DE19637207C2 - Anlage und Verfahren zur Energieerzeugung - Google Patents
Anlage und Verfahren zur EnergieerzeugungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur
Energieerzeugung mit zumindest zwei Brennstoffzellenblöcken,
wobei zumindest einer davon ein Hochtemperatur-Brennstoff
zellenblock, ("HTBZ-Block") ist mit gesteigertem elektrischen
Gesamtwirkungsgrad.
Bekannt sind Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Kraftwerke mit
einem oder mehreren Brennstoffzellenmodulen als Herzstück der
Anlage, die den Brennstoffmittels interner oder externer Re
formierung aus Erdgas oder anderen Brenngasen gewinnen (siehe
dazu Ledjeff "Brennstoffzellen", C. F. Müller Vlg, 1995, Sei
te 107 bis 120).
Aus der EP 0 263 052 A1 ist ein HTBZ-Kraftwerk bekannt, bei
dem mehrere HTBZ-Blöcke in Serie geschaltet sind. Dabei wird
das Abgas aus den vorgeschalteten HTBZ, das noch ausreichende
Mengen an Brennstoff enthält, in die nachgeschalteten HTBZ
als Reaktionsgas eingeführt. Diese Anlage verwertet jedoch
das Abgas, das aus dem letzten HTBZ austritt, nicht.
Aus der US 5 346 779 ist ein HTBZ bekannt, bei dem zwei HTBZ-
Blöcke über Reformer derart zusammengeschaltet sind, daß
das Anodenabgas der ersten HTBZ-Blöcke über einen Reformer
in den Anodenraum des zweiten HTBZ-Blöcke eingespeist wird.
Diese Anlage arbeitet mit zwei Reformern, wohingegen die
vorliegend angemeldete Anlage mit nur einem integrierten Re
former arbeitet.
Hochtemperatur-Brennstoffzellenblöcke, in der Fachliteratur
auch "HTBZ-Blöcke" genannt, setzen sich in der Regel aus ei
ner Vielzahl von planaren oder röhrenförmig aufgebauten und
aufeinandergestapelten oder ineinander integrierten Hochtem
peratur-Brennstoffzellen zusammen. Unter anderem werden in
den deutschen Patentanmeldungen mit den amtlichen Kennzeichen
195 23 973, 195 23 972 und 195 14 469 Brennstoffzellenanlagen
vorgestellt, die wenigstens einen Hochtemperatur-Brennstoff
zellenblock umfassen. Um einen Hochtemperatur-Brennstoffzel
lenblock mit einem guten Wirkungsgrad betreiben zu können,
muß das Betriebsmittel, also entweder Oxidationsmittel oder
Brennstoff, im Überfluß zugeführt werden. Nur dadurch kann
gewährleistet werden, daß die aktiven Flächen der Hochtempe
ratur-Brennstoffzellen so mit Betriebsmitteln versorgt wer
den, daß sie voll benützt werden. Durch diese Betriebsweise
ergibt sich zwangsläufig, daß im Abgas des Brennstoffs oder
Oxidationsmittel noch viel unverbrauchtes Betriebsmittel ent
halten ist. Dieses wird entweder recycliert oder in einer
nachgeschalteten Verbrennung zur Wärmeerzeugung (z. B. für ex
terne Reformierung oder Prozeßwärme) oder zur Stromerzeugung
in einer Verbrennungskraftmaschine genutzt. Der elektrische
Wirkungsgrad dieser Systeme ist jedoch begrenzt durch den re
lativ niedrigen elektrischen Wirkungsgrad der nachgeschalte
ten Verbrennungskraftmaschine.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anlage
und ein Verfahren zur Energieerzeugung zur Verfügung zu stel
len, bei dem das Abgas aus einem HTBZ-Block so nutzbar ge
macht wird, daß der elektrische Wirkungsgrad des Gesamtsy
stems, insbesondere in Systemen mit kleiner Leistung (< 3 MW)
steigt.
Allgemeine Erkenntnis der Erfindung ist, daß diese Aufgabe
durch eine Nutzung der nichtverbrauchten Reaktanden in einer
zweiten Brennstoffzelle erreicht wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anlage zur
Energieerzeugung mit zumindest zwei Brennstoffzellen-Blöcken,
bei der der erste Block einen internen oder einen an den
Block thermisch gekoppelten externen Reformer umfaßt und in
der Brenngaszuleitung des zweiten Blocks mindestens eine Gas
aufbereitungsanlage angeordnet ist, wobei neben den üblichen
Leitungen zumindest drei weitere Leitungen vorgesehen sind,
eine erste Leitung, die den Reformerausgang und/oder den An
odenkammereingang des ersten Blocks mit dem Eingang einer
Gasaufbereitungsanlage, eine zweite Leitung, die den Ausgang
einer Gasaufbereitungsanlage mit der Brenngaszuleitung des
ersten und/oder zweiten Blocks und eine dritte Leitung, die
den Ausgang der Anodenkammer des zweiten Blocks mit der
Brenngaszuleitung des ersten Blocks und/oder mit der ersten
Leitung verbindet.
Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Ver
fahren zur Energieerzeugung, bei dem Abwärme der elektroche
mischen Verbrennung aus einem ersten Block aus Hochtempera
tur-Brennstoffzellen für die Reformierung von Brenngas ver
wendet wird und das Reformat nach Gasaufbereitung in einen
zweiten Block aus Brennstoffzellen zumindest teilweise gelei
tet wird, wobei der Reformer und/oder die Gasaufbereitungsan
lage und/oder der erste Block zumindest teilweise, mit dem
Anodenabgas aus dem zweiten Block beschickt werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, der Beschreibung und der Figur sowie den Er
läuterungen dazu.
Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung der Vorrichtung bei
der zumindest eine Leitung vorgesehen ist, die den Kathoden
raum des zweiten Blocks mit der Oxidationsmittelzuleitung des
ersten Blocks verbindet, so daß das Abgas aus dem Kathoden
raum, das noch unverbrauchtes Oxidationsmittel enthält, in
die Oxidationsmittelzuleitung des ersten Blocks eingespeist
wird.
Vorteilhaft ist weiterhin die Ausführungsform der Vorrich
tung, bei der der erste Block, mit sogenannten "isolierten
integrierten Reaktionsräumen" (dieser Ausdruck wird weiter
unten erklärt) ausgerüstet ist, die im Block gastechnisch vom
Anoden- und Kathodenraum dieses ersten Blocks zwar getrennt
sind, aber trotzdem in thermischen Kontakt mit ihnen stehen
und in denen eine Reformierungsreaktion unter Nutzung der Ab
wärme der elektrochemischen Verbrennung stattfindet (sog.
integrierte externe Reformierung). In diesem Fall wird bevor
zugt der erste Block mit Reformat oder H2 betrieben.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah
rens ist die Einleitung des Kathodenabgases des zweiten
Blocks in die Oxidationsmittelzuleitung des ersten Blocks.
Weiterhin ist eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens,
wenn die beiden Blöcke bei folgenden Betriebstemperaturen be
trieben werden:
der erste Block bei einer Betriebstemperatur von zumindest 500°C und der zweite Block bei einer Betriebstemperatur von zumindest 50°C oder
der erste Block bei einer Betriebstemperatur von zumindest 500°C und der zweite Block bei einer Betriebstemperatur von zumindest 500°C. Innerhalb dieser angegebenen Temperaturberei che sind jeweils die Temperaturen, die für die gängigen BZ- Typen übliche Betriebstemperaturen sind, bevorzugte Tempera turbereiche.
der erste Block bei einer Betriebstemperatur von zumindest 500°C und der zweite Block bei einer Betriebstemperatur von zumindest 50°C oder
der erste Block bei einer Betriebstemperatur von zumindest 500°C und der zweite Block bei einer Betriebstemperatur von zumindest 500°C. Innerhalb dieser angegebenen Temperaturberei che sind jeweils die Temperaturen, die für die gängigen BZ- Typen übliche Betriebstemperaturen sind, bevorzugte Tempera turbereiche.
Als Hochtemperatur-(HT)-Brennstoffzellen (BZ) werden hier
alle Brennstoffzellen bezeichnet, deren Abwärme für einen Re
former genutzt werden kann, also insbesondere die mit einer
Betriebstemperatur von mindestens 500°C für die Reformierung
von methanhaltigen Gasen, also beispielsweise die MCFC und
die SOFC (Karbonatschmelzen-Brennstoffzelle und Solide Oxide
Fuel Cell). Als weitere Brennstoffzellen, die für den zweiten
Block in Frage kommen, seien die PAFC (Phosphorsaure BZ), AFC
(Alkalische BZ) und die PEMFC (Polymer Elektolyt Membran BZ)
genannt.
Als "Block" wird ein Brennstoffzellenblock oder eine BZ-
Batterie oder ein BZ-Modul, bevorzugt aus HTBZ, bezeichnet,
wobei es sich um einen Block aus röhrenförmig angeordneten
Brennstoffzellen oder um einen aus Brennstoffzellen im plana
ren Design handeln kann. Natürlich können die Konstruktionen
auch nebeneinander vorliegen, je nach Praktikabilität der in
dividuellen Konstruktion. In diesem Zusammenhang wird auf das
bereits vorher zitierte Buch von Ledjeff "Brennstoffzellen"
verwiesen, dessen Offenbarungsgehalt hier als dem Fachmann
bekannter Stand der Technik vorausgesetzt wird.
Als "Anodenraum" oder "Anodenkammer" eines BZ-Blocks werden
alle Anodenräume der einzelnen BZ des Blocks bezeichnet, ohne
daß sie im einzelnen genannt sind. Als "Anodenabgas" wird das
den Anodenraum des Blocks verlassende Reaktionsgas genannt.
Für Kathodenraum und Kathodenabgas gilt entsprechendes.
Als "Reformer" wird jede Teilanlage der erfindungsgemäßen An
lage bezeichnet, mit der aus Kohlenwasserstoffen wie Erdgas,
Methan oder ähnlichem, Wasserstoff oder Synthesegas gewonnen
werden kann. Bevorzugt handelt es sich dabei, zumindest teil
weise, um eine interne Reformerierung, d. h. um Reformierungs
räume die sich innerhalb des Brennstoffzellenstapels befinden
und die die für die endotherme Umwandlungsreaktion benötigte
Energie aus der Betriebs- und/oder Abwärme der HTBZ nehmen
und dabei dieser als Kühlsystem dienen. Es kann sich aber
auch um einen externen Reformer handeln, der zumindest teil
weise mit Wärme aus der HTBZ extern beheizt wird.
Beispielhaft sei hierbei das zellinterne Reformieren genannt,
bei dem die Reformierreaktion im Anodenraum stattfindet, weil
sich der Reformierkatalysator, z. B. in Form kleiner Pellets,
dort neben dem Feedgas befindet.
Eine andere Teilanlage dieser Art, ein "thermisch mit dem
Block gekoppelter externer Reformer" ist in den ungefähr
zeitgleich von der Anmelderin und demselben Erfinder einge
reichten Patentanmeldungen mit den Titeln "Vorrichtung und
Verfahren zur Wasserstoff- und/oder Synthesegasgewinnung" und
"Kombinationsanlage aus Wärmekraftmaschine und Hochtemperatur-
Brennstoffzelle" Az. 196 36 068.4 und 196 36 738.7 beschrieben.
Dabei handelt es sich um einen Reformer mit gastechnisch
getrennten aber in thermischen Kontakt mit dem Anodenraum
stehenden, sog. "isolierten integrierten Gas- oder
Reaktionsräumen" IGR, bei dem die Reformierreaktion u. U. wegen
ihrer gastechnischen Trennung vom Anodenraum unter einem
Druck, der verschieden von dem Betriebsdruck der Hochtemperatur-
Brennstoffzelle sein kann, abläuft. In diesem Fall kann
der erste Block mit aufbereitetem Brennstoff, z. B. reinem
Wasserstoff, der aus dem Reformat der IGR gewonnen wurde, betrieben
werden. Das hat den Vorteil einer erhöhten Leistungsdichte
bzw. eines erhöhten Wirkungsgrades. Auf die beiden
o. g. Patentanmeldungen wird vollinhaltlich bezug genommen und
ihr Offenbarungsgehalt wird hiermit zum Gegenstand dieser Beschreibung
gemacht.
Als "Gasaufbereitungsanlage" wird jede Wasserstoffanreicherungsanlage,
außer dem oben genannten Reformer bezeichnet,
in der der Anteil an Wasserstoff im Gas erhöht wird. Insbesondere
gemeint sind dabei CO2-Wäscher, Trennmembranen,
Druckwechselabsorptionsanlagen, Wasser-Kondensatoren, Verdampfer,
Shift-Reaktoren, etc. sowie beliebige Kombinationen
aus diesen Anlagen.
Als "Feedgas" werden Gemische aus hauptsächlich gasförmig
vorliegenden Kohlenwasserstoffen und Kohlendioxid verstanden.
Insbesondere wird Erdgas sowie beliebige Mischungen aus Erdgas,
Methan und anderen Kohlenwasserstoffgasen als Feedgas
bezeichnet. Bestandteil des Feedgases ist normalerweise auch
Wasser, damit die Rußbildung verhindert wird und damit in der
Reformierreaktion aus Kohlenwasserstoff und Wasser → Kohlendioxid
und Wasserstoff entstehen kann. Alternativ oder additiv
zu Wasser kann auch CO2 und/oder O2 beigemischt werden.
Deshalb ist es auch besonders günstig, in die Feedgaszulei
tung des Reformers das Anodenabgas, das mit Produktwasser an
gereichert ist, einzuleiten, weil damit eine zusätzliche
Dampfeinspeisung des Reformers, die für die Reformierreaktion
notwendig ist, zumindest teilweise eingespart werden kann.
Als "Brennstoff" wird hier jeder Brennstoff, der in einer
Brennstoffzelle verwendet werden kann, bezeichnet, beispiel
haft genannt sei ein Wasserstoff-Erdgasgemisch, Biogas, Koh
legas oder ähnliches.
"Brenngas" wird hier als Oberbegriff verwendet, mit dem so
wohl Feedgas als auch Brennstoff bezeichnet werden kann. Wenn
also durch eine Leitung, je nach Ausgestaltung der Erfindung,
sowohl Feedgas als auch Brennstoff geleitet wird, dann wird
diese Leitung, wie die Leitung 14 in der Figur als
"Brenngasleitung" bezeichnet.
Als "Oxidationsmittel" wird hier ebenfalls alles bezeichnet,
was als Oxidationsmittel üblicherweise in Brennstoffzellen
eingesetzt wird. Beispielhaft seien Luft und Sauerstoff und
beliebige Gemische davon, genannt.
Als "aufbereitetes Reformat" wird das Abgas aus den Refor
mierräumen und/oder der Anode der Teilanlage mit dem ersten
Block, das an Wasser und/oder CO2 abgereichert ist, und bei
dem CO zumindest teilweise zu CO2 konvertiert ist (z. B. durch
Shift-Reaktion [CO + H2O → CO2 + H2] in einem Shift-Reaktor)
bezeichnet.
Unter den erfindungsgemäß unter Schutz gestellten "Leitungen"
werden alle Arten von Rohren und sonstigen Leitungen verstan
den, in denen Reaktanden, wie Brennstoff, gegebenenfalls un
ter hohem Druck und bei hoher Temperatur, geführt werden
kann. Dabei ist es keineswegs zwingend, daß eine Leitung bei
spielsweise nur aus einem Rohr, Nut oder einem Kanal besteht,
vielmehr ist es durchaus möglich, daß eine Leitung aus zwei,
gegebenenfalls parallel verlaufenden, Rohren besteht, sowie
daß sie unter Umständen über zwischengeschaltete und/oder in
tegrierte Sammelbehälter, Abzweigungen, Wäscher, Wärmetau
scher, Verdichter, Gasreiniger, etc. verfügt. Der Begriff
Leitung wird hier also in einer sehr allgemeinen und, unter
Umständen, gegenüber dem Gebrauch in der Alltagssprache stark
erweiterten Form gebraucht. Er kann auch Reservetanks und Be
hälter mitumfassen, die üblicherweise nicht unter den Begriff
Leitung fallen, hier aber auch mit dem Begriff gemeint sind.
Als "Betriebstemperatur" wird die Temperatur bezeichnet, die
bei normalem Betrieb durchschnittlich im Inneren der Brenn
stoffzelle, also in den Reaktandenräumen, wie im Anodenraum
und auf den aktiven Flächen der Zelle herrscht. Bei der MCFC
liegt diese Temperatur im Bereich zwischen 620 und 660° und
bei der SOFC liegt sie zwischen 800 und 1000°C, bei neueren
Entwicklungen auch deutlich tiefer. Diese Temperaturbereiche
werden deshalb sowohl für den ersten als auch für den zweiten
Block als besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfin
dung angesehen.
Im folgenden wird die Erfindung nun anhand eines schemati
schen Verfahrensfließbildes, das eine vereinfachte erfin
dungsgemäße Anlage darstellt, näher erläutert.
Die Figur zeigt eine Anlage zur Energieerzeugung mit zumin
dest zwei BZ-Blöcken 1 und 2, wobei der erste Block 1 in ei
nen HTBZ-Reformer (vgl. DE 195 45 186.4) integriert ist (der
auf dem schematischen Verfahrensfließbild nicht separat, d. h.
vollständig, erkennbar ist) und im zweiten Block 2 der Brenn
stoff aufbreitetes Reformat oder, bevorzugt, reiner Wasser
stoff (d. h. mit einem Fremdstoffanteil < 15%) ist, wobei eine
erste Leitung 4 vorgesehen ist, die den Block 1 und den Block
2 so verbindet, daß das Gas/Reformat/Wasserstoff aus dem Re
former oder aus der Anodenkammer des Blocks 1 in die Gasauf
bereitungsanlage 10 und/oder 11 und von dort über die zweite
Leitung 9 in die Anodenkammer des Blocks 2 eingeleitet wird.
Aus dem Block 2 wird Anodenabgas über die Leitung 5 in die
Feedgas- oder Brennstoffzuleitung 14 des Blocks 1 eingelei
tet. Über die erste an die Leitung 4 anschließende Gasaufbe
reitungsanlage, den Verdampfer 11, in dem auch ein Shift-
Reaktor integriert sein kann und die darauffolgende Gasaufbe
reitungsanlage, den integrierten Wäscher 10, die zusammen
oder jeder für sich als Gasaufbereitungsanlage bezeichnet
werden kann, wird sowohl das Kohlendioxid als auch das Wasser
aus dem Reformat abgetrennt, bevor es als Brennstoff in den
Block 2 eingeleitet wird. Im Reformat ist durch die Shiftre
aktion in der Gasaufbereitungsanlage (11/3), d. h. im rekupe
rativen Wärmetauscher 3 und Verdampfer 11 das CO mit H2O
weitgehend zu H2 und CO2 konvertiert. Das im Verdampfer 11
verdampfte Wasser kann teilweise über die Leitung 12 in die
Brennstoffzuleitung geführt werden. Die Wasserzufuhr zum Ver
dampfer erfolgt zumindest teilweise durch Kondensat aus dem
Wäscher 10, das im Wärmetauscher 13 mit Kathodenabgas aus dem
ersten Block vorgewärmt wird.
Über die Leitungen 4 und 9 kann das Anodenabgas des ersten
Blocks über die Gasaufbereitungsanlage (z. B. 10/11 oder 10 al
leine oder 11 alleine etc.) wieder in die Brennstoffzuleitung
14 des ersten Blocks geführt werden. Ebenso denkbar, obwohl
nicht extra im Bild gezeigt, ist der Fall, daß das Anodenab
gas des zweiten Blocks über eine Leitung in die Gasaufberei
tungsanlage geleitet wird und von dort wieder in den Anoden
raum des zweiten Blocks.
Über die Leitung 6 wird das Kathodenabgas aus dem Block 2
über einen Wärmetauscher 7 in die Oxidationsmittelzuleitung 8
des Blocks 1 eingeleitet. An der Stelle 15 ist die Leitung 6
zu öffnen, so daß ggf. Abluft die Leitung verlassen kann.
Die Blöcke werden wie üblich gekühlt, z. B. kann Block 1 durch
die Reformierreaktion gekühlt werden und Block 2 - falls es
eine SOFC ist - mit Luftkühlung mit Überschußluft, oder falls
es eine PEMFC oder PAFC ist, mit H2O und/oder Luft. Bei der
SOFC hat sich als sehr effiziente Kühlung eine Kühlung mit
Wärmekraftmaschine, wie in der oben bereits zitierten Anmel
dung mit dem Titel "Kombinationsanlage aus Wärmekraftmaschine
und Hochtemperatur-Brennstoffzelle" beschrieben, erwiesen.
Im folgenden werden Rechnungen zur Abschätzung des Systemwir
kungsgrades einer erfindungsgemäßen Anlage zur Energieerzeu
gung offenbart.
Zellspannung 0,7 V [Volt], Brenngas Methan 50,0 MW [Megawatt,
bezogen auf den unteren Heizwert] (HU)+ Wasserdampf
(Molverhältnis 1 : 2). Nach Shift-Reaktion und Abkühlen ver
bleiben 22,84 MW H2 [Wasserstoff]; 0,03 MW CO [Kohlenmomoxid]
und 0,05 MW CH4 (HU) [Methan, bezogen auf den unteren Heiz
wert]. Bei der elektrochemischen Verbrennung wurden 20,86
MWel elektrische Leistung erzeugt. Durch den Wechselrichter
gehen davon 1,04 MWel (5%) verloren, durch den Luftverdichter
1,13 MWel bei einem O2-Durchsatz von 107 Mol/sec (509 Mol
Luft) und einer O2-Konzentration am BZ-Ausgang von 7,4 Mol%.
Der elektrische (Nutzungsgrad) η, definiert durch die elek
trische Nettoleistung pro Differenz der chemischen Brenn
stoffleistung von ein- und austretenden Brennstoffen beträgt
(SOFCR bedeutet SOFC-Brennstoffzellenreformer, wie in der DE-
Anmeldung mit dem amtl. Aktenzeichen 195 45 186.4 beschrie
ben)
ηel,SOFCR = [20,86-1,04-1,13]MW/[50,00 MW-22,92 MW] = 69,0%
Durch chemische Wäsche wird CO2 ausgewaschen mit einem ther
mischen Energiebedarf von ca. 2000 kJ/Nm3CO2 [Nm3 bedeutet
Normkubikmeter] auf einem Temperaturniveau von ca. 120°C. Das
ergibt für vorliegenden Fall einen thermischen Leistungsbe
darf von 2,76 MWth. Der elektrische Bedarf zum Umwälzen der
Medien ist gering und wird hier vernachlässigt. Wasser ist
weitgehend auskondensiert.
Zellspannung 0,85 V, Brennstoffausnutzung 80%. Das ergibt bei
Verwendung des von CO2 und Wasser befreiten Anodenabgases des
SOFC-Reformers eine elektrische Bruttoleistung von (0,85
V/1,25 V).0.8.22,92 MW = 12,47 MWel. Durch den Wechselrichter
gehen 0,62 MW verloren. Der elektrische Bedarf für die Ver
dichtung des Wasserstoffs von 1 auf ca. 2.2 bar beträgt bei
einem Verdichterwirkungsgrad (elektrisch zu ideal adiaba
tisch) von 70% ca. 0,3 MW. Es entsteht in der H2SOFC eine Ab
wärme von [(0,85 V-1,25 V)/1,25 V].0.8.22,92 MW = 5,87 MW. Bei
einer Temperaturdifferenz von 200°C auf der Wasserstoffseite
wird durch den Produktwasserdampf und Wasserstoff eine Wärme
leistung von 0,70 MW abgeführt. Für die Abfuhr der restlichen
5,17 MW auf der Luftseite wäre bei einer Temperaturanhebung
von 200°C ein Durchsatz von 834 Mol Luft/sec nötig
(Wärmekapazität 31 Ws/[Mol.K]) [Ws bedeutet Wattsekunde]. Das
ist 1.64 mal soviel wie beim SOFC-Reformer und erfordert bei
einem gleichartigen Verdichter eine elektrische Leistung von
1,86 MW. Verbrannt werden in der H2SOFC 38,3 Mol O2/sec, d. h.
die O2-Ausnutzung beträgt 21,9%. Bei Verwendung einer Luft
strahlpumpe zum Umwälzen eines Teils des Kathodenabgases mit
kälterer Frischluft kann eine Temperaturspanne von bis zu ca.
400°C für die Kühlung angesetzt werden (H.-P. Schabert, W.
Drenckhahn, H. Vollmar, DE 43 19 411 A1 vom 14.06.93). Das
reduziert den Mengenstrom und Leistungsbedarf auf die Hälfte,
d. h. auf ca. 1 MW. Dabei ist ein etwas erhöhter Strömungswi
derstand eingerechnet. Die entstehende Wärmeleistung aus der
Kathodenabluft reicht in beiden Fällen aus, den thermischen
Bedarf für die Regenerierung der CO2- Wäsche zu decken. Für
die umgesetzte Wasserstoffmenge ergibt sich ein elektrischer
Nettowirkungsgrad von
ηel,H2SOFC = [12,47-0,62-0,3-1,86]MW/[22,92 MW.0,8]=52,9% bei
ΔT = 200°C
ηel,R2SOFC = [12,47-0,62-0,3-1]MW/[22,92 MW.0,8)=57,5% bei ΔT = 400°C
ηel,R2SOFC = [12,47-0,62-0,3-1]MW/[22,92 MW.0,8)=57,5% bei ΔT = 400°C
Der im Anodenabgas der H2SOFC enthaltene Wasserstoff von
0,2.22,92 MW = 4,58 MW wird in einem Umlauf im SOFC-Reformer
näherungsweise mit einer Wahrscheinlichkeit von 31% bzw. in
der H2SOFC mit (100%-31%).80% = 55% elektrochemisch ver
brannt. Auf 100% hochgerechnet werden im SOFCR 36%, in der
H2SOFC 64% verbrannt. Mit obigen Nettowirkungsgraden ergeben
sich zusätzliche elektrische Nettoleistungen von
0,36.0,69.4,58 MW = 1,14 MW im SOFCR und 0,64.0,53.4,58 MW = 1,53 in der H2SOFC bei ΔT = 200°C bzw. 0,64.0,58.4,58 MW = 1,69 MW bei ΔT = 400°C.
0,36.0,69.4,58 MW = 1,14 MW im SOFCR und 0,64.0,53.4,58 MW = 1,53 in der H2SOFC bei ΔT = 200°C bzw. 0,64.0,58.4,58 MW = 1,69 MW bei ΔT = 400°C.
Insgesamt ergibt sich ohne Luftrückführung bei ΔT = 200°C ein
elektrischer Gesamtwirkungsgrad
ηel, netto, ac, Hu = [(20,86-1.04-1,13+1,14)
+(12,47-0,62-0,3-1,86+1,53)]Mw/50 MW = 62,1%.
Bei ΔT = 400°C ergibt sich ηel = 64,1%!
Mit Luftrückführung muß die Verdichtung vor der H2SOFC von ca. 1,6 auf 2,2 bar angehoben werden. Der elektrische Lei stungsbedarf des Verdichters steigt um den Faktor (2,2/1,6)*0,286 = 1,10. Bei ΔT = 200°C werden 834.0,21 = 175,1 Mol O2/sec verdichtet (Δ = 0,18 MW), im Kathodenabgas verbleiben 136,8 Mol 02/sec. Damit kann der O2-Bedarf des SOFCR von 107 Mol/sec gedeckt werden, sein Leistungsbedarf von 1,13 MW ent fällt. Der elektrische Gesamtwirkungsgrad steigt um ca. 2%- Punkte auf ca. 64,1%. Die O2-Konzentration im Kathodenabgas des SOFCR ist mit 8,2 Mol% sogar höher als ohne Rückführung. Bei ΔT = 400°C werden für die H2SOFC 834.0,21/2 = 88 Mol O2/sec verdichtet, was den elektrischen Leistungsbedarf für die Ver dichtung um 0,1 MW erniedrigt gegenüber ΔT = 200°C. Am SOFCR- Eingang müssen 19 Mol O2/sec aus Frischluft beigemischt wer den, um am Ausgang eine O2-Konzentration von 7,4 Mol% zu erhalten. Der Verdichtungsaufwand hierfür ist um 83% (0,94 MW) geringer als ohne Rückführung. Insgesamt steigt der elek trische Gesamtwirkungsgrad um ca. 1,7%-Punkte auf ca. ηel = 66%! Dieser Wert liegt zwischen dem elektrischen Nut zungsgrad des HTBZR (69%) und dem einer entsprechenden H2SOFC (58%), wobei deren spezifische elektrische Wirkungsgrade durch die Berücksichtigung der nichtvollständigen Brenn stoffausnutzung deutlich niedriger liegen.
Mit Luftrückführung muß die Verdichtung vor der H2SOFC von ca. 1,6 auf 2,2 bar angehoben werden. Der elektrische Lei stungsbedarf des Verdichters steigt um den Faktor (2,2/1,6)*0,286 = 1,10. Bei ΔT = 200°C werden 834.0,21 = 175,1 Mol O2/sec verdichtet (Δ = 0,18 MW), im Kathodenabgas verbleiben 136,8 Mol 02/sec. Damit kann der O2-Bedarf des SOFCR von 107 Mol/sec gedeckt werden, sein Leistungsbedarf von 1,13 MW ent fällt. Der elektrische Gesamtwirkungsgrad steigt um ca. 2%- Punkte auf ca. 64,1%. Die O2-Konzentration im Kathodenabgas des SOFCR ist mit 8,2 Mol% sogar höher als ohne Rückführung. Bei ΔT = 400°C werden für die H2SOFC 834.0,21/2 = 88 Mol O2/sec verdichtet, was den elektrischen Leistungsbedarf für die Ver dichtung um 0,1 MW erniedrigt gegenüber ΔT = 200°C. Am SOFCR- Eingang müssen 19 Mol O2/sec aus Frischluft beigemischt wer den, um am Ausgang eine O2-Konzentration von 7,4 Mol% zu erhalten. Der Verdichtungsaufwand hierfür ist um 83% (0,94 MW) geringer als ohne Rückführung. Insgesamt steigt der elek trische Gesamtwirkungsgrad um ca. 1,7%-Punkte auf ca. ηel = 66%! Dieser Wert liegt zwischen dem elektrischen Nut zungsgrad des HTBZR (69%) und dem einer entsprechenden H2SOFC (58%), wobei deren spezifische elektrische Wirkungsgrade durch die Berücksichtigung der nichtvollständigen Brenn stoffausnutzung deutlich niedriger liegen.
Zum Vergleich wird ein anderes optimales System betrachtet,
das aber nur einem Block enthält, in dem H2, das aus Methan
durch integrierte externe Reformierung und CO2-Wäsche herge
stellt wurde, bei 0,85 V elektrochemisch verbrannt wird.
Nichtverbrauchter Wasserstoff wird durch die Wäsche recy
cliert.
Der Bruttowirkungsgrad beträgt (0,85 V/1,25 V).0,95 = 64,6%. Da
zu kommen noch die Verluste durch Luft- und Wasserstoffver
dichter, die zwei bis drei Prozentpunkte kosten. Bei Optimie
rung der Auslegung des erfindungsgemäßen Prinzips sind weite
re Verbesserungen möglich.
Insgesamt ergeben sich erfindungsgemäß folgende Vorteile ge
genüber dem Stand der Technik:
- 1. wird der Wirkungsgrad der Gesamtanlage erhöht,
- 2. wird der Brennstoff zu fast 100% ausgenutzt bei der Strom erzeugung, weil das Anodenabgas, wie Leitung 5 des Verfah rensfließbildes, zeigt, weiterverwertet wird.
- 3. wird zur Befeuchtung des Reformer-Feedgases das Produkt wasser aus dem Brennstoffzellen-Block 2 genommen, was zusam men mit der hohen elektrischen Leistungsdichte einen hohen elektrischen Wirkungsgrad bis zu 66% Netto (ac) ergibt. Zu sätzlich werden Verdichterleistung und Verdichterkosten durch die Verwendung von Abluft aus dem Block 2 eingespart.
Schließlich sollte noch erwähnt werden, daß die Hochtempera
turabwärme der Blöcke 2 über beispielsweise einen Heißgasmo
tor zur zusätzlichen Stromerzeugung oder auch zur Prozeßdamp
ferzeugung benutzt werden kann oder über die Reformierung in
integrierten Gasräumen zu einer Erzeugung von Über
schußwasserstoff. Die Niedertemperaturabwärme des gesamten
Systems kann als Fern- oder Nahwärme genutzt werden. Falls
die interne Reformierung vermieden werden soll, kann auch ei
ne externe Reformierung integriert werden. Durch den Betrieb
der Blöcke 2 mit reinem Wasserstoff ergeben sich zusätzliche
Wirkungsgradvorteile.
Mit der erfindungsgemäßen Anlage wird Wasserstoff, Synthese
gas, Kohlendioxid und Strom gleichzeitig erzeugt. Jede dieser
erzeugten Energie formen oder Stoffe kann auch extern genutzt
werden.
Claims (6)
1. Anlage zur Energieerzeugung mit zumindest zwei Brennstoff
zellen-Blöcken, bei der der erste Block (1) einen internen
oder einen an den Block thermisch gekoppelten externen Refor
mer umfaßt und in der Brenngaszuleitung des zweiten Blocks
(2) mindestens eine Gasaufbereitungsanlage (10) angeordnet
ist, die neben den üblichen Leitungen zumindest drei weitere
Leitungen aufweist, wobei eine erste Leitung (4), die den Re
formerausgang und/oder den Anodenkammereingang des ersten
Blocks (1) mit dem Eingang einer Gasaufbereitungsanlage (10),
eine zweite Leitung (9), die den Ausgang einer Gasaufberei
tungsanlage (10) mit der Brenngaszuleitung des ersten
und/oder zweiten Blocks (1, 2) und eine dritte Leitung (5),
die den Ausgang der Anodenkammer des zweiten Blocks mit der
Brenngaszuleitung (14) des ersten Blocks und/oder mit der er
sten Leitung (4) verbindet.
2. Anlage zur Energieerzeugung nach Anspruch 1, bei der eine
weitere Leitung (6) vorgesehen ist, die das Kathodenabgas mit
der Oxidationsmittelzuleitung (8) des ersten Blocks so ver
bindet, daß das Abgas aus dem Kathodenraum in die Oxidations
mittelzuleitung (8) gelangt.
3. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der
Reformer über Reaktionsräume verfügt, die im Block gastech
nisch vom Anodenraum des ersten Blocks getrennt sind aber in
thermischem Kontakt mit ihnen stehen.
4. Verfahren zur Energieerzeugung, bei dem Abwärme der elek
trochemischen Verbrennung aus einem ersten Block (1) aus
Hochtemperatur-Brennstoffzellen für die Reformierung von
Brenngas verwendet wird, das Reformat nach Gasaufbereitung in
einen zweiten Block (2) aus Brennstoffzellen zumindest teil
weise geleitet wird, wobei der Reformer und/oder die Gasauf
bereitungsanlage und/oder der erste Block zumindest teilweise
mit dem Anodenabgas aus dem zweiten Block beschickt werden.
5. Verfahren zur Energieerzeugung nach Anspruch 4, bei dem
das Kathodenabgas aus dem zweiten Block (2) in die Oxidati
onsmittelzuleitung (8) des ersten Blocks (1) eingeleitet wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 4 oder 5,
bei dem die Betriebstemperatur des ersten Blocks zumindest
auf 500°C, bevorzugt 800°C, und die Betriebstemperatur des
zweiten Blocks zumindest auf 500°C, bevorzugt 800°C, gehalten
wird.
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---|---|
DE (1) | DE19637207C2 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10011849A1 (de) * | 2000-03-10 | 2001-09-20 | Bayerische Motoren Werke Ag | Vorrichtung zur Stromerzeugung mit einem SOFC-Brennstoffzellensystem, insbesondere auf Fahrzeugen |
DE10247710A1 (de) * | 2002-10-12 | 2004-05-13 | Volkswagen Ag | Brennstoffzellensystem, insbesondere eines Kraftfahrzeugs |
DE102008041225A1 (de) * | 2008-08-13 | 2010-02-18 | Volkswagen Ag | Brennstoffzelle sowie Verfahren zum Betreiben derselben |
DE102011122162A1 (de) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffzellenvorrichtung |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6083636A (en) | 1994-08-08 | 2000-07-04 | Ztek Corporation | Fuel cell stacks for ultra-high efficiency power systems |
NL1008883C2 (nl) * | 1998-04-15 | 1999-10-18 | Univ Delft Tech | Werkwijze voor het bereiden van een waterstofrijke gasstroom en toepassing daarvan voor de bereiding van ammoniak. |
DE19857398B4 (de) * | 1998-12-12 | 2010-07-08 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Brennstoffzellensystem, insbesondere für elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge |
EP1194974A1 (de) * | 1999-07-05 | 2002-04-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Brennstoffzellenanlage und verfahren zum betreiben einer brennstoffzellenanlage |
NL1014585C2 (nl) * | 2000-03-08 | 2001-09-21 | Kema Nv | Brandstofcel met een verbeterd rendement voor het opwekken van elektrische energie. |
FR2829296B1 (fr) * | 2001-09-05 | 2005-05-27 | Renault | Dispositif et procede d'alimentation en hydrogene d'une pile a combustible et utilisation pour la traction electrique d'un vehicule |
DE10234263A1 (de) * | 2002-07-27 | 2004-02-12 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verbundbrennstoffzellenanlage |
CA2448715C (en) | 2002-11-11 | 2011-07-05 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Fuel cell power generating system with two fuel cells of different types and method of controlling the same |
US8062799B2 (en) * | 2008-08-19 | 2011-11-22 | Fuelcell Energy, Inc. | High-efficiency dual-stack molten carbonate fuel cell system |
DE102008048376A1 (de) * | 2008-09-22 | 2010-04-01 | Köhne, Stephan, Dr. | Brennstoffzellensystem mit integrierter Gaserzeugung mit Anodenkreislauf und zugehöriges Verfahren zum Betrieb und zur Regelung und Steuerung des Betriebes |
KR101441489B1 (ko) * | 2011-12-05 | 2014-09-18 | 두산중공업 주식회사 | 연료 전지 시스템과 그 구동 방법 |
JP7370792B2 (ja) * | 2019-09-30 | 2023-10-30 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム、及び燃料電池システムの運転方法 |
DE102020130606A1 (de) | 2020-11-19 | 2022-05-19 | Audi Aktiengesellschaft | Festoxid-Brennstoffzellenvorrichtung mit einer in die Abgasleitung integrierten Strahlpumpe sowie Brennstoffzellen-Fahrzeug |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0263052A1 (de) * | 1986-09-29 | 1988-04-06 | International Fuel Cells Corporation | Verteilung des Reaktanten in Brennstoffzellenkraftwerken mit vielen Stapeln |
US5346779A (en) * | 1992-06-25 | 1994-09-13 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Fuel reforming method and apparatus for power generation system using fuel cells |
DE4319411A1 (de) * | 1993-06-14 | 1994-12-15 | Siemens Ag | Hochtemperaturbrennstoffzellenanlage |
DE19514469A1 (de) * | 1995-04-19 | 1996-08-01 | Siemens Ag | Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenanlage und Brennstoffzellenanlage zum Durchführen des Verfahrens |
DE19523972C1 (de) * | 1995-06-30 | 1996-08-08 | Siemens Ag | Brennstoffzellenanlage und Verfahren zu ihrem Betrieb |
DE19523973C1 (de) * | 1995-06-30 | 1996-12-19 | Siemens Ag | Hochtemperatur-Brennstoffzellenanlage und Verfahren zu ihrem Betrieb |
-
1996
- 1996-09-12 DE DE19637207A patent/DE19637207C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0263052A1 (de) * | 1986-09-29 | 1988-04-06 | International Fuel Cells Corporation | Verteilung des Reaktanten in Brennstoffzellenkraftwerken mit vielen Stapeln |
US5346779A (en) * | 1992-06-25 | 1994-09-13 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Fuel reforming method and apparatus for power generation system using fuel cells |
DE4319411A1 (de) * | 1993-06-14 | 1994-12-15 | Siemens Ag | Hochtemperaturbrennstoffzellenanlage |
DE19514469A1 (de) * | 1995-04-19 | 1996-08-01 | Siemens Ag | Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenanlage und Brennstoffzellenanlage zum Durchführen des Verfahrens |
DE19523972C1 (de) * | 1995-06-30 | 1996-08-08 | Siemens Ag | Brennstoffzellenanlage und Verfahren zu ihrem Betrieb |
DE19523973C1 (de) * | 1995-06-30 | 1996-12-19 | Siemens Ag | Hochtemperatur-Brennstoffzellenanlage und Verfahren zu ihrem Betrieb |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10011849A1 (de) * | 2000-03-10 | 2001-09-20 | Bayerische Motoren Werke Ag | Vorrichtung zur Stromerzeugung mit einem SOFC-Brennstoffzellensystem, insbesondere auf Fahrzeugen |
DE10247710A1 (de) * | 2002-10-12 | 2004-05-13 | Volkswagen Ag | Brennstoffzellensystem, insbesondere eines Kraftfahrzeugs |
DE102008041225A1 (de) * | 2008-08-13 | 2010-02-18 | Volkswagen Ag | Brennstoffzelle sowie Verfahren zum Betreiben derselben |
DE102011122162A1 (de) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffzellenvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19637207A1 (de) | 1998-03-26 |
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