CN218274672U - 集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统 - Google Patents
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Abstract
本新型公开了一种集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统,包括电解水制氢储能子系统、固体氧化物燃料电池发电子系统、余热回收子系统、吸收式制冷/制热子系统。该系统利用风力发电、光伏发电、廉价谷电通过质子交换膜电解池制取绿氢,结合机械压缩实现高效储能;同时,采用以氢气为燃料的固体氧化物燃料电池进行发电,实现绿色、高效、零排放发电;利用余热回收系统逐级回收氢气、氧气压缩过程产生的压缩热及燃料电池系统中的燃气轮机排气余量;最后,利用双效吸收式制冷机/热泵,满足供冷/供热需求。本新型可有效平抑风能、太阳能发电的间歇性与波动性,对风力发电、光伏发电、廉价谷电进行存储,实现高效发电及能量的梯级利用,同时满足用户冷、热、电、氢气、氧气的用能需求。
Description
技术领域
本新型涉及氢气储能与冷热电联供技术领域,特别是涉及集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统。
背景技术
随着可再生能源的快速发展和份额的不断增加,不稳定性和极端天气条件使可再生能源的电力输出波动严重,极大地影响电网的稳定运行。同时,风力发电、光伏发电装机容量快速增加,由于电网消纳能力不足,造成弃风弃光现象频发。解决这些问题最可行的解决方案是将可再生能源与储能系统结合起来,绿氢储能凭借其可持续性、清洁性、高能量密度和可运输性等优势,成为一种可行性强、富有前景的解决方案。
质子交换膜电解池因其技术、经济优势和更快的响应速度而被广泛应用于生产绿氢。固体氧化物燃料电池是一种高效的发电设备,具有低排放、体积小、灵活性高等特点。采用传统的碳基燃料(甲烷、CO等)很容易导致固体氧化物燃料电池积碳,从而影响其运行性能。
有鉴于此特提出本新型。
新型内容
本申请旨在提供一种集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统,能够解决以下技术问题:(1)平抑太阳能及风能等可再生能源电力输出不稳定、波动问题;(2)对风力发电、光伏发电富余电力及廉价谷电进行存储;(3)解决固体氧化物燃料电池运行积碳问题;(4)满足用户冷、热、电、氢气、氧气的用能需求。
本申请提供的目的是提供一种集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统,所述的集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统包括电解水制氢储能子系统、固体氧化物燃料电池发电子系统、余热回收子系统和吸收式制冷/制热子系统,所述的子系统之间通过管路和阀门进行连接。
所述电解水制氢储能子系统(1)包括:质子交换膜电解池(101)、氢气压缩机(102)、氢气冷却器(103)、氢气储罐(104)、气液分离器(105)、氧气压缩机(106)、氧气冷却器(107)和氧气储罐(108);所述的质子交换膜电解池(101)由风力发电及光伏发电或可再生富余电力及廉价谷电供能,所述质子交换膜电解池(101)阴极出口与氢气压缩机(102)入口连接,氢气压缩机(102)出口连接氢气冷却器(103)气侧入口,氢气冷却器(103)气侧出口与氢气储罐(104)连接;所述质子交换膜电解池(101)阳极出口与气液分离器 (105)连接,气液分离器(105)气相出口连接氧气压缩机(106)气侧入口,气液分离器(105)液相出口与来自第一给水泵(309)出口连接,氧气压缩机 (106)出口连接氧气冷却器(107)气侧入口,氧气冷却器(107)气侧出口与氧气储罐(108)连接。
所述固体氧化物燃料电池发电子系统(2)包括:氢气一次预热器(201)、氧气一次预热器(202)、氢气透平(203)、氧气透平(204)、氢气二次预热器 (205)、后燃室调温水过热器(206)、固体氧化物燃料电池(207)、直流交流逆变器(208)、后燃室(209)和燃气轮机(210);所述的氢气一次预热器(201) 入口、出口分别与氢气储罐(104)出口、氢气透平(203)入口连接,氢气透平(203)出口与氢气二次预热器(205)入口连接,氢气二次预热器(205)出口与固体氧化物燃料电池(207)阳极入口连接;所述的氧气一次预热器(202) 入口、出口分别与氧气储罐(108)出口、氧气透平(204)入口连接,氧气透平(204)出口与后燃室调温水过热器(206)气侧出口的氧气混合后连接固体氧化物燃料电池(207)阴极入口;所述固体氧化物燃料电池(207)阳极出口与后燃室(209)入口连接,固体氧化物燃料电池(207)阴极出口分为两路,一路依次通过氢气二次预热器(205)、氢气一次预热器(201)、氧气一次预热器(202)及后燃室调温水过热器(206)和氧气透平(204)出口氧气混合后,连接固体氧化物燃料电池(207)阴极入口;所述固体氧化物燃料电池(207) 阴极出口的另一路与后燃室(209)入口连接,后燃室(209)出口经燃气轮机 (210)与余热回收换热器(303)气侧入口连接;后燃室调温水过热器(206)出口与后燃室(209)入口连接。
所述余热回收子系统(3)包括:冷油储油罐(301)、低温油泵(302)、余热回收换热器(303)、后燃室调温水蒸发器(304)、绝热高温储油罐(305)、高温油泵(306)、后燃室调温水预热器(307)、油水换热器(308)、第一给水泵(309)、第一调节阀门(310)、第二调节阀门(311)、换热器(312)、第三调节阀门(313)、第四调节阀门(314)、绝热储水罐(315)和第二给水泵(316);所述的冷油储油罐(301)出口与低温油泵(302)入口连接,低温油泵(302)出口分为两路,分别连接氧气冷却器(107)和氢气冷却器(103)的油侧入口;氧气冷却器(107)和氢气冷却器(103)的油侧出口混合后,经余热回收换热器(303)、后燃室调温水蒸发器(304)与绝热高温储油罐(305)入口连接;绝热高温储油罐(305)出口连接高温油泵(306)入口,高温油泵(306)出口与高压发生器(401)油侧入口连接,高压发生器(401)油侧出口连接后燃室调温水预热器(307)油侧入口,后燃室调温水预热器(307)油侧出口与油水换热器(308)油侧入口连接,油水换热器(308)油侧出口连接冷油储油罐(301)入口;余热回收换热器(303)气侧出口与第一调节阀门(310)、第二调节阀门 (311)入口连接,第一调节阀门(310)出口与低压发生器(402)气侧入口连接,低压发生器(402)气侧出口经第四调节阀门(314)与绝热储水罐(315)连接;第二调节阀门(311)出口经换热器(312)、第三调节阀门(313)与绝热储水罐 (315)连接;绝热储水罐(315)出口分为两路,一路经第一给水泵(309)与气液分离器(105)液相出口混合后,进入质子交换膜电解池(101)阳极入口,另一路经第二给水泵(316)、后燃室调温水预热器(307)和后燃室调温水蒸发器(304)后,与后燃室调温水过热器(206)入口连接。
所述余热回收子系统以导热油作为换热工质。
所述吸收式制冷/制热子系统(4)包括:高压发生器(401)、低压发生器 (402)、冷凝器(403)、蒸发器(404)、吸收器(405)、低温换热器(406)、高温换热器(407)、第五调节阀门(408)、第六调节阀门(409)、第七调节阀门(411)、第八调节阀门(412)、冷却塔(410)、第一节流阀(413)、第二节流阀(414)、第一溶液泵(415)、第二溶液泵(416)、第三节流阀(417)和第四节流阀(418);高压发生器(401)气相出口经低压发生器(402)、第一节流阀(413)与冷凝器 (403)入口连接、冷凝器(403)出口经第四节流阀(418)后与蒸发器(404)入口连接,蒸发器(404)出口连接吸收器(405)入口,吸收器(405)经第一溶液泵 (415)、低温换热器(406)后分为两路,一路与低压发生器(402)入口连接,另一路经第二溶液泵(416)、高温换热器(407)后与高压发生器(401)入口连接;高压发生器(401)液相出口经高温换热器(407)、第二节流阀(414)后与低压发生器(402)入口连接;低压发生器(402)液相出口经低温换热器(406)、第三节流阀(417)后,与吸收器(405)入口连接;低压发生器(402)气相出口与冷凝器(403)入口连接;冷冻水回水及冷冻水供水分别与蒸发器(404)水侧入口及出口连接;第五调节阀门(408)出口经吸收器(405)、冷凝器(403) 后与第八调节阀门(412)入口连接;第六调节阀门(409)出口经吸收器(405)、冷凝器(403)后与第七调节阀门(411)入口连接,第七调节阀门(411)出口连接冷却塔(410)入口,冷却塔(410)出口与第六调节阀门(409)入口连接。
为满足不同季节的冷负荷和热负荷需求,吸收式制冷/制热子系统(4) 和换热器(312)由调节阀门操作,以切换制热或制冷模式。
在夏季,第一调节阀门(310)、第四调节阀门(314)、第六调节阀门(409) 和第七调节阀门(411)打开,第二调节阀门(311)、第三调节阀门(313)、第五调节阀门(408)和第八调节阀门(412)关闭;吸收式制冷/制热子系统以制冷模式运行,燃气轮机(210)排气经余热回收换热器(303)冷却后被输送至低压发生器(402),以生产更多的冷冻水。
在过渡季节,为同时满足制冷和制热需求,第一调节阀门(310)和第四调节阀门(314)关闭,第二调节阀门(311)和第三调节阀门(313)打开,第六调节阀门(409)和第七调节阀门(411)打开,第五调节阀门(408)和第八调节阀门(412)关闭;燃气轮机(210)排气经余热回收换热器(303)冷却后进入换热器(312)生产供暖水;吸收式制冷/制热子系统以制冷模式运行,生产冷冻水。
为满足冬季较多的制热需求,第一调节阀门(310)和第四调节阀门 (314)关闭,第二调节阀门(311)和第三调节阀门(313)打开,第六调节阀门 (409)和第七调节阀门(411)关闭,第五调节阀门(408)和第八调节阀门(412) 打开;燃气轮机(210)排气经余热回收换热器(303)冷却后进入换热器(312) 生产供暖水;吸收式制冷/制热子系统以制热模式运行,生产供暖水。
采用上述新型,可有效平抑太阳能及风能等可再生能源的不稳定、波动性输出;可对风力发电、光伏发电、廉价谷电进行存储;可解决固体氧化物燃料电池运行积碳问题;可根据用户需求,灵活进行冷热电供能。
附图说明
图1为集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统示意图;
图中:1电解水制氢储能子系统,101质子交换膜电解池,102氢气压缩机,103氢气冷却器,104氢气储罐,105气液分离器,106氧气压缩机,107氧气冷却器,108氧气储罐;2固体氧化物燃料电池发电子系统, 201氢气一次预热器,202氧气一次预热器,203氢气透平,204氧气透平,205氢气二次预热器,206后燃室调温水过热器,固体氧化物燃料电池207,直流交流逆变器208,后燃室209和燃气轮机210;3余热回收子系统,301冷油储油罐,302低温油泵,303余热回收换热器,304后燃室调温水蒸发器,305绝热高温储油罐,306高温油泵,307后燃室调温水预热器,308油水换热器,309第一给水泵,310第一调节阀门,311第二调节阀门,312换热器,313第三调节阀门,314第四调节阀门,315绝热储水罐,316第二给水泵;4吸收式制冷/制热子系统,401高压发生器, 402低压发生器,403冷凝器,404蒸发器,405吸收器,406低温换热器, 407高温换热器,408第五调节阀门,409第六调节阀门,410冷却塔,411第七调节阀门,412第八调节阀门,413第一节流阀,414第二节流阀,415第一溶液泵,416第二溶液泵,417第三节流阀,418第四节流阀。具体实施方式
下面结合附图对本新型的具体实施方式作进一步详细说明。
如图1所示,本新型的目的是提供一种集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统,所述的集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统包括电解水制氢储能子系统、固体氧化物燃料电池发电子系统、余热回收子系统和吸收式制冷/制热子系统,所述的子系统之间通过管路和阀门进行连接。
电解水制氢储能子系统(1)包括:质子交换膜电解池(101)、氢气压缩机(102)、氢气冷却器(103)、氢气储罐(104)、气液分离器(105)、氧气压缩机(106)、氧气冷却器(107)和氧气储罐(108);所述的质子交换膜电解池(101) 由风力发电及光伏发电或可再生富余电力及廉价谷电供能,所述质子交换膜电解池(101)阴极出口与氢气压缩机(102)入口连接,氢气压缩机(102) 出口连接氢气冷却器(103)气侧入口,氢气冷却器(103)气侧出口与氢气储罐(104)连接;所述质子交换膜电解池(101)阳极出口与气液分离器(105)连接,气液分离器(105)气相出口连接氧气压缩机(106)气侧入口,气液分离器(105)液相出口与来自第一给水泵(309)出口连接,氧气压缩机(106)出口连接氧气冷却器(107)气侧入口,氧气冷却器(107)气侧出口与氧气储罐 (108)连接。
固体氧化物燃料电池发电子系统(2)包括:氢气一次预热器(201)、氧气一次预热器(202)、氢气透平(203)、氧气透平(204)、氢气二次预热器(205)、后燃室调温水过热器(206)、固体氧化物燃料电池(207)、直流交流逆变器 (208)、后燃室(209)和燃气轮机(210);所述的氢气一次预热器(201)入口、出口分别与氢气储罐(104)出口、氢气透平(203)入口连接,氢气透平(203) 出口与氢气二次预热器(205)入口连接,氢气二次预热器(205)出口与固体氧化物燃料电池(207)阳极入口连接;所述的氧气一次预热器(202)入口、出口分别与氧气储罐(108)出口、氧气透平(204)入口连接,氧气透平(204) 出口与后燃室调温水过热器(206)气侧出口的氧气混合后连接固体氧化物燃料电池(207)阴极入口;所述固体氧化物燃料电池(207)阳极出口与后燃室(209)入口连接,固体氧化物燃料电池(207)阴极出口分为两路,一路依次通过氢气二次预热器(205)、氢气一次预热器(201)、氧气一次预热器(202) 及后燃室调温水过热器(206)和氧气透平(204)出口氧气混合后,连接固体氧化物燃料电池(207)阴极入口;所述固体氧化物燃料电池(207)阴极出口的另一路与后燃室(209)入口连接,后燃室(209)出口经燃气轮机(210)与余热回收换热器(303)气侧入口连接;后燃室调温水过热器(206)出口与后燃室(209)入口连接。
所述的固体氧化物燃料电池(207)阴极出口未反应的氧气分为两路,一路预热氢气、氧气及调温水的氧气量按照固体氧化物燃料电池(207)能量平衡进行计算,保证燃料电池稳定运行;另一路按照固体氧化物燃料电池(207)阳极出口未反应的氢气量进行化学计量计算,保证进入后燃室与氢气完全反应。
余热回收子系统(3)包括:冷油储油罐(301)、低温油泵(302)、余热回收换热器(303)、后燃室调温水蒸发器(304)、绝热高温储油罐(305)、高温油泵(306)、后燃室调温水预热器(307)、油水换热器(308)、第一给水泵(309)、第一调节阀门(310)、第二调节阀门(311)、换热器(312)、第三调节阀门(313)、第四调节阀门(314)、绝热储水罐(315)和第二给水泵(316);所述的冷油储油罐(301)出口与低温油泵(302)入口连接,低温油泵(302)出口分为两路,分别连接氧气冷却器(107)和氢气冷却器(103)的油侧入口;氧气冷却器 (107)和氢气冷却器(103)的油侧出口混合后,经余热回收换热器(303)、后燃室调温水蒸发器(304)与绝热高温储油罐(305)入口连接;绝热高温储油罐(305)出口连接高温油泵(306)入口,高温油泵(306)出口与高压发生器 (401)油侧入口连接,高压发生器(401)油侧出口连接后燃室调温水预热器 (307)油侧入口,后燃室调温水预热器(307)油侧出口与油水换热器(308)油侧入口连接,油水换热器(308)油侧出口连接冷油储油罐(301)入口;余热回收换热器(303)气侧出口与第一调节阀门(310)、第二调节阀门(311)入口连接,第一调节阀门(310)出口与低压发生器(402)气侧入口连接,低压发生器(402)气侧出口经第四调节阀门(314)与绝热储水罐(315)连接;第二调节阀门(311)出口经换热器(312)、第三调节阀门(313)与绝热储水罐(315)连接;绝热储水罐(315)出口分为两路,一路经第一给水泵(309)与气液分离器(105)液相出口混合后,进入质子交换膜电解池(101)阳极入口,另一路经第二给水泵(316)、后燃室调温水预热器(307)和后燃室调温水蒸发器 (304)后,与后燃室调温水过热器(206)入口连接。
所述余热回收子系统以导热油作为换热工质。
吸收式制冷/制热子系统(4)包括:高压发生器(401)、低压发生器(402)、冷凝器(403)、蒸发器(404)、吸收器(405)、低温换热器(406)、高温换热器(407)、第五调节阀门(408)、第六调节阀门(409)、第七调节阀门(411)、第八调节阀门(412)、冷却塔(410)、第一节流阀(413)、第二节流阀(414)、第一溶液泵(415)、第二溶液泵(416)、第三节流阀(417)和第四节流阀(418);高压发生器(401)气相出口经低压发生器(402)、第一节流阀(413)与冷凝器 (403)入口连接、冷凝器(403)出口经第四节流阀(418)后与蒸发器(404)入口连接,蒸发器(404)出口连接吸收器(405)入口,吸收器(405)经第一溶液泵 (415)、低温换热器(406)后分为两路,一路与低压发生器(402)入口连接,另一路经第二溶液泵(416)、高温换热器(407)后与高压发生器(401)入口连接;高压发生器(401)液相出口经高温换热器(407)、第二节流阀(414)后与低压发生器(402)入口连接;低压发生器(402)液相出口经低温换热器(406)、第三节流阀(417)后,与吸收器(405)入口连接;低压发生器(402)气相出口与冷凝器(403)入口连接;冷冻水回水及冷冻水供水分别与蒸发器(404)水侧入口及出口连接;第五调节阀门(408)出口经吸收器(405)、冷凝器(403) 后与第八调节阀门(412)入口连接;第六调节阀门(409)出口经吸收器(405)、冷凝器(403)后与第七调节阀门(411)入口连接,第七调节阀门(411)出口连接冷却塔(410)入口,冷却塔(410)出口与第六调节阀门(409)入口连接。
为满足不同季节的冷负荷和热负荷需求,吸收式制冷/制热子系统(4) 和换热器(312)由调节阀门操作,以切换制热或制冷模式。
在夏季,第一调节阀门(310)、第四调节阀门(314)、第六调节阀门(409) 和第七调节阀门(411)打开,第二调节阀门(311)、第三调节阀门(313)、第五调节阀门(408)和第八调节阀门(412)关闭;吸收式制冷/制热子系统以制冷模式运行,燃气轮机(210)排气经余热回收换热器(303)冷却后被输送至低压发生器(402),以生产更多的冷冻水。
在过渡季节,为同时满足制冷和制热需求,第一调节阀门(310)和第四调节阀门(314)关闭,第二调节阀门(311)和第三调节阀门(313)打开,第六调节阀门(409)和第七调节阀门(411)打开,第五调节阀门(408)和第八调节阀门(412)关闭;燃气轮机(210)排气经余热回收换热器(303)冷却后进入换热器(312)生产供暖水;吸收式制冷/制热子系统以制冷模式运行,生产冷冻水。
在冬季,第一调节阀门(310)和第四调节阀门(314)关闭,第二调节阀门(311)和第三调节阀门(313)打开,第六调节阀门(409)和第七调节阀门 (411)关闭,第五调节阀门(408)和第八调节阀门(412)打开;燃气轮机(210) 排气经余热回收换热器(303)冷却后进入换热器(312)生产供暖水;吸收式制冷/制热子系统以制热模式运行,生产供暖水。
该系统的应用对象为楼宇分布式能源系统,园区分布式能源系统,分布式储能系统等。
以上实施案例仅用以说明本新型的技术方案,而非对其限制。凡是运用本新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统,其特征在于,所述的固体氧化物燃料电池联供系统包括电解水制氢储能子系统(1)、固体氧化物燃料电池发电子系统(2)、余热回收子系统(3)和吸收式制冷/制热子系统(4),所述的子系统之间通过管路和阀门进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统,其特征在于,所述电解水制氢储能子系统(1)包括:质子交换膜电解池(101)、氢气压缩机(102)、氢气冷却器(103)、氢气储罐(104)、气液分离器(105)、氧气压缩机(106)、氧气冷却器(107)和氧气储罐(108);所述的质子交换膜电解池(101)由风力发电及光伏发电或可再生富余电力及廉价谷电供能,所述质子交换膜电解池(101)阴极出口与氢气压缩机(102)入口连接,氢气压缩机(102)出口连接氢气冷却器(103)气侧入口,氢气冷却器(103)气侧出口与氢气储罐(104)连接;所述质子交换膜电解池(101)阳极出口与气液分离器(105)连接,气液分离器(105)气相出口连接氧气压缩机(106)气侧入口,气液分离器(105)液相出口与来自第一给水泵(309)出口连接,氧气压缩机(106)出口连接氧气冷却器(107)气侧入口,氧气冷却器(107)气侧出口与氧气储罐(108)连接。
3.根据权利要求1所述的一种集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统,其特征在于,所述固体氧化物燃料电池发电子系统(2)包括:氢气一次预热器(201)、氧气一次预热器(202)、氢气透平(203)、氧气透平(204)、氢气二次预热器(205)、后燃室调温水过热器(206)、固体氧化物燃料电池(207)、直流交流逆变器(208)、后燃室(209)和燃气轮机(210);所述的氢气一次预热器(201)入口、出口分别与氢气储罐(104)出口、氢气透平(203)入口连接,氢气透平(203)出口与氢气二次预热器(205)入口连接,氢气二次预热器(205)出口与固体氧化物燃料电池(207)阳极入口连接;所述的氧气一次预热器(202)入口、出口分别与氧气储罐(108)出口、氧气透平(204)入口连接,氧气透平(204)出口与后燃室调温水过热器(206)气侧出口的氧气混合后连接固体氧化物燃料电池(207)阴极入口;所述固体氧化物燃料电池(207)阳极出口与后燃室(209)入口连接,固体氧化物燃料电池(207)阴极出口分为两路,一路依次通过氢气二次预热器(205)、氢气一次预热器(201)、氧气一次预热器(202)及后燃室调温水过热器(206)和氧气透平(204)出口氧气混合后,连接固体氧化物燃料电池(207)阴极入口;所述固体氧化物燃料电池(207)阴极出口的另一路与后燃室(209)入口连接,后燃室(209)出口经燃气轮机(210)与余热回收换热器(303)气侧入口连接;后燃室调温水过热器(206)出口与后燃室(209)入口连接。
4.根据权利要求1所述的一种集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统,其特征在于,所述余热回收子系统(3)包括:冷油储油罐(301)、低温油泵(302)、余热回收换热器(303)、后燃室调温水蒸发器(304)、绝热高温储油罐(305)、高温油泵(306)、后燃室调温水预热器(307)、油水换热器(308)、第一给水泵(309)、第一调节阀门(310)、第二调节阀门(311)、换热器(312)、第三调节阀门(313)、第四调节阀门(314)、绝热储水罐(315)和第二给水泵(316);所述的冷油储油罐(301)出口与低温油泵(302)入口连接,低温油泵(302)出口分为两路,分别连接氧气冷却器(107)和氢气冷却器(103)的油侧入口;氧气冷却器(107)和氢气冷却器(103)的油侧出口混合后,经余热回收换热器(303)、后燃室调温水蒸发器(304)与绝热高温储油罐(305)入口连接;绝热高温储油罐(305)出口连接高温油泵(306)入口,高温油泵(306)出口与高压发生器(401)油侧入口连接,高压发生器(401)油侧出口连接后燃室调温水预热器(307)油侧入口,后燃室调温水预热器(307)油侧出口与油水换热器(308)油侧入口连接,油水换热器(308)油侧出口连接冷油储油罐(301)入口;余热回收换热器(303)气侧出口与第一调节阀门(310)、第二调节阀门(311)入口连接,第一调节阀门(310)出口与低压发生器(402)气侧入口连接,低压发生器(402)气侧出口经第四调节阀门(314)与绝热储水罐(315)连接;第二调节阀门(311)出口经换热器(312)、第三调节阀门(313)与绝热储水罐(315)连接;绝热储水罐(315)出口分为两路,一路经第一给水泵(309)与气液分离器(105)液相出口混合后,进入质子交换膜电解池(101)阳极入口,另一路经第二给水泵(316)、后燃室调温水预热器(307)和后燃室调温水蒸发器(304)后,与后燃室调温水过热器(206)入口连接;
所述余热回收子系统以导热油作为换热工质。
5.根据权利要求1所述的一种集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统,其特征在于,所述吸收式制冷/制热子系统(4)包括:高压发生器(401)、低压发生器(402)、冷凝器(403)、蒸发器(404)、吸收器(405)、低温换热器(406)、高温换热器(407)、第五调节阀门(408)、第六调节阀门(409)、第七调节阀门(411)、第八调节阀门(412)、冷却塔(410)、第一节流阀(413)、第二节流阀(414)、第一溶液泵(415)、第二溶液泵(416)、第三节流阀(417)和第四节流阀(418);高压发生器(401)气相出口经低压发生器(402)、第一节流阀(413)与冷凝器(403)入口连接、冷凝器(403)出口经第四节流阀(418)后与蒸发器(404)入口连接,蒸发器(404)出口连接吸收器(405)入口,吸收器(405)经第一溶液泵(415)、低温换热器(406)后分为两路,一路与低压发生器(402)入口连接,另一路经第二溶液泵(416)、高温换热器(407)后与高压发生器(401)入口连接;高压发生器(401)液相出口经高温换热器(407)、第二节流阀(414)后与低压发生器(402)入口连接;低压发生器(402)液相出口经低温换热器(406)、第三节流阀(417)后,与吸收器(405)入口连接;低压发生器(402)气相出口与冷凝器(403)入口连接;冷冻水回水及冷冻水供水分别与蒸发器(404)水侧入口及出口连接;第五调节阀门(408)出口经吸收器(405)、冷凝器(403)后与第八调节阀门(412)入口连接;第六调节阀门(409)出口经吸收器(405)、冷凝器(403)后与第七调节阀门(411)入口连接,第七调节阀门(411)出口连接冷却塔(410)入口,冷却塔(410)出口与第六调节阀门(409)入口连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种集成氢气储能的固体氧化物燃料电池联供系统,其特征在于,包括以下内容:
为满足不同季节的冷负荷和热负荷需求,吸收式制冷/制热子系统(4)和换热器(312)由调节阀门操作,以切换制热或制冷模式;
在夏季,第一调节阀门(310)、第四调节阀门(314)、第六调节阀门(409)和第七调节阀门(411)打开,第二调节阀门(311)、第三调节阀门(313)、第五调节阀门(408)和第八调节阀门(412)关闭;吸收式制冷/制热子系统以制冷模式运行,燃气轮机(210)排气经余热回收换热器(303)冷却后被输送至低压发生器(402),以生产更多的冷冻水;
在过渡季节,为同时满足制冷和制热需求,第一调节阀门(310)和第四调节阀门(314)关闭,第二调节阀门(311)和第三调节阀门(313)打开,第六调节阀门(409)和第七调节阀门(411)打开,第五调节阀门(408)和第八调节阀门(412)关闭;燃气轮机(210)排气经余热回收换热器(303)冷却后进入换热器(312)生产供暖水;吸收式制冷/制热子系统以制冷模式运行,生产冷冻水;
在冬季,第一调节阀门(310)和第四调节阀门(314)关闭,第二调节阀门(311)和第三调节阀门(313)打开,第六调节阀门(409)和第七调节阀门(411)关闭,第五调节阀门(408)和第八调节阀门(412)打开;燃气轮机(210)排气经余热回收换热器(303)冷却后进入换热器(312)生产供暖水;吸收式制冷/制热子系统以制热模式运行,生产供暖水。
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