CN103443983A - 固体氧化物燃料电池高效重整和再循环系统 - Google Patents
固体氧化物燃料电池高效重整和再循环系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103443983A CN103443983A CN2012800161924A CN201280016192A CN103443983A CN 103443983 A CN103443983 A CN 103443983A CN 2012800161924 A CN2012800161924 A CN 2012800161924A CN 201280016192 A CN201280016192 A CN 201280016192A CN 103443983 A CN103443983 A CN 103443983A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel
- fuel cell
- reformation
- combined cycle
- orc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 340
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 51
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 51
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 51
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims abstract description 37
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 25
- 230000004087 circulation Effects 0.000 claims description 22
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 21
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010307 cell transformation Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
- H01M8/0668—Removal of carbon monoxide or carbon dioxide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/40—Combination of fuel cells with other energy production systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/40—Combination of fuel cells with other energy production systems
- H01M2250/402—Combination of fuel cell with other electric generators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/40—Combination of fuel cells with other energy production systems
- H01M2250/407—Combination of fuel cells with mechanical energy generators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02B90/10—Applications of fuel cells in buildings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
一种联合循环燃料电池包括燃料电池，例如固体氧化物燃料电池(SOFC)，包括生成尾气的阳极。在燃料电池下游混合烃燃料与燃料电池尾气的烃燃料重整系统，将烃燃料部分地或完全地转变为氢气(3/4)和一氧化碳(CO)。燃料路径将重整燃料的第一部分转移到燃料电池阳极的入口。冷却器，例如有机朗肯循环(ORC)，可选地配置成从重整的燃料的其余部分移除热并且将重整的燃料的冷却的其余部分递送到底循环，底循环可为外燃机或内燃机，例如响应于重整的燃料的冷却的其余部分而被驱动的往复式燃气发动机或燃气涡轮。
Description
技术领域
本发明大体而言涉及联合循环燃料电池系统，并且更特定而言涉及固体氧化物燃料电池(SOFC)高效重整和再循环系统，与使用常规联合循环燃料电池系统可实现的效率相比，其实现更高的燃料电池转化效率。
背景技术
燃料电池为电化学能量转化装置，其已经表现出相对较高效率和发电中较低污染的可能性。燃料电池通常提供直流(dc)，直流(dc)可经由例如逆变器转变为交流(ac)。直流或交流电压可用于给马达、灯和许多电气装置和系统供电。燃料电池可在固定、半固定或便携式应用中操作。某些燃料电池，例如固体氧化物燃料电池(SOFC)可在大型电力系统中操作，大型电力系统提供电力以满足工业和城市需要。其它可适用于更小的便携式应用，诸如例如给汽车供电。
燃料电池通过跨离子传导层上电化学组合燃料与氧化剂而产生电。这种离子传导层，也被称作燃料电池的电解质，可为液体或固体。燃料电池的常见类型包括磷酸(PAFC)、熔融碳酸盐(MCFC)、质子交换膜(PEMFC)和固体氧化物(SOFC)，全都根据其电解质命名。实际上，在燃料电池组件中，燃料电池通常电串联聚集，以产生适用电压或电流的电力。因此，互连结构可用于串联或并联地连接或耦接相邻的燃料电池。
一般而言，燃料电池的部件包括电解质和两个电极。发电的反应通常发生在电极处，催化剂通常安置于电极处以加速反应。电极可被构造为通道、多孔层和类似物，以增加用于发生化学反应的表面积。电解质将带电粒子从一个电极运送到另一个电极并且大致不能渗透燃料和氧化剂两者。
通常，燃料电池将氢气(燃料)和氧气(氧化剂)转变为水(副产物)以发电。副产物水可在高温操作中作为蒸汽离开燃料电池。此排放的蒸汽(和其它热排出组分)可用于涡轮和其它应用中以生成额外电力或功率，从而提供增加的发电效率。如果空气用作氧化剂，在空气中的氮气大致是惰性并且通常通过燃料电池。可经由碳基原料的局部重整(例如，现场蒸汽重整)，例如更普遍易得的天然气和其它烃燃料和原料的重整来提供氢燃料。烃燃料的示例包括天然气、甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、合成气和其它烃。可将产生供应电化学反应的氢的烃燃料重整与燃料电池的操作合并。此外，可在燃料电池的内部和/或外部发生这种重整。为了在燃料电池的外部执行烃的重整，相关联的外部重整器可定位于远离燃料电池处或者与燃料电池相邻处。
可在燃料电池内部和/或燃料电池相邻处重整烃的燃料电池系统可提供以下优点：例如设计和操作的简易性。例如，烃的蒸汽重整反应通常是吸热的，并且因此在燃料电池内的内部重整和在相邻重整器中的外部重整可利用通过燃料电池的通常放热的电化学反应而生成的热。而且，在燃料电池内用于发电的氢气和氧气的电化学反应中活性的催化剂也可便于烃燃料的内部重整。在SOFC中，例如，如果镍催化剂安置于电极(例如阳极)上以维持电化学反应，则活性镍催化剂也可将烃燃料重整为氢气和一氧化碳(CO)。此外，当重整烃原料时可产生氢气和CO。因此，可用CO作为燃料(除了氢气之外)的燃料电池，例如SOFC，为利用重整的烃和烃燃料内部和/或相邻重整的通常更有吸引力的候选物。
由在发热的电池内的损耗机构和通过燃料的部分利用来限制燃料电池将烃燃料转变为电能的能力。烃主燃料的重整在常规联合循环燃料电池系统中在燃料电池的上游发生。来自燃料电池的尾气，包括未燃的燃料和燃烧产物，并且然后被发送到尾气焚烧器，来自尾气焚烧器的热能合并于联合循环系统内，有时合并到燃料重整器内。燃料电池目前的示例通常实现约50%的转化效率。
鉴于前文的描述，需要提供一种技术，其通过提高的燃料电池效率来进一步提高联合循环燃料电池系统的设施效率。
发明内容
本发明的一示例实施例包括一种联合循环燃料电池，包括：
固体氧化物燃料电池(SOFC)，包括阳极，阳极配置成生成尾气，阳极包括入口和出口；
烃燃料重整系统，其配置成在SOFC下游混合烃燃料与SOFC尾气，并且将烃燃料部分地或完全地转变为氢气(H2)和一氧化碳(CO)，并且进一步配置为将重整的燃料分流为第一部分和其余部分；
燃料路径，配置成将重整的燃料的第一部分转移到燃料电池阳极的入口；
冷却器，配置成从重整的燃料的其余部分移除热；以及
底循环，包括响应于重整的燃料的冷却的其余部分而被驱动的外燃机或内燃机。
根据另一实施例，一种联合循环燃料电池，包括：
燃料电池，包括阳极，阳极配置成生成尾气，阳极包括入口和出口；
烃燃料重整系统，配置成在燃料电池下游混合烃燃料与尾气并且将烃燃料部分地或完全地转变为氢气(H2)和一氧化碳(CO)，并且进一步配置为将重整的燃料分流为第一部分和其余部分；
燃料路径，配置成将重整的燃料的第一部分转移到燃料电池阳极的入口；
有机朗肯循环(ORC)，配置成从重整的燃料的其余部分移除热并且从该热生成电力；以及
底循环，包括响应于离开ORC的重整的燃料的冷却的其余部分而被驱动的外燃机或内燃机。
根据又一实施例，一种联合循环燃料电池，包括：
燃料电池，包括阳极，阳极配置成生成尾气，阳极包括入口和出口；
烃燃料重整系统，其配置成在燃料电池下游混合烃燃料与燃料电池尾气，并且将烃燃料部分地或完全地转变为氢气(H2)和一氧化碳(CO)，并且进一步配置为将重整的燃料分流为第一部分和其余部分；
第一有机朗肯循环(ORC)，其配置成从重整的燃料的第一部分移除热；
燃料净化设备，其中第一ORC和燃料净化设备一起配置成经由从重整的燃料的第一部分移除水和二氧化碳而生成净化的燃料；
同流换热器(recuperator)，其配置成从净化的燃料提取热并且将提取的热传到进入所述重整系统的燃料和尾气；
燃料路径，其配置成将热的和净化的燃料转移到燃料电池阳极的入口；
第二ORC，其配置成从重整的燃料的其余部分移除热并且从该热生成电力；以及
底循环，包括响应于离开第二ORC的重整的燃料的冷却的其余部分而被驱动的外燃机或内燃机。
根据又一实施例，一种联合循环燃料电池，包括：
燃料电池，包括阳极，阳极配置成生成尾气，阳极包括入口和出口；
烃燃料重整系统，其配置成在燃料电池下游混合烃燃料与燃料电池尾气并且将烃燃料部分地或完全地转变为氢气(H2)和一氧化碳(CO)以生成重整的燃料；
冷却系统，其配置成从重整的燃料移除热；
燃料路径，其配置成将冷却的重整的燃料的第一部分转移到阳极的入口；以及
底循环，包括响应于冷却的重整的燃料的其余部分而被驱动的外燃机或内燃机。
附图说明
通过结合附图的下文的详细描述，本发明的前述和其它特征、方面和优点将会变得显而易见，在所有附图中，相似的特征表示类似的零件，在附图中：
图1为示出根据一实施例的联合循环电力设施的简化图，其采用利用重整的燃料通过再循环运行的固体氧化物燃料电池(SOFC)，其中，重整器供给往复式发动机底循环；
图2为示出根据另一实施例的联合循环电力设施的简化图，其采用利用重整的燃料通过再循环运行的固体氧化物燃料电池(SOFC)，其中，重整器供给往复式发动机底循环；
图3为示出根据又一实施例的联合循环电力设施的简化图，其采用利用重整的燃料通过再循环运行的固体氧化物燃料电池(SOFC)，其中，重整器供给往复式发动机底循环；
图4为示出根据再一实施例的联合循环电力设施的简化图，其采用利用重整的燃料通过再循环运行的固体氧化物燃料电池(SOFC)，其中，重整器供给往复式发动机底循环；
虽然上述附图陈述了替代实施例，但也可设想到本发明的其它实施例，如在讨论中所指出地那样。在所有情况下，本公开以表达而非限制的方式示出本发明的图示实施例。能由本领域技术人员设计出属于本发明的原理的范围和精神内的许多其它修改和实施例。
具体实施方式
在本文中参考附图所描述的实施例有利地在采用再循环特征的特定实施例中提供大于65%的提高的设施效率。由本文所描述的再循环特征所提供的优点包括(但不限于)向重整器自动供应水，排除了对于单独水供应的需要。
也可设想到本发明的其它实施例，如在讨论中所指出的那样。本文中所描述的原理仅可例如容易地用于并非严格地为固体氧化物燃料电池的相当的燃料电池技术。使用本文中所描述的原理，用于整合那些循环的很多种废热回收循环和方法也是可能的。
图1为示出根据一个实施例的联合循环电力设施10的简化图，其采用利用重整的燃料通过再循环运行的固体氧化物燃料电池(SOFC)12，其中，重整器14供给往复式发动机底循环。准许例如CH4等烃燃料11在图1中描绘的点15进入到系统10，燃料电池阳极13的下游。燃料11在重整器14内部分地或完全地转变为H2和CO，可选地使用由燃料电池12发出的热的某些部分以促进重整反应。重整的燃料流的某些部分经由返回路径17转移到燃料电池阳极13的入口，并且重整的燃料流的其余部分，继通过在同流换热器内向进来的燃料流11传热并且然后利用合适冷却器18冷却后，用于驱动外燃机或内燃机16，外燃机或内燃机16可包括(例如，但不限于)往复式4冲程、往复式2冲程、相对的活塞2冲程或燃气涡轮。
图2为示出根据另一实施例的联合循环电力设施20的简化图，其采用利用重整的燃料通过再循环运行的固体氧化物燃料电池(SOFC)12，其中，重整器14供给往复式发动机底循环。准许例如CH4等的烃燃料11在图2中描绘的点15进入到系统20，燃料电池阳极13的下游。燃料11在重整器14内部分地或完全地转变为H2和CO，可选地使用由燃料电池12发出的热的某些部分以促进重整反应。重整的燃料流的某些部分经由返回路径17转移到燃料电池阳极13的入口，并且重整的燃料流的其余部分通过热移除而冷却，首先在利用同流换热器温热燃料流11的过程中然后在其通过有机朗肯循环(ORC)22时。然后使用冷却的燃料流来驱动外燃机或内燃机16，外燃机或内燃机16可包括(例如，但不限于)往复4冲程、往复2冲程、相对活塞2冲程或燃气涡轮。
根据一个实施例，ORC 22有利地可用于生成额外电力。根据另一实施例，来自燃烧发动机16的排气的热可经由返回路径24传到ORC 22的工作流体以进一步促进由ORC 22提供的电力产生。
图3为示出根据又一实施例的联合循环电力设施30的简化图，其采用利用重整的燃料通过再循环运行的固体氧化物燃料电池(SOFC)12，其中，重整器14供给往复式发动机底循环。准许例如CH4等烃燃料11在图3中描绘的点15处进入到系统30，燃料电池阳极13的下游。燃料11在重整器14内部分地或完全地转变为H2和CO，可选地使用由燃料电池12发出的热的某些部分以促进重整反应。重整的燃料流的某些部分经由返回路径17转移到燃料电池阳极13的入口。
在将重整的燃料流的部分转移/再循环到燃料电池阳极13的入口之前，再循环的部分首先经由ORC 32冷却，之后经过燃料净化设备36，燃料净化设备36可包括(但不限于)压缩、散热和膨胀过程。所造成的冷却将造成燃烧产物，包括H2O和CO2从所形成的燃料流冷凝出来。固体或液体CO2然后可储存或泵送为用于最终吸存的液体形式的高压。随后大致由在ORC 34中从再循环17的燃料流的热得到的功率来驱动这个过程。
重整燃料流的其余部分可选地在其通过有机朗肯循环(ORC)34时通过热移除而冷却。然后使用冷却的燃料流来驱动外燃机或内燃机16，外燃机或内燃机16可包括(例如，但不限于)往复4冲程、往复2冲程、相对的活塞2冲程或燃气涡轮。
根据一实施例，ORC 34有利地可用于生成额外电力。根据另一实施例，来自燃烧发动机16排气的热可经由返回路径24传到ORC 34的工作流体以进一步促进由ORC 34提供的电力产生。根据另一实施例，采用单个ORC来提供再循环的和其余的燃料流。
联合循环电力设施30还采用同流换热器38。在如本文中所述的常规联合循环燃料电池系统中烃主燃料重整的发生在燃料电池上游。在常规联合循环燃料电池系统中，来自燃料电池的尾气，包括未燃的燃料和燃烧产物，然后被发送到尾气燃烧器，来自尾气燃烧器的热可合并于联合循环系统中，有时合并到燃料重整器内。相比而言，在联合循环动力设施30中使用的主燃料11与阳极尾气组合并且被发送到燃料电池12下游的重整器14。吸热重整反应从阳极尾气直接地和/或通过热交换器38和/或通过在阳极13与重整器14之间的直接热交换而被供应热。
联合循环电力设施30有利地提高燃料品质超过使用常规联合循环燃料电池系统可实现的品质，因为离开重整器14的燃料流的品质显著地高于离开燃料电池13的尾气的品质，部分地是由于其被完全重整。发送到用于例如燃烧发动机24的底循环发动机的燃烧器的燃料因此被完全重整，使得来自燃料电池13的废热能尽可能高效地使用。另外，联合循环动力设施底循环有利地需要更少的空气流动用于燃料电池冷却目的，这归因于燃料完全重整。
图4为示出根据一实施例的联合循环电力设施40的简化图，其采用利用重整的燃料通过再循环运行的固体氧化物燃料电池(SOFC)12，其中，重整器14供给往复式发动机底循环。准许例如CH4等烃燃料11在图1中描绘的点15进入到系统40，燃料电池阳极13的下游。燃料11在重整器14内部分地或完全地转变为H2和CO，可选地使用由燃料电池12发出的热的某些部分以促进重整反应。重整的燃料流的某些部分经由返回路径17转移到燃料电池阳极13的入口，并且重整的燃料流的其余部分，继通过在高温同流换热器9内向进来的燃料流11传热并且然后利用合适冷却器18和低温风扇19冷却后，用于驱动外燃机或内燃机16，外燃机或内燃机16可包括(例如，但不限于)往复4冲程、往复2冲程、相对的活塞2冲程或燃气涡轮。
可意识到使用低温风扇19有利地比采用高温风扇(其更昂贵地采用)更廉价。低温风扇19用于确保重整的燃料流的再循环流动以逆时针运动发生，如在图4中所描绘的那样。高温同流换热器9通过操作以从进入到低温风扇19内的流动移除热。这些热然后传到从低温风扇19出来的流动内。这些特征有利地允许将高温燃料流再循环回到燃料电池12同时向低温流动赋予原动力。如在图4中可以看出地，同流换热器9也用于加热进来的天然气燃料流11。
本文所描述的实施例有利地通过将自阳极排气的流动再循环回到阳极入口而实现了高于65%的总燃料利用率。另外，通过在再循环回路中包括重整步骤，能仅使用包含在阳极排气流动中的水来满足重整器的水需要，而无需将额外水引入到该系统30。
本文中所描述的实施例有利地在燃料电池阳极13下游实施重整。因为重整步骤发生在燃料电池12排气与底循环燃料入口之间的点，重整的燃料中的某些可被直接供给到底循环。重整器14从燃料电池12抽吸更多的热，因为其重整供应到底循环以及燃料电池12的燃料。根据一方面，重整器14可使用比目前的现有技术联合循环燃料电池系统可能更多的燃料电池12的余热来富化燃料，因此提高了总系统效率。
本文中所描述的实施例有利地采用往复式燃气发动机作为底循环。由于往复式燃气发动机在传统上比燃气涡轮具有更高的燃料灵活性，例如，它们在重整器14的设计方面允许比燃气涡轮用作底循环的情况所可能的更高的灵活性。
总结说明，在本发明中描述了联合循环燃料电池实施例和其附带的优点。这些实施例各包括固体氧化物燃料电池(SOFC)，固体氧化物燃料电池包括生成尾气的阳极。烃燃料重整系统在SOFC下游混合烃燃料与SOFC尾气，将烃燃料部分地或完全地转变为氢气(H2)和一氧化碳(CO)。重整的燃料被分流为第一部分和其余部分。燃料路径将重整的燃料的第一部分转移到SOFC阳极的入口。冷却系统，例如冷却器或冷却器/低温风扇组合，可选地配置为从重整的燃料的其余部分移除热并且将重整的燃料的冷却的其余部分递送到底循环，底循环包括响应于重整的燃料的冷却的其余部分而被驱动的往复式燃气发动机。
虽然仅在本文中示出和描述了本发明的某些特征，但本领域技术人员将会想到许多修改和变化。因此应了解所附权利要求预期涵盖属于本发明的真实精神内的所有修改和变化。
Claims (26)
1. 一种联合循环燃料电池，包括：
燃料电池，包括阳极，所述阳极配置成生成尾气，所述阳极包括入口和出口；
烃燃料重整系统，其配置成在所述燃料电池下游混合烃燃料与燃料电池尾气并且将所述烃燃料部分地或完全地转变为氢气(H2)和一氧化碳(CO)，并且进一步配置为将所述重整的燃料分流为第一部分和其余部分；
燃料路径，其配置成将所述重整的燃料的第一部分转移到所述阳极的入口；
冷却器，其配置成从所述重整的燃料的所述其余部分移除热；以及
底循环，其包括响应于所述重整的燃料的冷却的其余部分而驱动的外燃机或内燃机。
2. 根据权利要求1所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括固体氧化物燃料电池。
3. 根据权利要求1所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述冷却器包括第一有机朗肯循环(ORC)和配置成生成电力的相对应的工作流体。
4. 根据权利要求3所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述底循环配置成向所述第一ORC工作流体传热，以增加经由所述第一ORC而生成的电力生产。
5. 根据权利要求1所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述燃烧发动机包括往复式燃气发动机。
6. 根据权利要求1所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述燃烧发动机包括燃气涡轮。
7. 根据权利要求1所述的联合循环燃料电池，其特征在于，还包括：
第二有机朗肯循环(ORC)，其配置成从所述重整的燃料的所述第一部分移除热；以及
燃料净化设备，其中，第二ORC和燃料净化设备一起配置成在将所述重整的燃料的第一部分转移到所述阳极的入口之前通过从所述重整的燃料的第一部分移除水和二氧化碳来生成净化的燃料。
8. 根据权利要求7所述的联合循环燃料电池，其特征在于，还包括：同流换热器，其配置成从所述净化的燃料提取热并且进一步加热从其进入到所述重整器的烃燃料和燃料电池尾气。
9. 一种联合循环燃料电池，包括：
燃料电池，其包括阳极，所述阳极配置成生成尾气，所述阳极包括入口和出口；
烃燃料重整系统，其配置成在所述燃料电池下游混合烃燃料与燃料电池尾气并且将所述烃燃料部分地或完全地转变为氢气(H2)和一氧化碳(CO)，并且进一步配置为将所述重整的燃料分流为第一部分和其余部分；
燃料路径，配置成将所述重整的燃料的第一部分转移到所述燃料电池阳极的入口；
第一有机朗肯循环(ORC)和相对应的工作流体，其一起配置成从所述重整的燃料的所述其余部分移除热并且从所述热生成电力；以及
底循环，其包括响应于离开所述第一ORC的重整的燃料的冷却的其余部分而被驱动的外燃机或内燃机。
10. 根据权利要求9所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括固体氧化物燃料电池(SOFC)。
11. 根据权利要求9所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述底循环配置成向所述第一ORC工作流体传热以增加经由所述第一ORC生成的电力生产。
12. 根据权利要求9所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述燃烧发动机包括往复式燃气发动机。
13. 根据权利要求9所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述燃烧发动机包括燃气涡轮。
14. 根据权利要求9所述的联合循环燃料电池，其特征在于，还包括：第二有机朗肯循环(ORC)，其配置成从所述重整的燃料的第一部分移除热；以及
燃料净化设备，其中，所述第二ORC和燃料净化设备一起配置成在将所述重整的燃料的第一部分转移到所述阳极入口之前通过从所述重整的燃料的所述第一部分移除水和二氧化碳来生成净化的燃料。
15. 根据权利要求14所述的联合循环燃料电池，其特征在于，还包括：同流换热器，其配置成从所述净化的燃料提取热并且进一步加热从那里进入到所述重整器的烃燃料和燃料电池尾气。
16. 一种联合循环燃料电池，包括：
燃料电池，包括阳极，所述阳极配置成生成热，所述阳极包括入口和出口；
烃燃料重整系统，其配置成在所述燃料电池下游混合烃燃料与燃料电池尾气并且将所述烃燃料部分地或完全地转变为氢气(H2)和一氧化碳(CO)，并且进一步配置为将所述重整的燃料分流为第一部分和其余部分；
第一有机朗肯循环(ORC)，其配置成从所述重整的燃料的第一部分移除热；以及
燃料净化设备，其中，所述第一ORC和燃料净化设备一起配置成通过从所述重整的燃料的第一部分移除水和二氧化碳而生成净化燃料；
同流换热器，其配置成从所述净化的燃料提取热并且将所述提取的热传到进入所述重整器的燃料和尾气；
燃料路径，其配置成将所述热的和净化的燃料转移到所述燃料电池阳极的入口；
第二ORC，其配置成从所述重整的燃料的所述其余部分移除热并且从所述热生成电力；以及
底循环，包括响应于离开所述第二ORC的重整的燃料的冷却的其余部分而被驱动的外燃机或内燃机。
17. 根据权利要求16所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括固体氧化物燃料电池。
18. 根据权利要求16所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述第一ORC和所述第二ORC一起整合为单个ORC，其配置成从所述重整的燃料的第一部分移除热和从所述重整的燃料的其余部分移除热并且从所述热生成电力。
19. 根据权利要求16所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述底循环配置成向所述第二ORC工作流体传热以增加经由所述第二ORC而生成的电力生产。
20. 根据权利要求16所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述燃烧发动机包括往复式燃气发动机。
21. 根据权利要求16所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述燃烧发动机包括燃气涡轮。
22. 一种联合循环燃料电池，包括：
燃料电池，包括阳极，所述阳极配置成生成尾气，所述阳极包括入口和出口；
烃燃料重整系统，其配置成在所述燃料电池下游混合烃燃料与所述燃料电池尾气并且将所述烃燃料部分地或完全地转变为氢气(H2)和一氧化碳(CO)以生成重整的燃料；
冷却系统，其配置成从所述重整的燃料移除热；
燃料路径，其配置成将所述冷却的重整燃料的第一部分转移到所述阳极的入口；以及
底循环，包括响应于所述冷却的重整的燃料的其余部分而被驱动的外燃机或内燃机。
23. 根据权利要求22所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述冷却系统包括：
冷却器，其配置成冷却所述重整的燃料；
低温风扇，其配置成向离开所述冷却器的重整的燃料流动赋予原动力；以及
高温同流换热器，其配置成从进入所述冷却器的重整的燃料移除热，并且还配置成将从进入所述冷却器的所述重整的燃料移除的热传到离开所述低温风扇的重整的燃料流动。
24. 根据权利要求22所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括固体氧化物燃料电池。
25. 根据权利要求22所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述燃烧发动机包括往复式燃气发动机。
26. 根据权利要求22所述的联合循环燃料电池，其特征在于，所述燃烧发动机包括燃气涡轮。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/077,066 | 2011-03-31 | ||
| US13/077066 | 2011-03-31 | ||
| US13/077,066 US20120251899A1 (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | Solid-oxide fuel cell high-efficiency reform-and-recirculate system |
| PCT/US2012/030816 WO2013025256A2 (en) | 2011-03-31 | 2012-03-28 | Solid-oxide fuel cell high-efficiency reform-and-recirculate system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103443983A true CN103443983A (zh) | 2013-12-11 |
| CN103443983B CN103443983B (zh) | 2017-04-26 |
Family
ID=46927673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201280016192.4A Expired - Fee Related CN103443983B (zh) | 2011-03-31 | 2012-03-28 | 固体氧化物燃料电池高效重整和再循环系统 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20120251899A1 (zh) |
| EP (1) | EP2692008B1 (zh) |
| JP (2) | JP6162100B2 (zh) |
| CN (1) | CN103443983B (zh) |
| RU (1) | RU2601873C2 (zh) |
| WO (1) | WO2013025256A2 (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104752747A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 通用电气公司 | 固体氧化物燃料电池系统 |
| CN105244525A (zh) * | 2014-07-01 | 2016-01-13 | 通用电气公司 | 利用级联燃料电池的电力生成系统和方法 |
| CN108649246A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-10-12 | 张凯 | 燃料水解气化发电装置及发电效率预测方法 |
| CN110114923A (zh) * | 2016-12-30 | 2019-08-09 | 株式会社斗山 | 燃料处理装置 |
| CN112786932A (zh) * | 2019-11-11 | 2021-05-11 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池系统 |
| CN113173068A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-27 | 武汉理工大学 | 一种动力混合装置及其运行启动方法 |
| CN114583222A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-03 | 吉林大学 | 一种基于固体氧化物燃料电池和内燃机的联合发电系统 |
| CN114914497A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种氨重整制氢燃料电池与内燃机混合动力系统 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7818969B1 (en) | 2009-12-18 | 2010-10-26 | Energyield, Llc | Enhanced efficiency turbine |
| US9819038B2 (en) | 2011-03-31 | 2017-11-14 | General Electric Company | Fuel cell reforming system with carbon dioxide removal |
| US20120251899A1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | General Electric Company | Solid-oxide fuel cell high-efficiency reform-and-recirculate system |
| DE102012005121A1 (de) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | Vaillant Gmbh | Kühlsystem für eine Brennstoffzelle |
| US10622653B2 (en) * | 2013-03-14 | 2020-04-14 | Battelle Memorial Institute | High power density solid oxide fuel cell steam reforming system and process for electrical generation |
| US9819192B2 (en) | 2014-07-29 | 2017-11-14 | General Electric Company | Solid oxide fuel cell-based power generation and delivery system and method of operating the same |
| CN105576268B (zh) * | 2014-10-08 | 2019-02-15 | 通用电气公司 | 用于控制流量比的系统和方法 |
| US10581106B2 (en) | 2016-09-30 | 2020-03-03 | Cummins Enterprise Llc | Interconnect for an internally-manifolded solid oxide fuel cell stack; and related methods and power systems |
| US10854899B2 (en) | 2016-11-04 | 2020-12-01 | Cummins Enterprise Llc | Power generation system using cascaded fuel cells and associated methods thereof |
| US10724432B2 (en) | 2017-11-07 | 2020-07-28 | General Electric Company | Integrated fuel cell and engine combustor assembly |
| RU2702136C1 (ru) * | 2018-12-28 | 2019-10-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр "ТОПАЗ" (ООО "НИЦ "ТОПАЗ") | Энергоустановка на основе твердооксидных топливных элементов с высоким коэффициентом полезного действия |
| US10642716B1 (en) | 2019-02-07 | 2020-05-05 | Fujitsu Limited | Automated software program repair |
| RU2707351C1 (ru) * | 2019-02-14 | 2019-11-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Гибридная установка для выработки тепловой и электроэнергии |
| CN110863874A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-03-06 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种燃料电池汽车的驱动助力系统及燃料电池汽车 |
| CN112901376A (zh) * | 2019-11-19 | 2021-06-04 | 丰港醇氢动力(盐城)有限公司 | 一种以甲醇为燃料的氢能增程系统 |
| US11745891B2 (en) * | 2020-04-14 | 2023-09-05 | Raytheon Technologies Corporation | Aircraft fuel system with electrochemical hydrogen compressor |
| CN114483386A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-13 | 武汉理工大学 | 基于低温等离子体的燃料重整动力系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4774152A (en) * | 1986-04-07 | 1988-09-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Reforming catalyst for fuel cells |
| US5510201A (en) * | 1992-04-24 | 1996-04-23 | H Power Corporation | Method of operating a fuel cell wherein hydrogen is generated by providing iron in situ |
| CN1577934A (zh) * | 2003-07-21 | 2005-02-09 | 通用电气公司 | 混合式燃料电池－脉冲引爆动力装置 |
| CN101098019A (zh) * | 2006-06-01 | 2008-01-02 | 富士电机控股株式会社 | 燃料电池发电系统 |
| US20080118796A1 (en) * | 2006-08-09 | 2008-05-22 | Ultracell Corporation | Fuel processor for use in a fuel cell system |
| EP1947723A2 (de) * | 2007-01-16 | 2008-07-23 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Energiebereitstellungssystem |
| US20080187789A1 (en) * | 2007-02-05 | 2008-08-07 | Hossein Ghezel-Ayagh | Integrated fuel cell and heat engine hybrid system for high efficiency power generation |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61129410A (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-17 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 複合発電プラント |
| JPH11233129A (ja) * | 1998-02-17 | 1999-08-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体電解質型燃料電池発電システム |
| JP4487231B2 (ja) * | 2001-01-15 | 2010-06-23 | カシオ計算機株式会社 | 発電モジュール、電源システム及びデバイス |
| JP4342172B2 (ja) * | 2002-01-15 | 2009-10-14 | 大阪瓦斯株式会社 | エネルギー併給システム |
| US20050171736A1 (en) * | 2004-02-02 | 2005-08-04 | United Technologies Corporation | Health monitoring and diagnostic/prognostic system for an ORC plant |
| US7428816B2 (en) * | 2004-07-16 | 2008-09-30 | Honeywell International Inc. | Working fluids for thermal energy conversion of waste heat from fuel cells using Rankine cycle systems |
| JP2006107945A (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| WO2006046426A1 (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-04 | Ngk Insulators, Ltd. | 水蒸気改質装置及びそれを用いた水蒸気改質方法並びに工業炉 |
| US20090130500A1 (en) * | 2005-11-18 | 2009-05-21 | Wozniczka Boguslaw M | Method of operating a fuel cell stack at low pressure and low power conditions |
| US20080163625A1 (en) * | 2007-01-10 | 2008-07-10 | O'brien Kevin M | Apparatus and method for producing sustainable power and heat |
| KR100872225B1 (ko) * | 2007-11-05 | 2008-12-05 | 엘지전자 주식회사 | 냉장고의 제어방법 |
| JP5868321B2 (ja) * | 2009-09-02 | 2016-02-24 | ブルーム エナジー コーポレーション | 燃料電池システムおよびその作動方法 |
| US20120251899A1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | General Electric Company | Solid-oxide fuel cell high-efficiency reform-and-recirculate system |
-
2011
- 2011-03-31 US US13/077,066 patent/US20120251899A1/en not_active Abandoned
-
2012
- 2012-03-28 RU RU2013143397/07A patent/RU2601873C2/ru active
- 2012-03-28 JP JP2014502728A patent/JP6162100B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-28 CN CN201280016192.4A patent/CN103443983B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-28 WO PCT/US2012/030816 patent/WO2013025256A2/en unknown
- 2012-03-28 EP EP12794790.1A patent/EP2692008B1/en not_active Not-in-force
-
2016
- 2016-05-31 JP JP2016108060A patent/JP6356728B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4774152A (en) * | 1986-04-07 | 1988-09-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Reforming catalyst for fuel cells |
| US5510201A (en) * | 1992-04-24 | 1996-04-23 | H Power Corporation | Method of operating a fuel cell wherein hydrogen is generated by providing iron in situ |
| CN1577934A (zh) * | 2003-07-21 | 2005-02-09 | 通用电气公司 | 混合式燃料电池－脉冲引爆动力装置 |
| CN101098019A (zh) * | 2006-06-01 | 2008-01-02 | 富士电机控股株式会社 | 燃料电池发电系统 |
| US20080118796A1 (en) * | 2006-08-09 | 2008-05-22 | Ultracell Corporation | Fuel processor for use in a fuel cell system |
| EP1947723A2 (de) * | 2007-01-16 | 2008-07-23 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Energiebereitstellungssystem |
| US20080187789A1 (en) * | 2007-02-05 | 2008-08-07 | Hossein Ghezel-Ayagh | Integrated fuel cell and heat engine hybrid system for high efficiency power generation |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104752747A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 通用电气公司 | 固体氧化物燃料电池系统 |
| CN105244525A (zh) * | 2014-07-01 | 2016-01-13 | 通用电气公司 | 利用级联燃料电池的电力生成系统和方法 |
| CN110114923A (zh) * | 2016-12-30 | 2019-08-09 | 株式会社斗山 | 燃料处理装置 |
| CN110114923B (zh) * | 2016-12-30 | 2022-07-22 | 株式会社斗山 | 燃料处理装置 |
| CN108649246A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-10-12 | 张凯 | 燃料水解气化发电装置及发电效率预测方法 |
| CN112786932A (zh) * | 2019-11-11 | 2021-05-11 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池系统 |
| CN113173068A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-27 | 武汉理工大学 | 一种动力混合装置及其运行启动方法 |
| CN114583222A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-03 | 吉林大学 | 一种基于固体氧化物燃料电池和内燃机的联合发电系统 |
| CN114914497A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种氨重整制氢燃料电池与内燃机混合动力系统 |
| CN114914497B (zh) * | 2022-04-29 | 2024-04-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种氨重整制氢燃料电池与内燃机混合动力系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013025256A2 (en) | 2013-02-21 |
| RU2013143397A (ru) | 2015-05-10 |
| EP2692008B1 (en) | 2018-10-24 |
| EP2692008A2 (en) | 2014-02-05 |
| WO2013025256A3 (en) | 2013-04-18 |
| JP6162100B2 (ja) | 2017-07-12 |
| US20120251899A1 (en) | 2012-10-04 |
| JP6356728B2 (ja) | 2018-07-11 |
| JP2014512078A (ja) | 2014-05-19 |
| RU2601873C2 (ru) | 2016-11-10 |
| JP2016195120A (ja) | 2016-11-17 |
| CN103443983B (zh) | 2017-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103443983A (zh) | 固体氧化物燃料电池高效重整和再循环系统 | |
| US9819038B2 (en) | Fuel cell reforming system with carbon dioxide removal | |
| US20200014046A1 (en) | Solid-oxide fuel cell systems | |
| JP5143427B2 (ja) | 複合発電設備 | |
| US20160260991A1 (en) | Power generation system utilizing a fuel cell integrated with a combustion engine | |
| CA2518752C (en) | High-efficiency fuel cell power system with power generating expander | |
| JP2014519177A (ja) | 燃料電池と往復動ガソリン／ディーゼルエンジンとのハイブリッドシステム | |
| CN107785599A (zh) | 一种串联式熔融碳酸盐燃料电池发电系统和方法 | |
| KR101079670B1 (ko) | 주기용 엔진의 폐열을 이용하는 보기용 연료전지 시스템 | |
| US20140060461A1 (en) | Power generation system utilizing a fuel cell integrated with a combustion engine | |
| KR102602831B1 (ko) | 연료 전지 하이브리드 시스템 | |
| JP5688777B2 (ja) | 複合発電設備 | |
| JP6677458B2 (ja) | 直列燃料電池を利用した発電のシステムおよび方法 | |
| CN113437332B (zh) | 一种燃料电池热回收系统 | |
| Lunghi et al. | Solid oxide fuel cells and regenerated gas turbines hybrid systems: a feasible solution for future ultra high efficiency power plants | |
| Wang et al. | A structural design research for the combined generating system of solid oxide fuel cell (SOFC) and gas turbine | |
| CN116706123A (zh) | 基于阴极与阳极再循环的sofc/gt/sco2混合动力系统 | |
| KR101420087B1 (ko) | 연료전지 열병합 발전시스템 | |
| JP2010067576A (ja) | 燃料電池設備及び複合発電設備並びに燃料変成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170426 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |