方式而言)。
在空气源和第一燃料电池的阴极进口之间，系统优选是包括预热燃烧装置，用于加热来自空气源的空气，这样，加热的空气供给第一燃料电池。该预热燃烧装置特别是还可以在启动系统时使用。
在优选实施例中，预热燃烧装置与(优选是在系列中的第一燃料电池的)一个或多个燃料电池的阳极出口连接。
在优选实施例中，系统包括涡轮，该涡轮与系列的最后燃料电池的阴极出口连接，这样，从该阴极出口中出来的高温气体中的能量可以用于驱动涡轮。
特别是，当系统包括与系列中的最后燃料电池的阴极出口连接或者与系列的一个或多个其它阴极出口连接的涡轮时，优选是系统包括旁路空气连接件，用于在空气源和燃料电池系列的一个或多个所述燃料电池的阴极出口(所述阴极出口与涡轮连接)之间的空气。这样，它又可以降低温度至例如大约900摄氏度，这有利于这种类型涡轮的设计和操作。
系统优选是包括用于压缩空气的压缩机组件，该压缩机组件的至少一个压缩机有空气进口和出口，该出口与系列的第一燃料电池的阴极进口连接，这样，压缩空气供给到燃料电池系列。
压缩机组件优选是包括：
-低压压缩机，该低压压缩机有空气进口和出口；
-高压压缩机，该高压压缩机有进口和出口，低压压缩机的出口通过第一空气通路与高压压缩机的进口连接。
优选是，系统包括用于驱动压缩机组件的压缩机涡轮组件，该压缩机涡轮组件包括单个压缩机涡轮或串联设置的多个压缩机涡轮，该压缩机涡轮组件具有进口和出口，该进口与系列的最后燃料电池的阴极出口连接。
优选是，能量的产生还通过使系统还包括动力涡轮来实现，该动力涡轮具有旋转轴，用于输出机械能，优选是与用于发电的发电机连接。
优选是，动力涡轮具有：进口，该进口与压缩机涡轮组件的出口连接；以及排气出口。
在系统中，燃烧装置可以设置在压缩机涡轮组件的出口和动力涡轮的进口之间。
在变化形式中，一个或多个高温燃料电池(优选是一系列高温燃料电池，如上所述)设置在压缩机涡轮组件的出口和动力涡轮的进口之间。
在具有动力涡轮的系统中，系统优选是包括排气管路系统，该排气管路系统的进口端与动力涡轮的排气出口连接。
在具有低压压缩机和高压压缩机的系统中，系统优选是包括第二空气通路，该第二空气通路在进口端处连接于低压压缩机的出口和高压压缩机的进口之间，这样，在从低压压缩机的出口出来的压缩空气中，第一空气流通过第一空气通路通向高压压缩机，第二空气流进入第二空气通路；
-且优选是水注入装置设置在第二空气通路处，用于将水注入第二空气流中；
-第二空气通路在其出口端处与在压缩机涡轮组件的出口和动力涡轮的进口之间的连接件连接。
合适时，第二空气通路包括用于增加第二空气流的压力的风扇。
优选是，(部分)基于利用来自系统的排气中的热量并例如设置在压缩机组件和高温燃料电池系列之间的换热器来进行要供给的空气的预热。
特别优选是，本发明提供了包括用于产生蒸汽的一个或多个蒸汽发生器的系统，在该实例中，蒸汽发生器优选是与排气管路系统连接，目的是使用来自排气的热量，以便产生蒸汽，蒸汽发生器有出口，该出口与一个或多个燃料电池的阳极出口连接，优选是与在燃料电池的阳极出口和燃料电池的阳极进口之间的连接件中的混合口连接。这可以在该点处也保持最佳的操作条件。
显然，当多个燃料电池串联连接时，这种类型的蒸汽混合可以在每种情况下在相互连接的阳极出口和阳极进口之间进行。
优选是，本发明还提供了一种方案，其中，系统包括用于产生蒸汽的蒸汽发生器，该蒸汽发生器优选是与排气管路系统连接，用于利用来自排气的热量以便产生蒸汽，且蒸汽发生器有出口，该出口与系列中的最后燃料电池的阴极出口连接。这在所述出口与涡轮连接时特别有利，且该方案在系列的一个或多个其它阴极出口与涡轮连接时也可以使用。
在具有低压压缩机和高压压缩机的系统中，用于高压压缩机的最佳操作条件可以通过将来自低压压缩机的空气流分成第一空气流和第二空气流而实现，同时水也可以有利地注入第二空气流中。
在一个可能的变化形式中，系统包括冷却第一空气流的冷却装置；这些冷却装置可以设计为水注入装置，这时该水注入装置独立于用于第二空气流的水注入装置。
优选是，第一空气流大于第二空气流，例如，第一空气流占由低压压缩机输出的总空气流的70-90％，第二空气流占10-30％。
第二空气流可以在系统的可选压缩机涡轮组件的下游与第一空气流组合，这样，所述第二空气流可以保持在相对较低的压力。当在两个空气流组合的点处的压力大于低压压缩机的出口处的压力时，可以提供风扇(辅助压缩机)，该风扇升高第二空气流的压力。例如，该风扇是电驱动风扇。
优选是提供有在排气管路系统的排气和第二空气流之间进行传热的换热器，该换热器优选是在第一水注入装置的下游。这样可以将尽可能最大量的水引入第二空气流中，并利用来自排气的热量来使该水蒸发。
应当知道，在本发明中的术语“水注入”包括任意形式的水注入，即包括水的雾化、预热水或蒸汽的注入等。
本发明的系统的一种可能用途是“产生分散能量”，用于(处理)设备(例如在石油化学工业)或用于建筑物、住宅区等。
在一种特别的变化形式中，本发明提供了将位于天然气生产现场的系统，它靠近一个或多个天然气井，优选是在离这种类型的天然气生产井在10km的半径内，合适时直接在天然气生产井处。例如，这样可以利用来自井中的、并不(不再)用于天然气生产的天然气，例如考虑到压力水平太低或已经变得太低。
附图说明
本发明系统的其它优选实施例在权利要求中和在下面参考附图的说明中介绍，附图中：
图1表示了本发明系统的非限定实施例的视图，
图2表示了图1的系统的高温燃料电池的串联系列的部分。
具体实施方式
图1表示了根据本发明用于能量产生的系统。
系统包括用于要进行燃烧的空气的空气源1，在本例中为环境空气。合适时还可以提供能够供给氧的其它源。
系统还包括用于压缩空气的压缩机组件。在本例中，压缩机组件包括：
-低压压缩机2，该低压压缩机具有空气进口3和出口4；
-高压压缩机5，该高压压缩机具有进口6和出口，低压压缩机的出口4与高压压缩机5的进口6连接。
而且，所示系统包括压缩机涡轮组件，用于驱动低压压缩机2和高压压缩机5，在本例中，该压缩机涡轮组件包括单个压缩机涡轮8，且该压缩机涡轮组件具有进口9和出口10。
在本例中，空气压缩机4、5和压缩机涡轮8布置在单个公共轴11上。
第一空气通路12在出口4和进口6之间延伸，通过该第一空气通路12，第一空气流从低压压缩机2通向高压压缩机5。第二空气通路13的进口端与所述第一空气通路12连接，这样，来自低压压缩机2的出口4的压缩空气中，第一空气流通向高压压缩机5，第二空气流通入第二空气通路13。
优选是，来自低压压缩机2的空气流进行如此分离，使得第一空气流大于第二空气流，例如，第一空气流占总空气流的85％，第二空气流占总空气流的15％。在两个空气流之间的比例可以恒定，例如通过使得第二空气通路相对于第一空气通路12的通道截面具有特定通道截面。优选是可以提供控制装置例如阀装置，优选是在第二空气通路13中，用于相对于第一空气通路12而打开/关闭和/或控制第二空气通路13的通道截面尺寸。
在第二空气通路13处有第一水喷射装置15，用于将水喷射至第二空气流中。
冷却装置(在这种情况下具有换热器17)设置成用于冷却第一空气通路12中的第一空气流。
众所周知，水以任意方式进行注入，目的是冷却空气和增加系统中的质量流量，这提供了多个优点。
在第一水注入装置15的上游可以提供风扇，该风扇在第二空气通路13处，用于使得第二空气流的压力有限增加。该风扇可以有低的功率，并在合适时可以是电驱动的。
系统包括换热器(或回热器)20，该换热器20利用从系统排气抽取的热量来加热从压缩机组件的出口流出的空气，如后面所述。
在压缩机组件(本例中在换热器20的下游)和压缩机涡轮8之间，系统包括燃料电池装置，该燃料电池装置在图2中更详细表示。
系统包括用于燃料的燃料源21，在本例中为用于天然气，或者在一种变化形式中为用于氢气。
燃料电池装置包括多个高温燃料电池，这些高温燃料电池串联连接用于至少产生电能，特别是固体氧化物燃料电池(SOFC)。
所示实例表示了第一、第二和第三高温燃料电池，这些高温燃料电池分别由附图标记30、40和50表示。
在下面所述的优选方式中，这些燃料电池30、40、50串联连接。
燃料电池30、40、50的每个均具有：相关阳极进口(a)，用于燃料例如天然气；阳极出口(b)；阴极进口(c)，用于空气；阴极出口(d)；以及电连接件，用于输出产生的电能(e)。
所示部件包括预热燃烧装置60，用于加热从压缩机组件出来的加压空气，在本例中，该加压空气已经通过换热器20来预热，因此，加压、加热的空气供给第一燃料电池30。例如，该空气处于大约9巴的压力和900摄氏度的温度。
图1和2中的视图显示第一燃料电池30的阴极进口(c)与预热燃烧装置60连接。
第一燃料电池30的阴极出口(d)与第二燃料电池40的阴极进口(c)连接，且第二燃料电池40的阴极出口(d)在本例中与第三(在本例中为系列的最后)燃料电池50的阴极进口(c)连接。
而且，在该优选布置中，第一燃料电池30的阳极进口(a)与燃料源21连接。第一燃料电池30的阳极出口(b)与第二燃料电池40的阳极进口(a)连接，且第二燃料电池(40)的阳极出口(b)与第三燃料电池(50)的阳极进口(a)连接。
在本例中，第三燃料电池50的阳极出口(b)与预热燃烧装置60连接，用于将燃料供给所述燃烧装置。
图中还表示了用于空气的旁路空气连接件31，该旁路空气连接件31设置在空气源1(本例中在压缩机组件和换热器20的下游)和混合口32(该混合口在第一燃料电池30的阴极出口(d)和第二燃料电池40的阴极进口(c)之间)之间。
类似类型的旁路空气连接件41也设置在空气源1(本例中在压缩机组件和换热器20的下游)和混合口42(该混合口42在第二燃料电池40的阴极出口(d)和第三燃料电池50的阴极进口(c)之间)之间。
在本例中，还一旁路空气连接件51设置在空气源1(本例中在压缩机组件和换热器20的下游)和混合口52(该混合口52在第三燃料电池50的阴极出口(d)处，在本例中该第三燃料电池为系列的最后燃料电池)之间。
结果是多个高温燃料电池串联连接，其中每个燃料电池的阴极进口与前面的燃料电池的阴极出口连接，如空气供给的方向所示，且还有在空气源和混合口(该混合口在连续燃料电池的、相互连接的阴极出口和阴极进口之间)之间的旁路空气连接件。
系统还包括动力涡轮70，在本例中具有用于输出机械能的可旋转轴71，例如用于驱动发电机72。
动力涡轮70具有进口73，在本例中该进口73与压缩机涡轮8的出口连接。
在本例中，在所述压缩机涡轮8和动力涡轮70之间有另一系列的高温燃料电池(100)，这些高温燃料电池优选是具有上述结构。也可选择，可以提供低压燃烧装置。
动力涡轮70还有排气出口75。
设备还有排气管路系统，该排气管路系统的进口端80与动力涡轮70的排气出口75连接。在该图中，为了清楚而表示为处于两个位置。
在本例中，第二空气通路13的出口端13b与在压缩机涡轮8的出口10和高温燃料电池装置100(或在该位置的可选低压燃烧装置)的进口之间的连接件连接。
排气管路系统包括第一排气通路82和第二排气通路81，这两个通路81、82与动力涡轮70的出口75连接，这样，第一排气流进入第一排气通路82，第二排气流进入第二排气通路81。
优选是，第一排气流大于第二排气流；例如，在排气流之间的比例与在第一空气流和第二空气流之间的比例近似相同。
第二空气流换热器90在排气管路系统中的排气和第二空气流(优选是在水注入装置15的下游)之间传热。
燃料加热换热器91在排气流和供给高温燃料电池装置的燃料之间传热。所述换热器91优选是包括在第二排气流中。
换热器20(也称为回热器)在第一排气通路82中的第一排气流和通向燃料电池系列的空气流(在本例中在预热燃烧装置60的上游)之间传热。
优选是，换热器设计成在这些排气排出之前从该排气中抽取尽可能最大的热量。还可以在63处所示，所有的排气流都汇聚在该处。
在所示系统中，在水注入装置15的位置处或恰好在它附近处，在排气流和第二空气流之间进行传热，在本例中通过换热器64进行。
合适时，注入的水可以通过在排气管路系统的出口附近注射水而回收，这些水再与先前注入的水一起收集。
在优选实施例中，排气经过冷凝器，优选是以这样的方式，即排气穿过一个或多个冷却水的帘。这使得回收注入的水和蒸汽，还洗涤排气，因此系统的实际功能是没有任何排放。
在一种变化形式中，低压燃烧装置位于第二空气通路13中，用于燃烧合适混合的第二空气流和燃料。
所示设备还表示了第一和可选的第二蒸汽发生器110、120，它们提供蒸汽。蒸汽发生器将部分或完全(这是优选选择)通过从排气抽取热量来实施。在本例中，优选是该抽取在排气流的下游通过回热器20来进行，在本例中从第一排气通路中抽取。
在本例中，通过系统的一个或多个蒸汽发生器110、120而获得的蒸汽通过所述蒸汽发生器的出口和通过蒸汽管线(未示出)而供给来自系统中的一个或多个燃料电池的阳极出口(b)的流出物。这能够冷却所述流出物，还能够在系统中进行能量转移，这增加了效率。
图中还表示了在燃料电池的阳极出口和燃料电池系列的随后燃料电池的阳极进口之间的连接件中的蒸汽混合口111、112(特别参照图2)。还可以看见在系列中的最后燃料电池50的阳极出口(b)处的蒸汽混合口113。
蒸汽发生器优选是与系列中的最后燃料电池50的阴极出口(d)连接，优选是当涡轮8也与所述出口连接时，与本例中相同。在本例中，优选是提供温度控制装置，该温度控制装置使得能够控制蒸汽供给，以便将对所述涡轮8的供给设置在基本恒定的温度。在本例中，蒸汽混合口114用于该目的。
在变化形式中，可以提供有多个压缩机涡轮，而不是单个压缩机涡轮，例如以这样的方式，即一个压缩机涡轮驱动低压压缩机，另一压缩机涡轮驱动高压压缩机。
在还一变化形式中，压缩机涡轮可以驱动发电机，还可以有电驱动马达，该电驱动马达与发电机连接，以便用于驱动压缩机组件的一个或多个压缩机。
将水注入第二空气流中以及供给从排气向所述第二空气流抽取的热量也可以以与图中所示不同的方式来实施。例如，一个或多个换热器可以设置在水注入装置的上游，或者水注入装置可以设置在与换热器相同的位置，或者也可选择，水注入装置可以设置在换热器之间。
如上所述，水注入可以根据情况以多种方式来实施，例如以雾化水、蒸汽的形式。在本文中，应当指出，尽管不是优选，但也可以使水在上述蒸汽注入位置注入。
通过非限定实例，下面列出了在图1所示的设备中可能存在的温度。
-从低压压缩机2出来的空气：125℃
-回热器20下游的空气流：640℃，9巴
-在预热燃烧装置60后面的空气流：900℃
-在每个燃料电池的阳极出口(d)处的空气流：1100℃
-在32、42、52处在旁路空气混合后的空气流：900℃
-在动力涡轮出口处的排气流：640℃
燃料电池30的电功率：210KW
燃料电池40的电功率：380KW
燃料电池50的电功率：690KW
Claims (32)
1.具有多个串联连接的高温燃料电池系列的系统，用于至少产生电能，特别是具有固体氧化物燃料电池(SOFCs)，该系统包括：
-用于空气的空气源；
-用于燃料的燃料源，例如天然气；
-至少第一和第二高温燃料电池，它们串联连接，每个燃料电池包括用于燃料的阳极进口和阳极出口以及用于空气的阴极进口和阴极出口，还包括电连接件，用于输出产生的电能；
第一燃料电池的阴极进口与空气源连接；
每个燃料电池的阳极进口与燃料源连接；
第一燃料电池的阴极出口与第二燃料电池的阴极进口连接；以及
旁路空气连接件，用于在空气源和混合口之间提供的空气，该混合口在第一燃料电池的阴极出口和第二燃料电池的阴极进口之间。
2.根据权利要求1所述的系统，其中：燃料源与第一燃料电池的阳极进口连接，第二燃料电池的阳极进口与第一燃料电池的阳极出口连接，用于将燃料供给到第二燃料电池。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中：系统包括一个或多个附加串联连接的高温燃料电池，其中，当沿空气供给的方向考虑时，燃料电池的阴极出口与前一燃料电池的阴极出口连接；对于每个附加燃料电池，在空气源以及在前一燃料电池的阴极出口和附加燃料电池的阴极进口之间的混合口之间提供旁路空气连接件。
4.根据权利要求2或3所述的系统，其中：附加燃料电池的阳极进口与前一燃料电池的阳极出口连接。
5.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：系统包括旁路空气连接件，用于在空气源和燃料电池系列的最后燃料电池的阴极出口之间的空气。
6.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：在空气源和第一燃料电池的阴极进口之间，系统包括预热装置，优选是燃烧装置，用于加热来自空气源的空气，这样，加热的空气被供给到第一燃料电池。
7.根据权利要求6所述的系统，其中：为了供给燃料，预热燃烧装置与一个或多个燃料电池的阳极出口连接，优选是系列中的最后燃料电池。
8.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：系统还包括涡轮，该涡轮与系列的最后燃料电池的阴极出口连接。
9.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中，系统包括：用于压缩空气的压缩机组件，该压缩机组件的至少一个压缩机有空气进口和出口，该出口与系列的第一燃料电池的阴极进口连接，这样，压缩空气被供给到所述燃料电池；一个或多个旁路空气连接件；以及燃料电池系列的相关混合口。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，压缩机组件包括：
-低压压缩机，该低压压缩机有空气进口和出口；
-高压压缩机，该高压压缩机有进口和出口，低压压缩机的出口通过第一空气通路与高压压缩机的进口连接。
11.根据权利要求9或10所述的系统，其中：系统包括用于驱动压缩机组件的压缩机涡轮组件，该压缩机涡轮组件包括单个压缩机涡轮或串联设置的多个压缩机涡轮，该压缩机涡轮组件具有进口和出口，该压缩机涡轮组件的进口优选是与系列的最后燃料电池的阴极出口连接。
12.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：系统包括动力涡轮，用于输出机械能，优选是与发电机连接，该发电机与用于产生电能的系统相连。
13.根据权利要求11和12所述的系统，其中，动力涡轮具有：进口以及排气出口，该进口与压缩机涡轮组件的出口连接。
14.根据权利要求11和12所述的系统，其中：燃烧装置设置在压缩机涡轮组件的出口和动力涡轮的进口之间。
15.根据权利要求11和12所述的系统，其中：一个或多个高温燃料电池设置在压缩机涡轮组件的出口和动力涡轮的进口之间，所述一个或多个高温燃料电池，优选是根据权利要求1所述的一系列高温燃料电池。
16.根据权利要求13所述的系统，其中：系统包括排气管路系统，该排气管路系统的进口端与动力涡轮的排气出口连接。
17.根据权利要求10所述的系统，其中：系统包括第二空气通路，该第二空气通路在其进口端处连接于低压压缩机的出口和高压压缩机的进口之间，这样，在从低压压缩机的出口出来的压缩空气中，第一空气流通过第一空气通路通向高压压缩机，第二空气流进入第二空气通路；且优选是第二空气通路在其出口端处与在压缩机涡轮组件的出口和动力涡轮的进口之间的连接件连接。
18.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：系统包括水注入装置，优选是用于将水注入根据权利要求17所述的第二空气通路。
19.根据权利要求17所述的系统，其中：在第二空气通路中包括有风扇，用于增加第二空气流的压力。
20.根据权利要求16和17所述的系统，其中：系统包括换热器，该换热器在排气管路系统中的排气和第二空气流之间进行传热，优选是在可能的水注入装置的下游。
21.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：排气管路系统包括第一排气通路和第二排气通路，该第二排气通路与涡轮的出口连接，优选是动力涡轮，这样，第一排气流进入第一排气通路，第二排气流进入第二排气通路，换热器或回热器进行从第一排气通路向供给该系列高温燃料电池的空气的换热，且可能的第二空气流进行在第二排气流和第二空气流之间的换热。
22.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：换热器用于加热燃料，该燃料用于该系列高温燃料电池。
23.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：系统包括用于产生蒸汽的一个或多个蒸汽发生器，在这种情况下，蒸汽发生器优选是与排气管路系统连接，目的是使用来自排气的热量，以便产生蒸汽，优选是在可能的换热器或回热器的下游，蒸汽发生器有出口，该出口与一个或多个燃料电池的阳极出口连接，优选是与在燃料电池的阳极出口和该系列燃料电池的随后燃料电池的阳极进口之间的连接件中的混合口连接。
24.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：系统包括用于产生蒸汽的蒸汽发生器，该蒸汽发生器优选是与排气管路系统连接，用于利用来自排气的热量以便产生蒸汽，且蒸汽发生器有出口，该出口与系列中的最后燃料电池的阴极出口连接，优选是，所述出口与涡轮连接，优选是提供了温度控制装置，所述温度控制装置能够控制蒸汽供给，用于设置基本恒定温度的、向所述涡轮的供给。
25.根据权利要求10所述的系统，其中：该系统包括第四换热器，用于在低压压缩机的出口和高压压缩机的进口之间冷却第一空气流，该第四换热器优选是包括在系统的蒸汽发生器的供给水导管中和/或水注入装置中，用于加热所述供给的水。
26.根据权利要求10所述的系统，其中：压缩机涡轮组件有单个压缩机涡轮，该压缩机涡轮安装在与压缩机公共的轴上，例如当有低压压缩机和高压压缩机时，安装在与低压压缩机和高压压缩机公共的轴上。
27.根据权利要求10所述的系统，其中：压缩机涡轮组件驱动发电机，且为了驱动压缩机组件的一个或多个压缩机，提供了电驱动马达，所述电驱动马达与发电机连接。
28.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：该系列高温燃料电池与下游布置的(气体)涡轮组合，该系统可以提供有一个或多个以下方面：中间压缩机冷却、回热、供给涡轮的介质的再加热、水注入、蒸汽注入、涡轮的单轴或多轴实施例。
29.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：该系列高温燃料电池在干燥系统中使用，用于进行干燥处理，例如热空气干燥处理，或者在系统中与燃烧容器组合，例如在化学工业中的熔炉。
30.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：系统是用于产生热和电能的热电系统。
31.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：该系列高温燃料电池实施为独立的能量产生系统，例如用于产生电能。
32.根据前述一个或多个权利要求所述的系统，其中：系统包括用于排气的冷凝器，例如这样一种冷凝器，在冷凝器中，排气通过具有冷却水的水帘一次或多次，该冷却水可以返回系统的一个或多个水注入装置和/或蒸汽发生器。
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