CN217300714U - 一种甲醇燃料双路发电装置及其换热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种甲醇燃料双路发电装置及其换热系统,涉及甲醇发电技术领域,包括内燃机发电系统、甲醇重整燃料电池和热源,内燃机发电系统包括甲醇内燃机和发电机;甲醇重整燃料电池包括依次连接的重整器、氢气净化装置和氢燃料电池电堆;热源与重整器通过输热管道连接,还包括一种换热系统,热源、重整器、甲醇内燃机通过输热管道依次连接形成第一换热路线;氢气净化装置、氢燃料电池电堆的出气口均通过输热管道连接至气化器形成第二换热路线;甲醇内燃机气体出口通过输热管道与热源连接形成第三换热路线。本实用新型提供了甲醇燃料双路发电装置及其换热系统,实现内燃机发电系统、甲醇重整燃料电池产生的热量循环利用,降低能源的消耗。
Description
技术领域
本发明涉及甲醇发电装置技术领域,具体为甲醇燃料双路发电装置以及用于发电装置内热量循环利用的换热系统。
背景技术
现代人的生活每天都离不开电,受限于电网输电布局的局限性,在有些需要用电的场合却无法得到电力供应。在电网布局达不到的用电场合一般采用购买小型发电机发供电或采用蓄电池等储电装置供电。而小型发电机和储电装置的电力供应都有其局限性。发电机的价格比较高,而且发电机的体积都比较大,使用时的噪声也很大,且产生废气不环保。蓄电池的储电量有限,保证电力供应时间短,不适合长时间作业。
以电动汽车为例,有以蓄电池为单一动力源的纯电动汽车,由于蓄电池储电量有限且在低温环境下蓄电性能下降,且充电时间长,该类汽车续航里程低,汽车使用范围受限,为解决续航里程的问题,又相继出现了油电混合动力汽车和增程式电动汽车,通过燃油发电机和蓄电池的组合延长续航里程。在此基础上,近年来通过CO2加氢制甲醇的方式,可以获得“液态阳光”甲醇。在制备甲醇的过程中,CO2被“封存”在甲醇中,在使用甲醇的过程中, CO2被释放出来,整个全过程中,CO2的排放为零,类似于生物质在全寿命周期对碳的捕捉和释放的过程。甲醇是一种碳氢比高但不含碳-碳键的伯醇,并可由生物质等可再生资源生产,并且它在常温下呈稳定液态,易于存储。
甲醇作为燃料可以有多种方式发电,其中一种使用甲醇制氢和燃料电池电堆的方案中,通过甲醇水混合液在重整器内被转化为富氢重整气,富氢气通过纯化膜被提纯到99.99%,提纯后的氢进入质子交换膜燃料电池电堆,通过电化学反应发电。该技术方案的缺点在于启动慢,稳定性不高,寿命不长,且受限于电池电力不能应用于较高功率的场合,如轮船动力等,且热量不能回收利用,鉴于此,针对上述问题,经过深入研究,遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种甲醇燃料双路发电装置及其换热系统,以解决上述背景技术中提出的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种甲醇燃料双路发电装置,包括内燃机发电系统、甲醇重整燃料电池和热源,其中:
所述内燃机发电系统包括甲醇内燃机和发电机,所述甲醇内燃机和发电机轴连接,所述发电机与蓄电池电连接;
所述甲醇重整燃料电池包括重整器、氢气净化装置和氢燃料电池电堆,所述重整器的气体出口分为两路,一路通过管道连接到氢气净化装置,另一路通过管道连接到甲醇内燃机,所述氢气净化装置用于将重整产生的CO氧化,所述氢燃料电池电堆与所述蓄电池电连接;
所述热源与所述重整器通过输热管道连接,用于向所述重整器供热。
优选的,还包括气化器、甲醇储罐和水储罐,所述甲醇储罐出口分为三路,第一路与所述甲醇内燃机连接,第二路与所述气化器连接,第三路与所述热源连接,所述水储罐与所述气化器连接,所述气化器与所述重整器连接。
优选的,还包括控制器、甲醇计量泵和水计量泵,所述甲醇计量泵与所述甲醇储罐连接,所述水计量泵与所述水储罐连接,所述甲醇计量泵和水计量泵均与所述控制器信号连接。
优选的,所述氢气净化装置包括固体氧化物电解池和CO选择性氧化反应器,所述固体氧化物电解池包括氢电极层、电解质层和氧电极层,对所述固体氧化物电解池外部施加一定电压,以将其中的H2O电解生成H2和O2。
优选的,所述重整器的出气口与所述固体氧化物电解池的进气口连通,所述固体氧化物电解池具有富氢重整混合气出口和氧气出口,所述重整混合气出口、氧气出口均与所述CO选择性氧化反应器的进气口连通,所述CO选择性氧化反应器的出气口与所述氢燃料电池电堆的进气口连通。
一种换热系统,包括上述中任意一项所述的甲醇燃料双路发电装置,所述换热系统还包括第一换热路线、第二换热路线和第三换热路线;
所述热源、所述重整器、所述甲醇内燃机通过输热管道依次连接形成所述第一换热路线;
所述氢气净化装置、所述氢燃料电池电堆的出气口均通过输热管道连接至所述气化器形成所述第二换热路线;
所述甲醇内燃机气体出口通过输热管道连接至所述热源形成所述第三换热路线。
优选的,所述重整器和所述氢气净化装置之间设置有第一换热器,所述氢气净化装置和所述氢燃料电池电堆之间设置有第二换热器,所述氢燃料电池电堆远离所述氢气净化装置的一侧设置有第三换热器,所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器内均包括交错设置的第一换热管道和第二换热管道,所述重整器的出气口、所述第一换热器的第一换热管道、所述氢气净化装置的出气口、所述第二换热器的第一换热管道、所述氢燃料电池电堆的出气口和所述第三换热器的第一换热管道之间通过管道依次连通。
优选的,所述换热系统还包括第四换热路线,所述第三换热器的第二换热管道、所述第二换热器的第二换热管道、所述第一换热器的第二换热管道和所述热源的进料口之间通过管道依次连通形成所述第四换热路线,由所述第三换热器的第二换热管道的入口输入甲醇作为所述第四换热路线的换热介质。
优选的,所述甲醇内燃机的气体出口分为两路,一路通过输热管道连接到所述第一换热器的第二换热管道和所述第二换热器的第二换热管道之间的管道,另一路通过输热管道连接到所述热源。
与相关技术相比较,本发明提供的甲醇燃料双路发电装置具有如下有益效果:
1、本发明以甲醇为燃料,采用两套发电系统,内燃机发电系统、甲醇重整燃料电池协同组合发电,其中一套发电系统故障,不影响另一套持续供电,能够实现充足的电力供应,可以根据需要随时发电,适合很多在电网布局达不到的用电场合的应用场景,且甲醇清洁环保,价格低廉,保证电力供应时间长,适合长时间供电作业。
2、本发明提供了换热系统实现内燃机发电系统、甲醇重整燃料电池产生的热量循环利用,降低了能源的消耗,重整器给甲醇内燃机传输热量,使得甲醇内燃机可以低温启动,避免了甲醇内燃机在低温下工作难以启动的问题,甲醇内燃机正常工作后产生的高品位热量又通过输热管道传输给热源,通过热源输送至重整器,支撑重整器在高温度条件下的重整制氢反应,使得甲醇内燃机排放的热量得以回收利用,提高了废热利用效率,氢气净化装置和氢燃料电池电堆反应后产生的低品位热量通过输热管道与气化器连接,将热量传输给气化器,支撑气化器内甲醇水的气化,进一步提高了废热利用效率。
3、本发明通过科学布置各个装置之间的换热系统,提高了能源利用率,弥补了单个装置使用的不足,使得整个系统发电更加优化,实现了节能减排,具有良好的市场前景。
附图说明
图1为本发明实施例一的甲醇燃料双路发电装置的框图;
图2为本发明实施例二的氢气净化装置的结构示意图;
图3为本发明实施例二的固体氧化物电解池的结构示意图;
图4为本发明实施例三的甲醇燃料双路发电装置与换热系统的框图;
图5为本发明实施例三的换热系统的第四换热路线的框图;
图6为本发明实施例三的甲醇内燃机与第四换热路线的框图;
图7为本发明实施例一的甲醇燃料双路发电装置实现直流供电的框图;
图8为本发明实施例一的甲醇燃料双路发电装置实现交流供电的框图。
附图标记:1、甲醇内燃机;2、发电机;3、蓄电池;4、重整器;5、氢气净化装置;51、固体氧化物电解池;511、氢电极层;512、电解质层;513、氧电极层;52、CO选择性氧化反应器;6、氢燃料电池电堆;7、热源;8、气化器;9、甲醇储罐;10、水储罐;11、控制器;12、甲醇计量泵;13、水计量泵;14、直流充电桩;15、使用直流电的设备;16、交流充电桩;17、使用交流电的设备;18、逆变器;19、第一换热器;20、第二换热器;21、第三换热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例;基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:请参阅图1所示,本发明提供的甲醇燃料双路发电装置,包括内燃机发电系统、甲醇重整燃料电池、热源7和换热系统,以甲醇为燃料,拥有甲醇内燃机1、甲醇重整燃料电池协同发电的优势,使得甲醇的化学能量得到更高效率的利用,该甲醇燃料双路发电装置可搭载于移动汽车上,在缺乏电网输电的环境下为用电设备供电。
进一步,该甲醇燃料双路发电装置的载体为电动车,电动车的后车厢内搭载了甲醇燃料双路发电装置后就是移动发电车,移动发电车可以实现移动供电,其具有的功能包括但不限于:离网发电系统、应急电源、移动充电和减碳电力工程,作为离网发电系统可以服务于通信基站、海岛以及偏远地区,作为应急电源可以服务于电网的应急抢修和通信行业的应急供电,作为移动充电可以服务于上门充电和高速公路节假日应急充电,作为减碳电力工程可以协助企业实现减排,以减少对常规能源的使用。
其中,内燃机发电系统包括甲醇内燃机1和发电机2,甲醇内燃机1和发电机2轴连接,甲醇内燃机1以甲醇为燃料,通过甲醇燃烧驱动甲醇内燃机1 并带动发电机2进行发电,发电机2与蓄电池3电路连接,可将电能储备在蓄电池3内。
甲醇重整燃料电池包括重整器4、氢气净化装置5和氢燃料电池电堆6,重整器4内装填有甲醇重整制氢催化剂,重整器4用于将气化后的甲醇水溶液重整,生成具有H2、CO2、CO和H2O的富氢重整气,重整器4气体出口分为两路,一路通过管道连接到氢气净化装置5,重整器4生成的富氢重整气主要输送给氢气净化装置5,为后续氢燃料电池电堆6提供H2燃料,另一路通过管道连接到甲醇内燃机1,为甲醇内燃机1提供H2、CO等易燃烧气体,可以改善缸内燃烧条件,减少汽车污染物排放,并节约燃料,公知的,在甲醇内燃机1中掺入纯H2、或者(75%H2+25%CO2)的富氢气体、或者甲醇重整制得的含H2、CO2为主的混合气体进行混合燃烧,对于甲醇内燃机1的油耗降低和尾气中污染物的控制均有积极作用。
氢气净化装置5用于降低重整气中的CO浓度,将重整产生的CO氧化,然后氢气净化装置5将富集后的H2输送至氢燃料电池电堆6内,H2在氢燃料电池电堆6中发生氧化反应,将H2中蕴含的化学能转换为电能,氢燃料电池电堆6与蓄电池3电连接,可将电能储备在蓄电池3内。
该甲醇燃料双路发电装置有两种应用场景,其一种应用场景为:如图7 所示,蓄电池3可与直流充电桩14、使用直流电的设备15电路连接,实现向直流充电桩14以及使用直流电的设备15提供电力;另一种应用场景为:如图8所示,蓄电池3通过逆变器18与交流充电桩16、使用交流电的设备17 电路连接,实现向交流充电桩16以及使用交流电的设备17提供电力;因此该甲醇燃料双路发电装置可输出直流电和交流电,电力输出稳定性好,根据需要随时发电,满足电力供应需求。
热源7与重整器4通过输热管道连接,用于向重整器4供热。
在本实施例中,热源7包括炉子(图中未示出)和设置在炉子内的甲醇、 H2等有热值的物质以及空气中的O2氧化剂,甲醇、H2与氧化剂发生氧化还原反应产生热量,以向重整器4供热。
进一步,该甲醇燃料双路发电装置还包括气化器8、甲醇储罐9和水储罐 10,甲醇储罐9出口分为三路,第一路与甲醇内燃机1连接,用于向甲醇内燃机1输送甲醇燃料,第二路与气化器8连接,第三路与热源7连接,水储罐10与气化器8连接,气化器8与重整器4连接,气化器8用于将甲醇和水气化后输送至重整器4内;氢气净化装置5、氢燃料电池电堆6均通过输热管道连接至气化器8,用于为气化器8供热。
进一步优化上述实施例,该甲醇燃料双路发电装置还包括控制器11、甲醇计量泵12和水计量泵13,甲醇计量泵12与甲醇储罐9连接,水计量泵13 与水储罐10连接,甲醇计量泵12和水计量泵13均与控制器11信号连接,甲醇和水的输出量均由控制器11控制。
目前重整器4主要有固定床反应器、填充床反应器、膜反应器和微通道反应器,由于微通道反应器具有体积小、安全性高、传热传质效率高、启动快和抗振性能好等优点,本申请中的重整器4采用微通道反应器,将重整室和氧化室耦合在一起,微通道的两侧分别为重整侧和氧化侧。目前用于甲醇重整制氢的催化剂主要有非贵金属催化剂和贵金属催化剂,由于销系催化剂具有稳定性较好、不易中毒、活性高、选择性好、长期工作性能衰减较少等诸多优势,本申请中重整器4表面涂覆的甲醇重整制氢催化剂是贵金属催化剂Pt/In2O3/Al2O3,催化剂Pt/In2O3/Al2O3的最佳重整温度为350℃,因此气化器8将原来甲醇水进行汽化并加热到甲醇重整反应所需的温度。
需要说明的是,氢燃料电池电堆6分为低温电堆和高温电堆,低温电堆的工作温度低于100℃,典型地使用全氟磺酸膜作为质子渗透膜,由于全氟磺酸膜的特殊特性,设计过程中必须考虑水热管理系统,对氢气的纯度要求高,对CO非常敏感。相反,高温电堆反应温度超过100℃,具有化学反应速率快、 CO耐受性高、水热管理简单等优势,更适合作为发电装置与重整器进行耦合,本申请的氢燃料电池电堆6可采用高温电堆,高温电堆的阳极入口处是富氢重整气,阳极出口处是低氢重整气,阴极入口处是氧化性气体,阴极出口处是低氧空气。
实施例二:
如图2和图3所示,氢气净化装置5包括固体氧化物电解池51和CO选择性氧化反应器52,固体氧化物电解池51包括氢电极层511、电解质层512 和氧电极层513,对固体氧化物电解池51外部施加一定电压,以将其中的H2O 电解生成H2和O2。
重整器4的出气口与固体氧化物电解池51的进气口连通,固体氧化物电解池51具有富氢重整混合气出口和氧气出口,重整混合气出口、氧气出口均与CO选择性氧化反应器52的进气口连通,CO选择性氧化反应器52内填充有CO选择性氧化催化剂,CO选择性氧化反应器52的出气口与氢燃料电池电堆6的进气口连通,CO选择性氧化催化剂用于催化CO与O2反应,使得 CO转化为CO2,降低富氢气体中CO的浓度,使其浓度低于0.2ppm,使得富氢气体可以进入氢燃料电池电堆6,不会使氢燃料电池电堆6性能下降。
重整器4在高压下将甲醇和水发生重整反应和甲醇裂解反应,生成具有 H2、CO2、CO和H2O的重整气,通过固体氧化物电解池51将其中的H2O电离生成H2和O2,产生的O2作为氧化性气体和CO反应,这样即极大的降低了CO的含量,提高氢燃料电池的寿命,又没有引入其它多余气体(比如N2),还电解产生了H2,使得H2浓度提高,为氢燃料电池电堆6提供更多的H2燃料。
固体氧化物电解池51包括有氢电极层511、电解质层512和氧电极层513,氢电极层511的材料选择为镍-氧化钇稳定氧化锆,氧电极层513的材料选择为镧锶钴铁,电解质层512选择为氧化钇稳定氧化锆,氢电极层511为多孔陶瓷结构,其能够导通电子,生成H2;电解质层512为致密的钙钛矿类陶瓷,可导通O2-;氧电极层513为多孔陶瓷结构,可导通O2-,传输空气及生成的 O2,当对固体氧化物电解池51施加电压后,在电动势的作用下,氢电极层511 处的H2O在Ni催化下分解为H2和O2-,该反应方程式为H2O+2e-→H2+O2-,所产生的O2-穿过电解质层512到达氧电极层513后,在催化剂作用下失去电子生成O2,该反应方程式为2O2-→4e-+O2。
实施例三:
本实施例提供了一种换热系统,请参阅图4所示,包括上述的甲醇燃料双路发电装置,换热系统还包括第一换热路线、第二换热路线和第三换热路线。
热源7、重整器4、甲醇内燃机1通过输热管道依次连接形成第一换热路线;
氢气净化装置5、氢燃料电池电堆6的出气口均通过输热管道连接至气化器8形成第二换热路线;
甲醇内燃机1气体出口通过输热管道连接至热源7形成第三换热路线。
其中,第一换热路线的换热方式为:热源7通过甲醇燃烧生成高于300℃热量,通过输热管道输送给重整器4,用于支撑甲醇重整制氢反应,重整器4 通过输热管道将热量输送给甲醇内燃机1,另外重整器4还将排出气体的其中一路供于甲醇内燃机1,用于支持甲醇内燃机1的低温启动。
第二换热路线的换热方式为:氢气净化装置5和氢燃料电池电堆6出来的热量为低于100℃的低品位热量,通过输热管道输送至气化器8,为气化器 8内甲醇及水的气化提供热量。
第三换热路线的换热方式为:甲醇内燃机1的尾气为高于600℃的高品位热量,通过输热管道传输为热源7,通过热源7将热量输送至重整器4,为重整器4的制氢过程提供能量支撑,甲醇内燃机1的尾气还可在热源7内二次燃烧发热。
进一步,请参阅图5所示,重整器4和氢气净化装置5之间设置有第一换热器19,氢气净化装置5和氢燃料电池电堆6之间设置有第二换热器20,氢燃料电池电堆6远离氢气净化装置5的一侧设置有第三换热器21,第一换热器19、第二换热器20和第三换热器21内均包括交错设置的第一换热管道和第二换热管道,重整器4的出气口、第一换热器19的第一换热管道、氢气净化装置5的出气口、第二换热器20的第一换热管道、氢燃料电池电堆6的出气口和第三换热器21的第一换热管道之间通过管道依次连通。
换热系统还包括第四换热路线,第三换热器21的第二换热管道、第二换热器20的第二换热管道、第一换热器19的第二换热管道和热源7的进料口之间通过管道依次连通形成第四换热路线,由第三换热器21的第二换热管道的入口输入甲醇作为第四换热路线的换热介质。
重整器4气体出口的温度在300℃左右,通过第一换热器19的第一换热管道将气体温度降低后再进入氢气净化装置5,氢气净化装置5气体出口的气体温度高于氢燃料电池电堆6所需温度,因此氢气净化装置5出来的气体需经过第二换热器20的第一换热管道将气体温度降低至70-100℃后输送至氢燃料电池电堆6。第一换热器19、第二换热器20和第三换热器21的第二换热管道内输入甲醇溶液作为换热介质,首先,甲醇通过第三换热器21,氢燃料电池电堆6出来的气体在第三换热器21处对甲醇溶液初步气化,然后气化后的甲醇通过第二换热器20,在第二换热器20内将氢气净化装置5输入氢燃料电池电堆6的气体降温,甲醇经过二次换热后完全气化,最后甲醇通过第一换热器19,在第一换热器19内将重整器4输入氢气净化装置5的气体降温,经气化的甲醇最终输入至热源7内,因此第四换热路线实现了重整器4、氢气净化装置5和氢燃料电池电堆6之间的气体逐级降温。
请参阅图6所示,当氢气净化装置5采用固体氧化物电解池51和CO选择性氧化反应器52时,甲醇内燃机1的气体出口分为两路,一路通过输热管道连接到第一换热器19的第二换热管道和第二换热器20的第二换热管道之间的管道,另一路通过输热管道连接到热源7。
甲醇内燃机1的尾气温度为550-700℃,固体氧化物电解池51反应所需温度在500℃左右,依靠外部电力供应固体氧化物电解池51的高温环境,电力耗能大,因此将甲醇内燃机1的气体出口分一路连接到第一换热器19的第二换热管道和第二换热器20的第二换热管道之间的管道,将甲醇内燃机1产生的温度高于600℃的尾气经过第一换热器19,可以将重整器4输出的气温由300℃加热到500℃再输送至固体氧化物电解池51内,高效的利用了甲醇内燃机1的尾气热量,使得热量得以回收利用,达到节能减排的目的。
需要说明的是,图1至图8中的虚线箭头指示的是热量传输路线,实线箭头指示的是气体或电路的传输路线。
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种甲醇燃料双路发电装置,包括内燃机发电系统、甲醇重整燃料电池和热源(7),其特征在于:
所述内燃机发电系统包括甲醇内燃机(1)和发电机(2),所述甲醇内燃机(1)和发电机(2)轴连接,所述发电机(2)与蓄电池(3)电连接;
所述甲醇重整燃料电池包括重整器(4)、氢气净化装置(5)和氢燃料电池电堆(6),所述重整器(4)的气体出口分为两路,一路通过管道连接到氢气净化装置(5),另一路通过管道连接到甲醇内燃机(1),所述氢气净化装置(5)用于将重整产生的CO氧化,所述氢燃料电池电堆(6)与所述蓄电池(3)电连接;
所述热源(7)与所述重整器(4)通过输热管道连接,用于向所述重整器(4)供热。
2.根据权利要求1所述的甲醇燃料双路发电装置,其特征在于:还包括气化器(8)、甲醇储罐(9)和水储罐(10),所述甲醇储罐(9)出口分为三路,第一路与所述甲醇内燃机(1)连接,第二路与所述气化器(8)连接,第三路与所述热源(7)连接,所述水储罐(10)与所述气化器(8)连接,所述气化器(8)与所述重整器(4)连接。
3.根据权利要求2所述的甲醇燃料双路发电装置,其特征在于:还包括控制器(11)、甲醇计量泵(12)和水计量泵(13),所述甲醇计量泵(12)与所述甲醇储罐(9)连接,所述水计量泵(13)与所述水储罐(10)连接,所述甲醇计量泵(12)和水计量泵(13)均与所述控制器(11)通讯连接。
4.根据权利要求1所述的甲醇燃料双路发电装置,其特征在于:所述氢气净化装置(5)包括固体氧化物电解池(51)和CO选择性氧化反应器(52),所述固体氧化物电解池(51)包括氢电极层(511)、电解质层(512)和氧电极层(513),对所述固体氧化物电解池(51)外部施加一定电压,以将其中的H2O电解生成H2和O2。
5.根据权利要求4所述的甲醇燃料双路发电装置,其特征在于:所述重整器(4)的出气口与所述固体氧化物电解池(51)的进气口连通,所述固体氧化物电解池(51)具有富氢重整混合气出口和氧气出口,所述重整混合气出口、氧气出口均与所述CO选择性氧化反应器(52)的进气口连通,所述CO选择性氧化反应器(52)的出气口与所述氢燃料电池电堆(6)的进气口连通。
6.一种换热系统,其特征在于,包括权利要求1至5中任意一项所述的甲醇燃料双路发电装置,所述换热系统还包括第一换热路线、第二换热路线和第三换热路线;
所述热源(7)、所述重整器(4)、所述甲醇内燃机(1)通过输热管道依次连接形成所述第一换热路线;
所述氢气净化装置(5)、所述氢燃料电池电堆(6)的出气口均通过输热管道连接至气化器(8)形成所述第二换热路线;
所述甲醇内燃机(1)气体出口通过输热管道连接至所述热源(7)形成所述第三换热路线。
7.根据权利要求6所述的换热系统,其特征在于,所述重整器(4)和所述氢气净化装置(5)之间设置有第一换热器(19),所述氢气净化装置(5)和所述氢燃料电池电堆(6)之间设置有第二换热器(20),所述氢燃料电池电堆(6)远离所述氢气净化装置(5)的一侧设置有第三换热器(21),所述第一换热器(19)、所述第二换热器(20)和所述第三换热器(21)内均包括交错设置的第一换热管道和第二换热管道,所述重整器(4)的出气口、所述第一换热器(19)的第一换热管道、所述氢气净化装置(5)的出气口、所述第二换热器(20)的第一换热管道、所述氢燃料电池电堆(6)的出气口和所述第三换热器(21)的第一换热管道之间通过管道依次连通。
8.根据权利要求7所述的换热系统,其特征在于,所述换热系统还包括第四换热路线,所述第三换热器(21)的第二换热管道、所述第二换热器(20) 的第二换热管道、所述第一换热器(19)的第二换热管道和所述热源(7)的进料口之间通过管道依次连通形成所述第四换热路线,由所述第三换热器(21)的第二换热管道的入口输入甲醇作为所述第四换热路线的换热介质。
9.根据权利要求8所述的换热系统,其特征在于,所述甲醇内燃机(1)的气体出口分为两路,一路通过输热管道连接到所述第一换热器(19)的第二换热管道和所述第二换热器(20)的第二换热管道之间的管道,另一路通过输热管道连接到所述热源(7)。
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