SK279757B6 - Spôsob kombinovanej výroby elektrickej a mechanick - Google Patents

Spôsob kombinovanej výroby elektrickej a mechanick Download PDF

Info

Publication number
SK279757B6
SK279757B6 SK3100-91A SK310091A SK279757B6 SK 279757 B6 SK279757 B6 SK 279757B6 SK 310091 A SK310091 A SK 310091A SK 279757 B6 SK279757 B6 SK 279757B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
gas
fuel cell
turbine
hydrogen
combustion
Prior art date
Application number
SK3100-91A
Other languages
English (en)
Inventor
Hendrik J. Ankersmit
Rudolf Hendriks
Leo J. M. J. Blomen
Original Assignee
Mannesmann Aktiengesellschaft
K.T.I. Group B.V.
Asa B.V.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann Aktiengesellschaft, K.T.I. Group B.V., Asa B.V. filed Critical Mannesmann Aktiengesellschaft
Publication of SK279757B6 publication Critical patent/SK279757B6/sk

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use
    • F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
    • 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
    • H01M8/02—Details
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/067—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
    • 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
    • H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0405—Purification by membrane separation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0827—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel at least part of the fuel being a recycle stream
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0872—Methods of cooling
    • C01B2203/0883—Methods of cooling by indirect heat exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/141—At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in parallel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C01B2203/84—Energy production
    • 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
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • 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]
    • Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Description

Vynález sa týka spôsobu kombinovanej výroby elektrickej a mechanickej energie oxidáciou paliva, pri ktorom sa plyn obsahujúci vodík H2 vyrába endotermickou reakciou zlúčenín uhľohydrátu minimálne v jednom stupni za nepriameho vykurovania endotermickou reakciou. Ďalej sa privádza časť plynu obsahujúceho vodík H2 aspoň v jednom spaľovacom stupni na výrobu horúcich spalín so zvýšeným tlakom, stláča sa plyn obsahujúci kyslík O2, zahrieva sa stlačený plyn obsahujúci kyslík O2 nepriamou výmenou tepla privádzaním stlačeného zahriateho plynu obsahujúceho kyslík O2 do aspoň jedného spaľovacieho stupňa, vyrába sa mechanická energia čiastočnou expanziou horúcich spalín v aspoň jednej plynovej turbíne, používajú sa aspoň čiastočne expandované spaliny alebo čiastkový prúd týchto spalín na nepriame vykurovanie aspoň jedného stupňa endotermickej reakcie a aspoň jeden stupeň endotermickej reakcie čiastočne ochladených spalín na ohriatie stlačeného plynu obsahujúceho kyslík O2 a získa sa poháňacia energia na stláčanie plynu obsahujúceho kyslík O2 čiastočnou expanziou zahriateho plynu obsahujúceho kyslík O2 v turbínovej jednotke pohonu kompresora alebo odberom časti mechanickej energie.
Ďalej sa vynález týka zariadenia na vykonávanie tohto spôsobu, ktoré obsahuje kompresnú sústavu na stláčanie plynu obsahujúceho kyslík O2, výmenník tepla na nepriamy ohrev stlačeného plynu obsahujúceho kyslík O2, aspoň jednu spaľovaciu sústavu alebo komoru na aspoň čiastočné spaľovanie plynu obsahujúceho vodík H2, najmenej jednu plynovú turbínu sústavy plynových turbín, na dodávku mechanickej energie mimo zariadenie a ako hnaciu energiu sústavy kompresorov sústavu potrubí, ktorou je možné priamo a/alebo nepriamo priviesť ohriaty tlakový plyn obsahujúci kyslík O2 po priebehu aspoň jednou zo spaľovacích komôr vo forme horúcich spalín parnej turbíne alebo parným turbínam, aspoň jeden reaktor endotermickej reakcie na výrobu plynu bohatého na vodík H2, ktorý je možné ohriať nepriamo horúcim odťahovým plynom plynovej turbíny, sústavu potrubí na privedenie plynu obsahujúceho vodík H2 spaľovacej komore alebo komorám a sústavu potrubí na privedenie oddeleného turbínového plynu priamo alebo po odovzdaní tepla v aspoň jednom reaktore do výmenníka tepla na ohrev plynu obsahujúceho kyslík O2.
Doterajší stav techniky
Vo väčšine tepelných elektrární sa na výrobu elektrickej energie najprv spaľovaním fosílnych palív vyrába predhriata para, ktorá potom expanduje v parných turbínach, a tým sa mení na mechanickú energiu. Parné turbíny sú spriahnuté s elektrickými generátormi, takže sa táto mechanická energia mení na energiu elektrickú. Táto zmena mechanickej energie na elektrickú sa deje s účinnosťou značne vyše 90 %. Oproti tomu sa badateľne znižuje stupeň účinnosti premeny energie, ktorá je chemicky viazaná v použitom palive na energiu mechanickú, pretože samotná účinnosť parných turbín, a to pri veľkých turbínach, je najviac 37 %, pričom je potrebné vziať do úvahy ešte straty v parných kotloch.
V mnohých prípadoch možno na výrobu elektrickej energie účinne využiť energie uvoľnené pri spaľovaní asi z 35 %, zatiaľ čo asi 65 % tepla sa stráca alebo ho možno využiť len na čisto vykurovacie účely.
Podstatné zvýšenie mechanického alebo elektrického stupňa účinnosti sa v poslednom čase dosiahlo tým, že sa použila na premenu tepelnej energie na energiu mechanická kombinácia plynovej turbíny a parnej turbíny, pričom horúce spaliny najprv expandujú v plynových turbínach, a na výrobu pary v parných turbínach sa použije teplo výfukových plynov plynových turbín. Prípadné možnosti ďalšieho zlepšenia spočívajú v tom, že sa expandovaná para prúdiaca z jednej turbíny vedie späť do spaľovacej komory predradenej plynovej turbíny, a tým vyrába väčší objemový prúd média na pohon plynovej turbíny. Tieto opatrenia umožnili zvýšiť stupeň účinnosti premeny tepelnej energie na energiu mechanickú pri väčšine zariadení (cez 50 MW), rádovo až na 48 - 50 %.
Z EP 0 318 122 A2 je známy spôsob a zariadenie na výrobu mechanickej energie zo splynovatcľných palív, v ktorom mechanická energia, ktorú je možné použiť napr. na vytváranie prúdu, nie je čiastočne odobratá parnou turbínou, ale je odobratá samotnou plynovou turbínou. Táto plynová turbína, zamýšľaná pre rozsah výkonu 50 - 3000 kW, dosiahne, vzťahujúc na použitú tepelnú energiu (dolná výhrevná hodnota), stupeň účinnosti asi 42 %. Na dosiahnutie tohto cieľa sa najprv stláča spaľovací vzduch v kompresore. Potom sa stlačený spaľovací vzduch zahrieva vo výmenníku výfukových plynov, potom čiastočne expanduje v prvej plynovej turbíne poháňajúcej iba uvedený kompresor a potom sa vedie do spaľovacej komory, v ktorej sa palivo spaľuje s týmto spaľovacím vzduchom.
Horúce splodiny vzniknuté pri spaľovaní poháňajú druhú plynovú turbínu, ktorá dodáva vlastnú užitočnú mechanickú energiu. Ešte horúce spaliny prúdiace z druhej spaľovacej turbíny sa použijú na prevádzku tepelného výmenníka spalín, a síce na ohrev stlačeného spaľovacieho vzduchu. V DE-P 40 03 210.8 bol navrhnutý spôsob výroby mechanickej energie, ktorú je možné premeniť elektrickým generátorom na energiu elektrickú. Tento spôsob predpokladá, že východiskové palivo na báze uhľovodíkových zlúčenín sa najprv premení v parnom reformingu na plyn obohatený vodíkom H2, a to skôr, ako sa tento plyn, bohatý na H2, spáli v jednej alebo viacerých spaľovacích komorách. Spaľovanie prebieha pomocou stlačeného plynu, obsahujúceho kyslík O2, napr. pomocou stlačeného vzduchu. Vytvorený horúci spaľovací plyn expanduje v plynovej turbíne, ktorá vyrába mechanickú energiu, ktorú je možné odovzdať von, pričom sa príslušne ochladí a v ďalšom sa použije na nepriame vykurovanie parného reformingu. Ďalej sa ochladený spaľovací plyn v parnom reformingu na to ešte použije na ohrev stlačeného spaľovacieho vzduchu v ďalšom nepriamom výmenníku tepla. Tým sa získa stlačený spaľovací plyn s takým množstvom energie, že môže expandovať pred jeho použitím v plynovej turbíne, a tým dodáva potrebnú hnaciu energiu na výrobu stlačeného vzduchu. Podľa obmeny tohto spôsobu sa stlačený a nepriamou výmenou tepla ohriaty spaľovací vzduch vedie najprv do spaľovacej komory, v ktorej sa spaľuje s časťou plynu bohatého na vodík H2, takže je k dispozícii na expanziu v plynovej turbíne ešte teplejší plyn.
Tento spôsob umožňuje zvýšenie stupňa účinnosti premeny energie obsiahnutej v použitom palive, napr. v zemnom plyne alebo bioplyne, s dolnou výhrevnou hodnotou na energiu mechanickú pri menších zariadeniach až do výkonu 3 MW najmenej na 50 % a pri väčších zariadeniach až na hodnotu 55 %.
Pri týchto spôsoboch sa zvyčajne nakoniec predpokladá premena mechanickej energie na elektrický prúd. V tejto forme je vlastne možno energiu najjednoduchším spôsobom dopravovať na miesto jej spotreby a možno ju porovnateľne jednoduchým spôsobom s vysokým stupňom účinnosti meniť späť na iné formy energie, napr. mechanickú alebo tepelnú. Naopak je nutné zvážiť nevýhodu, spočívajúcu v tom, že sa v zvýšenej miere požaduje znižovanie vzniku CO2 a iných škodlivín, najmä NOX, SOX, pri premene palív na elektrický prúd alebo mechanickú energiu. Pokiaľ ide o zložku CO2, môže byť táto požiadavka, ak nie je snaha prevziať náklady na odlučovanie CO2 z výfukových plynov, uskutočnená iba vtedy, pokiaľ sa premena chemicky viazanej energie v použitom palive uskutočňuje účinnejšie ako doteraz. Existuje teda potreba zvýšenia stupňa účinnosti premeny energie z hospodárskych dôvodov, ale najmä z dôvodov ochrany životného prostredia.
Podstata vynálezu
Úlohou predloženého vynálezu je navrhnúť spôsob a zariadenie na jeho vykonávanie, ktorý by umožňoval vykonávať premenu energie chemicky viazanej v palive (dolná výhrevná hodnota) na elektrickú a mechanickú energiu so stupňom účinnosti najmenej 60 % a pokiaľ možno vyše 63 %.
Úloha je riešená spôsobom kombinovanej výroby elektrickej a mechanickej energie oxidáciou paliva, pri ktorom sa plyn obsahujúci vodík H2, vyrába endotermickou reakciou zlúčenín uhľohydrátu minimálne v jednom stupni za nepriameho vykurovania endotermickou reakciou, privádza časť plynu obsahujúceho vodík H2 aspoň v jednom spaľovacom stupni na výrobu horúcich spalín so zvýšeným tlakom, stláča plyn obsahujúci kyslík O2, zahrieva stlačený plyn obsahujúci kyslík O2 nepriamou výmenou tepla privádzaním stlačeného zahriateho plynu obsahujúceho kyslík O2 do aspoň jedného spaľovacieho stupňa, vyrába mechanická energia čiastočnou expanziou horúcich spalín v aspoň jednej plynovej turbíne, používajú aspoň čiastočne expandované spaliny alebo čiastkový prúd týchto spalín na nepriame vykurovanie aspoň jedného stupňa endotermickej reakcie, používa aspoň jeden stupeň endotermickej reakcie čiastočne ochladených spalín na ohriatie stlačeného plynu obsahujúceho kyslík O2, získava poháňacia energia na stláčanie plynu obsahujúceho kyslík O2 čiastočnou expanziou zahriateho plynu obsahujúceho kyslík O2 v turbínovej jednotke pohonu kompresora alebo odberom časti mechanickej energie. Podľa vynálezu sa aspoň časť, hlavne celé množstvo plynu obsahujúceho vodík H2 a vyrobeného endotermickou reakciou najprv vedie pri súčasnej výrobe elektrickej energie ako anódový plyn sústavou palivových článkov a odťahový anódový plyn sústavy palivových článkov, ktorý obsahuje zvyškový podiel vodíka H2 sa používa na výrobu spalín so zvýšeným tlakom.
Výhodné uskutočnenie spočíva v tom, že sa vyrábajú spaliny s prebytkom kyslíka a so zvýšeným tlakom, pričom sa spaliny pred a po odovzdaní tepla stlačenému plynu, ktorý obsahuje kyslík, privádzajú sústave palivových článkov ako katódový plyn.
Iné výhodné uskutočnenie spočíva v tom, že výroba spalín so zvýšeným tlakom sa vykonáva aspoň v dvoch stupňoch.
Ďalšie výhodné uskutočnenie spočíva v tom, že za každým spaľovacím stupňom prebieha aspoň čiastočná expanzia spalín v plynovej turbíne.
Prednostné uskutočnenie spôsobu podľa vynálezu spočíva ďalej v tom, že najmenej čiastočne expandované spaliny sa za plynovou turbínou používajú na nepriamy ohrev jedného stupňa niekoľkých endotermických reakcií, ktoré prebiehajú v niekoľkých oddelených stupňoch.
Iné prednostné uskutočnenie spočíva v tom, že v rôznych stupňoch endotermickej reakcie vyrobené čiastkové množstvá plynu obsahujúceho vodík sa zhromažďujú a potom sa privádzajú anódovému priestoru sústavy palivových článkov.
Ďalšie prednostné uskutočnenie spočíva v tom, že vyrobený plyn obsahujúci vodík sa pred prívodom do sústavy palivových článkov podrobí konverznej reakcii CO/H2.
Výhodné uskutočnenie spôsobu ďalej spočíva v tom, že vyrobený plyn, obsahujúci vodík, sa pred prívodom do sústavy palivových článkov podrobuje čisteniu, v ktorého priebehu sa oddeľujú plynné zložky, pričom ich spáliteľné podiely sa používajú pri výrobe spalného plynu.
Iné výhodné uskutočnenie ďalej môže spočívať v tom, že sa pri výrobe spalného plynu používa predhriate primárne palivo, hlavne zemný plyn.
Prednostné uskutočnenie môže ďalej spočívať v tom, že sa zvyškové teplo katódového odťahového plynu používa na vykurovacie účely, ktoré sú nezávislé od výroby mechanickej alebo elektrickej energie.
Ďalšie prednostné uskutočnenie môže spočívať napríklad v tom, že sa v sústave palivových článkov a/alebo pri výrobe spalného plynu vytvorená voda najmenej čiastočne z odťahového plynu palivových článkov, t. j. katódového alebo anódového plynu a/alebo zo spalín, oddeľuje, pričom oddeľovanie vody sa vykonáva vo forme vodnej pary.
Obzvlášť výhodné uskutočnenie vynálezu spočíva v tom, že sa sústava palivových článkov pri výrobe vodnej pary chladí.
Výhodne je vodná para využívaná na pracovný výkon v procese pamej turbíny, pričom je po expanzii v procese parnej turbíny s cieľom získať prevádzkovú vodu kondenzovaná na nižší tlak, ako je okolitý tlak.
Veľmi výhodne sa časť tepla obsiahnutá v spalinách používa na výrobu vodnej pary nepriamou výmenou tepla.
Iné veľmi výhodné riešenie spočíva v tom, že sa najmenej časť vodnej pary používa na ochladenie turbínových lopatiek.
Ďalšie výhodné uskutočnenie vynálezu spočíva v tom, že najmenej časť vodnej pary sa vedie do spaľovacieho priestoru, v ktorom sa vyrábajú spaliny.
Prednostné uskutočnenie spôsobu podľa vynálezu ďalej môže spočívať v tom, že časť vodnej pary sa použije ako vstupný materiál endotermickej reakcie, ktorá prebieha ako pamý reforming.
Zariadenie na vykonávanie spôsobu obsahuje kompresorovú sústavu na stláčanie plynu obsahujúceho kyslík O2, tepelný výmenník na nepriamy ohrev stlačeného plynu obsahujúceho kyslík O2, aspoň jednu spaľovaciu komorovú sústavu alebo spaľovaciu komoru na aspoň čiastočné spaľovanie plynu obsahujúceho vodík H2, najmenej jednu plynovú turbínu sústavy plynových turbín, na dodávku mechanickej energie mimo zariadenie a hnacej energie kompresorovej sústave, piate potrubie a šieste potrubie, ktorými je možné priamo a/alebo nepriamo priviesť ohriaty tlakový plyn obsahujúci kyslík O2 po priebehu spaľovacou komorovou sústavou alebo aspoň jednou zo spaľovacích komôr vo forme horúcich spalín plynovej turbíne alebo plynovým turbínam, aspoň jeden reaktor endotermickej reakcie na výrobu plynu bohatého na vodík H2, ktorý je možné ohriať nepriamo horúcim odťahovým plynom plynovej turbíny, sústavu pätnásteho potrubia a pätnástich potrubných úsekov na privedenie plynu obsahujúceho vodík H2 spaľovacej komorovej sústave, spaľovacej komore alebo spaľovacím komorám a desiate potrubie a desiate potrubné úseky na privedenie oddeleného turbínového plynu priamo alebo po odovzdaní tepla v aspoň jednom reaktore do tepelného výmenníka na ohrev plynu obsahujúceho kyslík O2, pričom podstata spočíva v tom, že je opatrené štrnástym potrubím a štrnástimi potrubnými úsekmi na privedenie plynu bohaté
SK 279757 Β6 ho na vodík H2 do anódového priestoru sústavy palivových článkov, pričom výstup anódového priestoru na plyn obsahujúci vodík H2, t. j. anódový odťahový plyn, je pripojený na sústavu pätnásteho potrubia a pätnástich potrubných úsekov, ktoré vedú k spaľovacej komorovej sústave, komore alebo spaľovacím komorám.
Výhodné vyhotovenie zariadenia podľa vynálezu spočíva vtom, že desiaty potrubný úsek spája aspoň jeden reaktor s katódovým priestorom sústavy palivových článkov na privedenie turbínového odťahového plynu ako plynu obsahujúceho kyslík.
Iné výhodné vyhotovenie spočíva v tom, že zariadenie obsahuje jedenáste potrubie a jedenásty potrubný úsek na prívod turbínového odťahového plynu z tepelného výmenníka, ako plynu obsahujúceho kyslík, katódovému priestoru sústavy palivových článkov.
Ďalšie výhodné vyhotovenie spočíva v tom, že kompresorová sústava pozostáva aspoň z dvoch kompresných stupňov, medzi ktorými je usporiadaný medzichladič.
Prednostne má zariadenie upravenú tak oddelenú prvú plynovú turbínu na pohon kompresorovej sústavy, ako tiež najmenej jednu oddelenú druhú plynovú turbínu na výrobu mechanickej energie odvádzanej von mimo zariadenie.
Iné prednostné vyhotovenie spočíva v tom, že zariadenie má upravenú jedinú druhú plynovú turbínu na pohon kompresorovej sústavy a na výrobu mechanickej energie dodávanej von.
Ďalšie prednostné vyhotovenie spočíva v tom, že piate potrubie spája tepelný výmenník s hnacou prvou plynovou turbínou na priame privedenie stlačeného plynu obsahujúceho kyslík.
Výhodne je bezprostredne pred každou plynovou turbínou usporiadaná spaľovacia komora.
Iné výhodné vyhotovenie spočíva v tom, že plynové turbíny sú z hľadiska prúdenia spalín radené sériovo.
Ďalšie výhodné vyhotovenie spočíva v tom, že do štrnásteho potrubia a štrnásteho potrubného úseku na prívod plynu bohatého na vodík do anódového priestoru sústavy palivových článkov je zaradený najmenej jeden CO/H2 konverzný reaktor.
Prednostné vyhotovenie zariadenia podľa vynálezu spočíva v tom, že do štrnásteho potrubia a štrnásteho potrubného úseku na prívod plynu bohatého na vodík do anódového priestoru sústavy palivových článkov je zaradený najmenej jeden plynový čistič.
Iné prednostné vyhotovenie spočíva v tom, že druhá plynová turbína je na výrobu mechanickej energie odvádzanej von, spojená s prvým elektrickým generátorom.
Ďalšie prednostné vyhotovenie spočíva v tom, že sústava palivových článkov je spojená s meničom na výrobu elektrického striedavého prúdu.
Sústava palivových článkov môže byť ďalej výhodne spojená s prvým elektrickým generátorom.
Výhodné vyhotovenie vynálezu spočíva v tom, že do dvanásteho potrubia, dvanásteho potrubného úseku a pätnásteho potrubia na vedenie katódového, resp. anódového odťahového plynu s vodou vytvorenou v sústave palivových článkov je zaradená oddeľovacia sústava alebo druhé oddeľovacie zariadenie na oddelenie vody vo fáze pary od odťahového plynu.
Ďalšie výhodné vyhotovenie spočíva v tom, že do jedenásteho potrubia a dvanásteho potrubia na vedenie spalín je zaradené prvé oddeľovacie zariadenie na oddeľovanie vody obsiahnutej v spalinách vo fáze vodnej pary.
Iné výhodné vyhotovenie spočíva v tom, že do jedenásteho potrubia, jedenásteho potrubného úseku, dvanáste ho potrubia a dvanástych potrubných úsekov na vedenie spalín je zaradený aspoň jeden parný vyvíjač.
Ďalej môže zariadenie podľa vynálezu obsahovať aspoň jednu parnú turbínu na expandovanie aspoň časti vodnej pary na výrobu mechanickej energie.
Prednostne je sústava parnej turbíny mechanicky spojená s elektrickým generátorom.
Iné prednostné vyhotovenie spočíva v tom, že katódový priestor sústavy palivových článkov je spojený so vzduchovým prívodným potrubím, v ktorom je zaradená predhrievacia sústava alebo aspoň jeden predhrievač, ktorý je možno vykurovať spalinami.
Ďalšie prednostné vyhotovenie spočíva v tom, že sústava parných turbín je spojená s kondenzátorom, ktorý môže pracovať s podtlakom.
Iné prednostné vyhotovenie spočíva v tom, že reaktor alebo reaktory endotermickej reakcie sú vytvorené ako parná reformingová sústava alebo parný reforming.
Posledné výhodné vyhotovenie zariadenia obsahuje aspoň prvý výmenník tepla na nepriamy prenos tepla z plynu bohatého na vodík a vyrobeného v aspoň jednom reaktore na plyn obsahujúci vodík, ktorý má byť privedený spaľovacej komorovej sústave alebo aspoň jednej spaľovacej komore.
Základom vynálezu je myšlienka previesť použité palivo endotermickou reakciou, napr. parným reformingom, najprv s použitím odpadového tepla na palivo obohatené vodíkom a potom ho najmenej čiastočne použiť ako palivo v palivovom článku na priamu výrobu elektrickej energie. Pritom sa väčšia časť obsahu vodíka spotrebuje oxidáciou. Zvyšok vodíka a ostatné spáliteľné podiely (CO a nepremenené zlúčeniny uhľovodíka) plynu s pôvodným obsahom vodíka sa tak spália. Spaľovaný plyn môže pozostávať zo zmesi rôznych, pri vykonávaní spôsobu vytvorených plynových prúdov, a dodatočne môže byť obohatený podielmi primáme použitého paliva. Pritom vznikajúce spaliny expandujú na sústave plynových turbín a sú použité na výrobu mechanickej energie alebo v spojení s elektrickým generátorom, prídavnej elektrickej energie. Podstatné pritom je, že pri vykonávaní spôsobu sa uvoľnená tepelná energia mení systematickým použitím energie odpadového tepla na pokiaľ možno užitočnej úrovni, na naposledy uvedené požadované formy energie. To sa dosiahne hlavne tým, že spaľovací plyn expandovaný v sústave plynových turbín alebo jeho podiel sa najprv použije na vykurovanie parného reformingu a potom ešte na ohrev potrebného stlačeného plynu obsahujúceho kyslík.
Pred odvedením značne ochladeného spaľovacieho plynu do životného prostredia ho možno cez výrobu elektrickej a mechanickej energie v zmysle silovo/tepelného spojenia ešte použiť na priame vykurovanie napr. budov, skleníkov a pod., a tým ďalej zvýšiť využitie energie. Vzťahujúc na dolnú výhrevnú hodnotu použitého paliva sa môže zvýšiť stupeň elektrickej účinnosti spôsobom podľa vynálezu v závislosti od formy vyhotovenia až na hodnotu 60 - 80 %, zvyčajne na hodnotu 65 - 75 %. Vynález je možné vykonať s jednou alebo niekoľkými plynovými turbínami, s jedným alebo niekoľkými parnými reformingami a s jedným alebo niekoľkými palivovými článkami na výrobu potrebného spaľovacieho plynu. Prídavné je možné usporiadať jeden alebo niekoľko vyvíjačov pary a jednu alebo niekoľko parných turbín. Rovnaké agregáty' pritom môžu byť usporiadané sériovo alebo paralelne. Pod pojmom palivový článok sa v tejto súvislosti chápe každá kombinácia spolu spojených členov palivového článku.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Vynález ďalej bude podrobnejšie opísaný pomocou príkladov konkrétnych vyhotovení, ktoré sú znázornené na priložených výkresoch, na ktorých obr. 1 až 5 predstavujú schematické znázornenia celkového usporiadania zariadenia podľa vynálezu alebo jeho častí.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Zariadenie znázornené na obr. 1 je opatrené kompresorovou sústavou K, v ktorej sa stláča plyn obsahujúci kyslík Oj, výhodne vzduch, na vyšší tlak. Tento plyn je prvým potrubím 1 nasávaný a privádza sa druhým potrubím 2 z prvého kompresného stupňa KÍ k druhému kompresnému stupňu K2.
V druhom potrubí 2 je zaradený tepelný výmenník, ktorý ako medzichladič ochladzuje čiastočne stlačený plyn obsahujúci kyslík a odobraté teplo odchádza cez chladiaci obvod 3 von. Ďalej odovzdané teplo je možné podľa potreby použiť napr. na vykurovanie.
V zásade je rovnako možné toto teplo použiť napr. na predhrievanie vody na výrobu pracovnej pary pre spôsob podľa vynálezu. Rozumie sa, že kompresorová sústava K môže byť jedno alebo viacstupňová.
Stlačený plyn obsahujúci kyslík opúšťa druhý kompresný stupeň K2 štvrtým potrubím 4 a privádza do nepriamo vykurovaného tepelného výmenníka W. Po nasledujúcom zvýšení teploty je tlakový plyn obsahujúci kyslík vedený piatym potrubím 5 do spaľovacej komorovej sústavy B, v ktorej exotermicky reaguje za tvorby horúceho stlačeného spaľovacieho plynu s plynom obsahujúcim vodík, príp. ďalšie spáliteľné podiely privádzané pätnástym potrubím 15. Prídavné možno spaľovať spolu s plynom obsahujúcim vodík tiež, aspoň občas, primáme palivo, napr. zemný plyn. Horúce spaliny opúšťajú spaľovaciu komoru sústavu B šiestym potrubím 6 a expandujú v druhej plynovej turbíne T až na prevádzkový tlak palivového článku FC. Mechanická energia vzniknutá v druhej plynovej turbíne T sa použije jednak, napr. cez mechanické spojenie na pohon kompresorovej sústavy K, jednak na výrobu striedavého elektrického prúdu pripojeným prvým elektrickým generátorom G.
Značne expandované, ale stále horúce spaliny sú vedené siedmym potrubím 7 ako vykurovacie médium do nepriamo vykurovanej parnej reformingovej sústavy R. Do parnej reformingovej sústavy R možno trinástym potrubím 13 privádzať splynovateľné uhľohydráty, t. j. primáme palivo a paru, čím v ňom vznikne plyn bohatý na vodík, ktorý je odvádzaný štrnástym potrubím 14. V parnej reformingovej sústave R majú ďalej ochladzované spaliny ešte značný obsah tepla. Vedú sa preto ďalej desiatym potrubím 10 do tepelného výmenníka W a tam ovplyvnia prv uvedené zvýšenie teploty plynu so zvýšeným tlakom, ktorý obsahuje kyslík. Potom je možné spaliny odviesť.
Je zrejmé, že zároveň je možné využiť zvyškovú tepelnú energiu, napr. na ohrievanie prevádzkovej vody alebo na vykurovanie budov. To vyžaduje, aby spaľovanie v spaľovacej komorovej sústave B prebiehalo s prebytkom kyslíka. Značne ochladené spaliny možno privádzať jedenástym potrubím 11 ako katódový plyn palivovému článku FC a tým kryť potrebu kyslíka. Až potom nasleduje odvádzanie dvanástym potrubím 12. Palivovým článkom FC ako palivo vyžadovaný plyn bohatý na vodík sa privádza štrnástym potrubím 14 anódovému priestoru palivového článku FC. Elektrochemickým oxidačným procesom v palivovom článku FC vzniká jednosmerný elektrický prúd, ktorý je možné šestnástym vedením 16 odvádzať a v prípade potreby ho neznázomeným meničom meniť na striedavý prúd. Jednosmerný prúd možno tiež privádzať priamo k prvému elektrickému generátoru G.
Pretože sa v palivovom článku FC stále premieňa iba časť objemu vodíka v plyne, ktorý je na neho bohatý a v ktorom môžu byť obsiahnuté ďalšie spáliteľné plynové podiely, napr. CO a nepremenené uhľohydráty, privádza sa anódový odťahový plyn z palivového článku FC pätnástym potrubím 15 ako palivo do spaľovacej komorovej sústavy B. Prídavné je možné spaľovacej komorovej sústave B privádzať na krytie potreby tepla ešte časť primárneho paliva bez predchádzajúceho menenia endotermickou reakciou. To je účelné hlavne pri spustení spôsobu podľa vynálezu a môže to zároveň zjednodušiť reguláciu spôsobu. Na privedenie anódového odťahového plynu na tlak vyžadovaný spaľovacou komorovou sústavou B môže byť v pätnástom potrubí 15 zabudovaný neznázomený kompresor. Je však tiež možné zaradiť a vykonávať reforming vo forme parnej reformingovej sústavy R s vhodným pretlakom v rámci jeho reakčného rozsahu, takže je v štrnástom potrubí 14 k dispozícii anódový plyn s dostatočným tlakom. To vyžaduje stavebné úpravy na palivovom článku FC, ktoré pripúšťajú zodpovedajúci rozdiel tlakov medzi anódovým a katódovým priestorom.
Prevádzka palivového článku FC prebieha tak, že zvyšná vykurovacia hodnota anódového odťahového plynu, ktorá stačí na zaistenie vykurovania parnej reformingovej sústavy R a na krytie potreby poháňacej energie pre kompresorovú sústavu K, môže vyrobiť mechanickú energiu na druhej plynovej turbíne T. Usporiadanie sústavy palivových článkov FC na výstupnom konci spôsobu podľa vynálezu je výhodné hlavne vtedy, keď pracuje použitý druh palivových článkov FC s pomerne nízkou prevádzkovou teplotou. Hlavne výhodné sú palivové články FC pracujúce na báze kyseliny fosforovej (PAFC), alkalickej (AFC) alebo pevných polymérov (SP(E)FC).
Na obr. 2 až 5 sú znázornené ďalšie schematické vyhotovenia, ktoré zodpovedajú v podstate vyhotoveniu znázornenému na obr. 1.
Rovnaké funkčné časti zariadenia sú označené rovnakými vzťahovými značkami. Ďalej teda budú vysvetlené iba rozdiely.
Na obr. 2 sú znázornené dve plynové turbíny, z ktorých prvá plynová turbína KT slúži výhradne na pohon kompresorovej sústavy K, zatiaľ čo druhá plynová turbína T vyrába mechanickú energiu, ktorú možno odvádzať. Podstatné je, že i pri tomto rozdelení úloh medzi plynovými turbínami KT, T na rozdiel od znázorneného vyhotovenia, sú umiestnené na spoločnom hriadeli. Značný rozdiel proti obr. 1 spočíva v tom, že spaľovacia komorová sústava B je usporiadaná za prvou plynovou turbínou KT pohonu kompresora. Prvá plynová turbína KT bude samotná poháňaná čiastočnou expanziou stlačeného spaľovacieho vzduchu, ktorý bol ohriaty vo výmenníku na dostatočný tlak. Ďalší rozdiel je v tom, že palivový článok FC nie je upravený na výstupnom konci spôsobu podľa vynálezu. Spaliny sú desiatym potrubím úsekom lOd vedené bezprostredne kvôli opusteniu vykurovacieho priestoru parnej reformingovej sústavy R do katódového priestoru sústavy palivového článku FC. Až potom sa dospeje dvanástym potrubným úsekom 12a k nepriamemu ohrevu stlačeného spaľovacieho vzduchu v tepelnom výmenníku W. Toto usporiadanie je pre palivové články FC s vyššou teplotou výhodnejšie, napr. pri palivových článkoch FC s roztaveným uhličitanom (MCFC) alebo pevným oxidom (SOFC).
Obmena spôsobu podľa vynálezu znázornená na obr. 3 má ako vyhotovenie podľa obr. 2 dve oddelené plynové turbíny KT, T. Spaľovanie horľavých podielov anódových odťahových plynov sústavy palivových článkov FC sa vykonáva v dvoch spaľovacích komorách BI, B2, ktoré sú usporiadané bezprostredne pred jednou z oboch plynových turbín KT, T.
Pretože prvou spaľovacou komorou BI tlakový plyn, expandujúci v prvej plynovej turbíne KT pohonu kompresora a kryjúci úhrnnú spotrebu kyslíka v spôsobe podľa vynálezu, môže byť privedený na podstatne vyššiu úroveň energie, ako je to len prakticky možné, keď nasleduje samotné zvýšenie teploty nepriamou výmenou tepla v tepelnom výmenníku W, takže táto prvá plynová turbína KT sa môže použiť na výrobu mechanickej alebo elektrickej energie. V znázornení na výkrese je preto zaradený prídavný elektrogenerátor GK, ktorý je znázornený čiarkované a je spojený s poháňacou prvou plynovou turbínou KT. Ďalšia možná obmena spôsobu podľa vynálezu spočíva nielen v použití väčšieho počtu plynových turbín KT, T, a spaľovacích komôr BI, B2, ale v použití niekoľkých parných reformingov Rl, R2, ktoré môžu byť zaradené paralelne. Obzvlášť výhodné je ich zapojenie v sérii, ako je na obr. 3 znázornené čiarkované. Prvý parný reforming Rl je zapojený bezprostredne za poháňacou prvou plynovou turbínou KT.
Spaliny prúdiace ochladené z vykurovacieho priestoru prvého parného reformingu Rl, ktoré majú ešte značný obsah kyslíka, sa vedú ôsmym potrubím 8 do druhej spaľovacej komory B2. V druhej spaľovacej komore B2 sa spaľuje čiastkový prúd pätnásteho potrubného úseku 15b, potrubím 15 privádzaného odťahového anódového plynu, zatiaľ čo druhý čiastkový prúd pätnásteho potrubného úseku 15a sa spaľuje v prvej spaľovacej komore BI. Spaľovacím procesom v druhej spaľovacej komore B2 vzniká horúci prúd spalín, predstavujúci proti spalinám prúdiacim z prvej spaľovacej komory BI čo do množstva zodpovedajúcim spôsobom väčší prúd.
Tento prúd sa vedie deviatym potrubím 9 k druhej plynovej turbíne T, kde expanduje nad prevádzkový tlak palivového článku FC a je vedený ďalej desiatym potrubím 10. Spaliny sú potom vedené nielen desiatym potrubným úsekom 10a desiateho potrubia 10, ale dorazia čiarkované vyznačeným desiatym potrubným úsekom 10c do vykurovacieho priestoru druhého parného reformingu R2 a po odovzdaní tepla prúdia desiatym potrubným úsekom lOd späť do desiateho potrubného úseku 10b. Desiate potrubie 10 vedie ako pri zariadení z obr. 1 bezprostredne k tepelnému výmenníku W. Zásobovanie druhého parného reformingu R2 splynovateľnými zlúčeninami uhľohydrátov a pary sa deje čiarkované vyznačeným trinástym potrubným úsekom 13a. V druhom parnom reformingu R2 vzniknutý plyn bohatý na vodík je vedený štrnástym potrubným úsekom 14a do štrnásteho potrubia 14 a dospieva cez štrnásty potrubný úsek 14b spolu s plynom bohatým na vodík a vzniknutým v prvom parnom reformingu Rl do anódového priestoru sústavy palivových článkov FC, ktorý môže pozostávať z niekoľkých jednotlivých palivových článkov FC.
Znázornenie na obr. 3 obsahuje ešte dva ďalšie varianty vynálezu, ktoré môžu byť v niektorých prípadoch výhodné. Napr. plyn bohatý na vodík sa podrobí pred prívodom k palivovému článku FC s cieľom zvýšiť obsah vodíka konverzii reakciou CO/H2 v jednom alebo niekoľkých reaktoroch. Ide o exotermickú redukciu, pričom premenou CO v styku s vodnou parou na CO2 a vodík je ovplyvnené zvýšenie podielu vodíka. Ďalej je účelné pri palivových článkoch, citlivých na určité plynné zložky, napr. CO, upraviť zodpovedajúci plynový čistič P, napr. membránami alebo adsorpciou za stredného tlaku (PSR), Uvedené čistenie plynu je výhodné rovnako na zvýšenie stupňa účinnosti palivových článkov FC. Oddelený plyn sa, čo nie je na obr. 3 znázornené, pokiaľ obsahuje spáliteľné zložky, vedie priamo do spaľovacích komôr BI, B2.
Na obr. 4 je schematicky znázornené vyhotovenie vynálezu, zahrnujúce prídavný proces parnej turbíny na výrobu energie, čím umožňuje podstatné zvýšenie celkového stupňa účinnosti premeny energie viazanej v použitom primárnom palive (dolná výhrevná hodnota) na mechanickú a elektrickú energiu až na hodnotu rádovo 70 - 80 %. Na rozdiel od obr. 3 sa stláčanie spaľovacieho vzduchu vykonáva v kompresorovej sústave K bez medzichladenia, teda jednostupňovo. Aby napriek tomu mohlo byť dosiahnuté pokiaľ možno vysoké stlačenie, je výhodné nasávať prvým potrubím 1 predchladený vzduch. Ďalej je v štrnástom potrubnom úseku 14b, do ktorého sa privádzajú prúdy plynu bohatého na vodík a vyrobené v parnom reformingu Rl, R2, zaradený tepelný výmenník W, ktorý ovplyvní nepriamu výmenu tepla plynu bohatého na vodík a privádzaného pätnástym potrubím 15 a sedemnástym potrubím 17, vykurovačom parných reformingov Rl, R2.
Obr. 4 sa odlišuje od obr. 3 okrem toho dvoma vyvíjačmi Dl, D2, v ktorých sa vyrába ostrá para nepriamou výmenou tepla horúcich spalín, ktorú je možné použiť výhodne na výrobu zmesi uhľohydrát/para, t. j. materiálu použitého v parnom reformingu Rl, R2, čo nie je znázornené. Ďalšie použitie vyrobenej pary je na ochladenie turbínových lopatiek a jej privedenie do spaľovacích komôr BI, B2 na zvýšenie prúdiacej hmoty.
Zatiaľ čo je prvý vyvíjač Dl zapojený do jedenásteho potrubia 11 a jedenásteho potrubného úseku 11a, a ochladzuje spaliny približne na prevádzkovú teplotu palivového článku FC, je druhý vyvíjač D2 zabudovaný do dvanásteho potrubného úseku 12c, ktorým je ale vedená len časť katódového odťahového plynu. Druhá časť katódového odťahového plynu dospeje ako vedľajší prúd dvanástym potrubným úsekom 12b ako vykurovacie médium do nepriamo vykurovaného druhého predhrievača LW2, a potom je opäť vedená do dvanásteho potrubného úseku 12c. Pri tomto vyhotovení vynálezu nestačí obsah kyslíka v spalinách spravidla zaistiť zásobovanie sústavy palivových článkov FC katódovým plynom. Preto sa privádza dodatočne prúd čerstvého vzduchu ôsmym potrubím 8 do katódového priestoru sústavy palivových článkov FC. Aby bolo možné tento prídavný prúd vzduchu, ktorý sa v kompresore V privádza na prevádzkový tlak, ohriať na prevádzkovú teplotu sústavy palivových článkov FC, je okrem druhého predhrievača LW2 usporiadaný ešte prvý predhrievač LW1, ktorý je zapojený na vykurovacej strane do dvanásteho potrubia 12, ktorým sa odvádza ochladený spalný plyn.
Tieto obmeny vynálezu možno použiť aj v rozsahu vyhotovenia podľa obr. 1 až 3. Podstatný pokrok s ohľadom na čo najväčší stupeň účinnosti premeny energie sa dosiahne dodatočným priradením parnej turbíny TD. Na obr. 4 je potrebné prevádzkovo - technické zariadenie ohraničené a zdôraznené čiarkované.
Skôr ako spalný plyn, expandovaný približne na tlak okolia na priechod druhým vyvíjačom D2, prip. druhým predhrievačom LW2, vstúpi do prvého predhrievača LW1, rozštepí sa v oddeľovacej sústave MD (napr. s membránovým sitom) do dvoch rôznych čiastkových prúdov; jednak na prúd skutočného odťahového plynu, odvádzaný dvanástym potrubím 12, jednak na prúd pary odvádzaný z oddeľovacej sústavy MD zvláštnym dvadsiatym tretím potrubím 23. Podstatné je, že táto oddeľovacia sústava MD oddeľuje podiel vody obsiahnutý v spalnom plyne nie v kvapalnej fáze, ako napr. kondenzátor, ale vo forme pary. Táto para je v dôsledku jej nízkeho tlaku privedená na príslušný nízkotlakový vstup parnej turbíny TD a tam expanduje až na protitlak. To je umožnené tým, že kondenzátor C pripojený k parnej turbíne TD devätnástym potrubím 19 pracuje s vákuom. Bez oddelenia plynného podielu prúdu spalného plynu v oddeľovacej sústave MD by nebolo udržiavanie potrebného vákua v kondenzátore technicky ani hospodárne účelné.
Parná turbína TD je okrem toho postrekovaná parou s vyšším tlakom, privádzanou dvadsiatym druhým potrubným úsekom 22b. Para sa vyrába v rámci chladenia sústavy palivových Článkov FC. Ako chladiaca kvapalina sa použije časť kondenzátu vyrobeného v kondenzátore C, ktorý sa dvadsiatym potrubím 20 a dvadsiatym druhým potrubným úsekom 22a privádza chladiacej sústave. Prebytočný kondenzát je možné odvádzať dvadsiatym prvým potrubím 21 a použiť ho napr. na výrobu pary vo vyvíjačoch Dl, D2, alebo použiť na ďalšie procesy ako cennú vodu zbavenú minerálií. Pretože spôsob podľa vynálezu spočíva v plynulej oxidácii vodíka na vodu, produkuje sa tak nútene, ako cenný vedľajší produkt, prebytok vody.
Mechanická energia vzniknutá expanziou nízkotlakovej pary a pary s vyšším tlakom sa v predloženom prípade mení na striedavý prúd druhým elektrickým generátorom GD, ktorý je spojený s parnou turbínou TD. Je zrejmé, že obidva elektrické generátory G, GD môžu byť telesne vytvorené ako jednotný agregát alebo môžu byť vonku vzájomne spojené.
Para vyrábaná vo vyvíjačoch Dl, D2 sa použije účelne najmä na uvedené chladenie turbínových lopatiek a privádzanie do spaľovacích komôr BI, B2, príp. tiež na reguláciu teploty spalného plynu. Paru je možné použiť i mimo rozsah spôsobu podľa vynálezu. V takom prípade sa nútene zníži podiel chemickej energie viazanej v primárnom palive premenou na energiu mechanickú alebo elektrickú.
Pri vyhotovení podľa obr. 1 až 4 sa vychádzalo z toho, že katódový odťahový plyn, napr. pri type PAFC, obsahuje podiel vody vznikajúci v sústave palivových článkov FC. To však nemusí byť vždy. Obr. 5 ukazuje v zodpovedajúcom výreze celkovú schému obmeneného usporiadania zariadenia, pri ktorom pracuje sústava palivových článkov FC na báze alkalického elektrolytu. V tomto prípade sa bude opäť privádzať plyn bohatý na vodík štrnástym potrubím 14 do anódového priestoru. Podiel vodnej pary vytvorený v palivovom článku FC ho opúšťa, ale v anódovom odťahovom plyne pätnástym potrubím 15. Kvôli získaniu pary je preto pripojené na pätnáste potrubie 15 druhé oddeľovacie zariadenie MD2. Oddelená para môže expandovať dvadsiatym tretím potrubným úsekom 23b privedená k expanzii v neznázornenej turbíne, zatiaľ čo plynný podiel sa vedie pätnástym potrubným úsekom 15c kvôli využitiu jeho spáliteľného horľavého podielu v neznázomených spaľovacích komorách.
Pretože spalný plyn zo spaľovacích komôr obsahuje podiely, ktoré značne ovplyvňujú životnosť alkalických palivových článkov, nepoužije sa tento spalný plyn ako katódový plyn na zásobovanie palivového článku FC kyslíkom. Na to sa použije čerstvý vzduch, ktorý je v kompresore V privedený na prevádzkový tlak a v predhrievacej sústave LW nepriamo predhriaty teplom spalného plynu. Kompresor V a predhrievacia sústava LW sú zapojené vo vzduchovom prívodnom potrubí 18. Na využitie podielu vodnej pary obsiahnutej v spalnom plyne možno usporiadať medzi čiastkovými vetvami jedenásteho potrubia 11 a dvanásteho potrubia 12 zodpovedajúce prvé oddeľovacie za riadenia MD1. Oddelená para sa odťahuje dvadsiatym tretím potrubným úsekom 23a a expanduje napr. v parnej turbíne.
Účinnosť spôsobu podľa vynálezu bude ukázaná na nasledujúcom príklade vyhotovenia, ktorý sa vzťahuje na vyhotovenie podľa obr. 4. Za zmienku stojí, že použitá zmes uhľohydrátov/vodnej pary sa zahreje v tepelnom výmenníku W na teplotu parného reformingu Rl, R2. Toto účelné vyhotovenie vynálezu nie je na obr. 4 zvlášť znázornené. Prvým potrubím 1 sa privádza predchladený vzduch kompresorovej sústave K. Para vyrobená v prvom vyvíjači Dl sa použije čiastočne na chladenie lopatiek prvej plynovej turbíny KT pohonu kompresora a čiastočne sa privedie prvej spaľovacej komore BI. Podobne sa použije para vyrobená v druhom vyvíjači D2 čiastočne na chladenie lopatiek druhej plynovej turbíny T, príp. je vedená do druhej spaľovacej komory B2. Ďalšia časť vyrobenej pary sa použije ako vstupný materiál pre obidva parné reformingy Rl, R2. Priebeh spôsobu podľa vynálezu je zrejmý z nasledujúceho tabuľkového zostavenia hlavných prevádzkových hodnôt.
Použité palivo: zemný plyn (prevažne CH4)
Kompresorová sústava K:
vstupná teplota4 °C výstupná teplota 160 °C výstupný tlak 4.105 Pa
Tepelný výmenník W:
nárast teploty spaľovacieho vzduchu: 405K pokles teploty spalných plynov 305K
Prvá spaľovacia komora BI:
vzostup teploty spaľovaním 685K
Hnacia prvá plynová turbína KT: vstupná teplota 1 250 °C tlakový pomer v turbíne1,45 výstupná teplota 1 150 °C
Prvý parný reforming Rl: vstupná teplota prehriatej zmesi 550 °C uhľohydrát/para výstupná teplota spalín 610 °C výstupná teplota plynu bohatého na vodík 720 °C
Druhá spaľovacia komora B2: vzostup teploty spaľovaním595 K
Druhá plynová turbína T: vstupná teplota 1 205 °C tlakový pomer2,47 výstupná teplota 980°C
Druhý parný reforming R2:
vstupná teplota zmesi uhľohydrát/para 550 °C výstupná teplota spalín 610 °C výstupná teplota plynu bohatého na vodík 720 °C
Prvý vyvíjač Dl:
teplota vstupnej vody15 °C teplota výstupnej pary 290°C tlak pary 4,5.105Pa pokles teploty spalín130 K
Palivový článok FC: typ PAFC vstupná teplota katódového plynu 175 °C výstupná teplota katódového plynu 200 °C vstupná teplota anódového plynu 175 °C výstupná teplota anódového plynu 200 °C chladenie palivového článku výrobou vysokotlakovej pary
Druhý predhrievač LW2:
vstupná teplota vzduchu15 °C vzrast teploty vzduchu160 K pokles teploty čiastkového prúdu spal ín 15 0 K
Druhý vyvíjač D2:
vstupná teplota vody15 °C výstupná teplota pary 185 °C tlak pary 3.1O5Pa pokles teploty čiastkového prúdu spalín 100 K
Parná turbína TO:
vstupná teplota vysokotlakovej pary 165 °C vstupný tlak vysokotlakovej pary 6,5.103 Pa vstupná teplota nízkotlakovej pary 100 °C vstupný tlak nízkotlakovej pary 105 Pa tlak v kondenzátore 1,5.104 Pa
Elektrické výkony:
prvý elektrický generátor G druhej plynovej turbíny T 1 860KWe, druhý elektrický generátor GD parnej turbíny TO 1 936KWcI palivový článok FC 16 375 KWet elektrický stupeň účinnosti na báze dolnej výhrevnej hodnoty 75,2 %
V porovnaní so známymi spôsobmi výroby elektrickej alebo mechanickej energie z fosílnych palív, má spôsob podľa predloženého vynálezu nielen podstatne vyšší stupeň účinnosti, ale uvoľňuje i podstatne menšie množstvo CO2 vzťahujúce na elektrický výkon a navyše dodáva výfukový plyn s minimálnym množstvom oxidov dusíka. Okrem toho vytvára ako vedľajší produkt cennú prevádzkovú vodu, ktorú možno použiť na iné účely.
Zvláštnou výhodou pritom je, že kombinácia agregátov „spaľovacia turbína /turbína/pamý reforming“, ktoré sú pri zariadeniach znázornených na obr. 3, 4 usporiadané zdvojene v sériovom zapojení, je možné konštrukčne vykonať integrovane v jednom celku, takže napriek značne zložitému celkovému zapojeniu je ako výsledok možné porovnateľne jednoduché a nákladovo priaznivé vyhotovenie zariadenia podľa vynálezu.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (42)

1. Spôsob kombinovanej výroby elektrickej a mechanickej energie oxidáciou paliva, pri ktorom sa plyn obsahujúci vodík H2 vyrába endotermickou reakciou zlúčenín uhľohydrátu minimálne v jednom stupni za nepriameho vykurovania endotermickou reakciou, privádza časť plynu obsahujúceho vodík H2 aspoň v jednom spaľovacom stupni na výrobu horúcich spalín so zvýšeným tlakom, stláča sa plyn obsahujúci kyslík O2, zahrieva stlačený plyn obsahujúci kyslík O2 nepriamou výmenou tepla, privádza stlačený zahriaty plyn obsahujúci kyslík O2 do aspoň jedného spaľovacieho stupňa, vyrába mechanická energia čiastočnou expanziou horúcich spalín v aspoň jednej plynovej turbíne, používajú aspoň čiastočne expandované spaliny alebo čiastkový prúd týchto spalín na nepriame vykurovanie aspoň jedného stupňa endotermickej reakcie, používa aspoň jeden stupeň endotermickej reakcie čiastočne ochladených spalín na ohriatie stlačeného plynu obsahujúceho kyslík O2, získava poháňacia energia na stláčanie plynu obsahujúceho kyslík O2 čiastočnou expanziou zahriateho plynu obsahujúceho kyslík O2 v turbínovej jednotke pohonu kompresora alebo odberom časti mechanickej energie, vyznačujúci sa tým, že aspoň časť a predovšetkým celé množstvo plynu obsahujúceho vodík H2 a vyrobeného endotermickou reakciou, sa najprv vedie pri súčasnej výrobe elektrickej energie ako anódový plyn sústavou palivových článkov a odťahový anódový plyn sústavy palivových článkov, ktorý obsahuje zvyškový podiel vodíka H2 sa používa na výrobu spalín so zvýšeným tlakom.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa vyrábajú spaliny s prebytkom kyslíka a so zvýšeným tlakom, pričom sa spaliny pred a po odovzdaní tepla stlačenému plynu, ktorý obsahuje kyslík, privádza sústave palivových článkov ako katódový plyn.
3. Spôsob podľa nárokov 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že výroba spalín so zvýšeným tlakom sa vykonáva aspoň v dvoch stupňoch.
4. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že za každým spaľovacím stupňom prebieha aspoň čiastočná expanzia spalín v plynovej turbíne.
5. Spôsob podľa nárokov 3až4, vyznačujúci sa tým, že najmenej čiastočne expandované spaliny sa za plynovou turbínou používajú na nepriamy ohrev jedného stupňa niekoľkých endotermických reakcií, ktoré prebiehajú v niekoľkých oddelených stupňoch.
6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že v rôznych stupňoch endotermickej reakcie vyrobené čiastkové množstvo plynu obsahujúceho vodík, sa zhromažďujú a potom sa privádzajú anódovému priestoru sústavy palivových článkov.
7. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že vyrobený plyn obsahujúci vodík sa pred prívodom do sústavy palivových článkov podrobí konverznej reakcii CO/H2.
8. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že vyrobený plyn obsahujúci vodík sa pred prívodom do sústavy palivových článkov podrobuje čisteniu, v ktorého priebehu sa oddeľujú plynné zložky, pričom ich spáliteľné podiely sa používajú pri výrobe spalného plynu.
9. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že sa pri výrobe spalného plynu používa predhriate primáme palivo, hlavne zemný plyn.
10. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že zvyškové teplo katódového odťahového plynu sa používa na vykurovacie účely, ktoré sú nezávislé od výroby mechanickej alebo elektrickej energie.
11. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa tým, že sa v sústave palivových článkov a/alebo pri výrobe spalného plynu vytvorená voda najmenej čiastočne z odťahového plynu palivových článkov, t. j. katódového alebo anódového plynu a/alebo zo spalín, oddeľuje.
12. Spôsob podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že oddeľovanie vody sa vykonáva vo forme vodnej pary.
13. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 12, vyznačujúci sa tým, že sa sústava palivových článkov pri výrobe vodnej pary chladí.
14. Spôsob podľa nárokov 12 alebo 13, vyznačujúci sa tým, že vodná para sa využíva na pracovný výkon v procese parnej turbíny.
15. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že vodná para sa po expanzii v procese parnej turbíny s cieľom získať prevádzkovú vodu kondenzuje na nižší tlak ako je okolitý tlak.
16. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 15, vyznačujúci sa tým, že časť tepla obsiahnutá v spalinách sa používa na výrobu vodnej pary nepriamou výmenou tepla.
17. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 16, vyznačujúci sa tým, že najmenej časť vodnej pary sa používa na ochladenie turbínových lopatiek.
18. Spôsob podľa jedného z nárokov 12 až 17, vyznačujúci sa tým, že najmenej časť vodnej pary sa vedie do spaľovacieho priestoru, v ktorom sa vyrábajú spaliny.
19. Spôsob podľa jedného z nárokov 12 až 18, vyznačujúci sa tým, že časť vodnej pary sa používa ako vstupný materiál endotermickej reakcie, ktorá prebieha ako parný reforming.
20. Zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa nároku 1, ktoré obsahuje kompresorovú sústavu (K) na stláčanie plynu obsahujúceho kyslík O2, tepelný výmenník (W) na nepriamy ohrev stlačeného plynu obsahujúceho kyslík O2, aspoň jednu spaľovaciu sústavu (B) alebo spaľovaciu komoru (BI, B2) na aspoň čiastočné spaľovanie plynu obsahujúceho vodík H2, najmenej jednu plynovú turbínu (KT, T) sústavy plynových turbín, na dodávku mechanickej energie mimo zariadenie a hnaciu energiu kompresorovej sústave (K), piate potrubie (5) a šieste potrubie (6), ktorými je možné priamo a/alebo nepriamo priviesť ohriaty tlakový plyn obsahujúci kyslík O2 po priebehu spaľovacou komorou (B) alebo aspoň jednou zo spaľovacích komôr (BI, B2) vo forme horúcich spalín plynovej turbíne alebo plynovým turbínam (KT, T), aspoň jeden reaktor endotermickej reakcie na výrobu plynu bohatého na vodík H2, ktorý je možné ohriať nepriamo horúcim odťahovým plynom plynovej turbíny (KT, T), sústavu pätnásteho potrubia (15) a pätnástich potrubných úsekov (15a, 15b, 15c) na privedenie plynu obsahujúceho vodík H2 spaľovacej komorovej sústave (B), spaľovacej komore alebo spaľovacím komorám (BI, B2) a desiate potrubie (10) a desiate potrubné úseky (10a, 10b, 10c, 1 Od) na privedenie oddeleného turbínového plynu priamo alebo po odovzdaní tepla v aspoň jednom reaktore do tepelného výmenníka (W) na ohrev plynu obsahujúceho kyslík O2, vyznačujúce sa tým, že je opatrené štrnástym potrubím (14) a štrnástimi potrubnými úsekmi (14a, 14b) na privedenie plynu bohatého na vodík H2 do anódového priestoru sústavy palivových článkov (FC), pričom výstup anódového priestoru na plyn obsahujúci vodík H2, t. j. anódový odťahový· plyn, je pripojený na sústavu pätnásteho potrubia (15) a pätnástich potrubných úsekov (15a, 15b), ktoré vedú k spaľovacej komorovej sústave (B), spaľovacej komore alebo spaľovacím komorám (BI, B2).
21. Zariadenie podľa nároku 20, vyznačujúce sa tým, že desiaty potrubný úsek (lOd) spája aspoň jeden reaktor s katódovým priestorom sústavy palivových článkov (FC) na privedenie turbínového odťahového plynu ako plynu obsahujúceho kyslík.
22. Zariadenie podľa nároku 20, vyznačujúce sa tým, že obsahuje jedenáste potrubie (11) a jedenásty potrubný úsek (1 la) na prívod turbínového odťahového plynu z tepelného výmenníka (W) ako plynu obsahujúceho kyslík, katódovému priestoru sústavy palivových článkov (FC).
23. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 22, vyznačujúce sa tým, že kompresorová sústava (K) pozostáva aspoň z dvoch kompresných stupňov (ΚΙ, K2), medzi ktorými je usporiadaný medzichladič.
24. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 23, vyznačujúce sa tým, že má upravenú tak oddelenú prvú plynovú turbínu (KT) na pohon kompresorovej sústavy (K), ako tiež najmenej jednu oddelenú druhú plynovú turbínu (T) na výrobu mechanickej energie odvádzanej von mimo zariadenie.
25. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 23, vyznačujúce sa tým, že má upravenú jedinú druhú plynovú turbínu (T) na pohon kompresorovej sústavy (K) a na výrobu mechanickej energie dodávanej von.
26. Zariadenie podľa nároku 24, vyznačujúce sa tým, že piate potrubie (5) spája tepelný výmenník (W) s hnacou prvou plynovou turbínou (KT) na priame privedenie stlačeného plynu obsahujúceho kyslík.
27. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 25, vyznačujúce sa tým, že bezprostredne pred každou plynovou turbínou (KT, T) jc usporiadaná spaľovacia komora (BI, B2).
28. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 27, vyznačujúce sa tým, že plynové turbíny (KT, T) sú z hľadiska prúdenia spalín radené sériovo.
29. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 28, vyznačujúce sa tým, že do štrnásteho potrubia (14) a štrnásteho potrubného úseku (14b) na prívod plynu bohatého na vodík do anódového priestoru sústavy palivových článkov (FC) je zaradený najmenej jeden CO/H2 konverzný reaktor (S).
30. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 29, vyznačujúce sa tým, že do štrnásteho potrubia (14) a štrnásteho potrubného úseku (14b) na prívod plynu bohatého na vodík do anódového priestoru sústavy palivových článkov (FC) je zaradený najmenej jeden plynový čistič (P).
31. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 30, vyznačujúce sa tým, že druhá plynová turbína (T) je na výrobu mechanickej energie odvádzanej navonok spojená s prvým elektrickým generátorom (G).
32. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 31, vyznačujúce sa tým, že sústava palivových článkov (FC) je spojená s meničom na výrobu elektrického striedavého prúdu.
33. Zariadenie podľa nároku 31, vyznačujúce sa tým, že sústava palivových článkov (FC) je elektricky spojená s prvým elektrickým generátorom (G).
34. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 33, vyznačujúce sa tým, že do dvanásteho potrubia (12), dvanásteho potrubného úseku (12c) a pätnásteho potrubia (15) na vedenie katódového, resp. anódového odťahového plynu s vodou vytvorenou v sústave palivových článkov (FC) je zaradená oddcľovacia sústava (MD) alebo druhé oddeľovacie zariadenie (MD2) na oddelenie vody vo fáze pary od odťahového plynu.
35. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 34, vyznačujúce sa tým, že do jedenásteho potrubia (11) a dvanásteho potrubia (12) na vedenie spalín je zaradené prvé oddeľovacie zariadenie (MD1) na oddeľovanie vody obsiahnutej v spalinách vo fáze vodnej pary.
36. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 35, vyznačujúce sa tým, že do jedenásteho potrubia (11), jedenásteho potrubného úseku (11a), dvanásteho potrubia (12) a dvanástich potrubných úsekov (12a, 12c) na vedenie spalín je zaradený aspoň jeden parný vyvíjač (Dl, D2).
37. Zariadenie podľa jedného z nárokov 34 až 36, vyznačujúce sa tým, že obsahuje aspoň jednu parnú turbínu (TD) na expandovanie aspoň časti vodnej pary na výrobu mechanickej energie.
38. Zariadenie podľa nároku 37, vyznačujúce sa tým, že sústava parnej turbíny (TD) je mechanicky spojená s elektrickým generátorom (GD, G).
39. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 38, vyznačujúce sa tým, že katódový priestor sústavy palivových článkov (FC) je spojený so vzduchovým prívodným potrubím (18), v ktorom je zaradená predhrievacia sústava (LW) alebo aspoň jeden predhrievač (LW1, LW2), ktoré je možné vykurovať spalinami.
40. Zariadenie podľa jedného z nárokov 37 až 39, vyznačujúce sa tým, že sústava parných turbín (TD) je spojená s kondenzátorom (C), ktorý môže pracovať s podtlakom.
41. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 40, vyznačujúce sa tým, že reaktor alebo reaktory endotermickej reakcie sú vytvorené ako parná reformingová sústava (R) alebo parný reforming (Rl, R2).
42. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 41, vyznačujúce sa tým, že obsahuje aspoň prvý výmenník (Wl) tepla na nepriamy prenos tepla z plynu bohatého na vodík a vyrobeného v aspoň jednom reaktore na plyn obsahujúci vodík, ktorý má byť privedený spaľovacej komorovej sústave (B) alebo aspoň jednej spaľovacej komore (BI, B2).
SK3100-91A 1990-10-15 1991-10-11 Spôsob kombinovanej výroby elektrickej a mechanick SK279757B6 (sk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4032993A DE4032993C1 (sk) 1990-10-15 1990-10-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK279757B6 true SK279757B6 (sk) 1999-03-12

Family

ID=6416493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK3100-91A SK279757B6 (sk) 1990-10-15 1991-10-11 Spôsob kombinovanej výroby elektrickej a mechanick

Country Status (17)

Country Link
US (1) US5417051A (sk)
EP (1) EP0553125B1 (sk)
JP (1) JPH06504873A (sk)
KR (1) KR920704368A (sk)
CN (1) CN1043390C (sk)
AT (1) ATE110888T1 (sk)
CA (1) CA2094129A1 (sk)
CZ (1) CZ283380B6 (sk)
DE (2) DE4032993C1 (sk)
DK (1) DK0553125T3 (sk)
ES (1) ES2059152T3 (sk)
HU (1) HUT63712A (sk)
NO (1) NO931354L (sk)
PL (1) PL168321B1 (sk)
RU (1) RU2119700C1 (sk)
SK (1) SK279757B6 (sk)
WO (1) WO1992007392A1 (sk)

Families Citing this family (113)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4318818C2 (de) * 1993-06-07 1995-05-04 Daimler Benz Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von konditionierter Prozessluft für luftatmende Brennstoffzellensysteme
US5449568A (en) * 1993-10-28 1995-09-12 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Indirect-fired gas turbine bottomed with fuel cell
US5693201A (en) * 1994-08-08 1997-12-02 Ztek Corporation Ultra-high efficiency turbine and fuel cell combination
JP2680782B2 (ja) * 1994-05-24 1997-11-19 三菱重工業株式会社 燃料改質器を組み合せた石炭焚きコンバインド発電プラント
AU704873B2 (en) * 1994-08-08 1999-05-06 Ztek Corporation Electrochemical converter
US5871625A (en) * 1994-08-25 1999-02-16 University Of Iowa Research Foundation Magnetic composites for improved electrolysis
US5900329A (en) * 1994-10-19 1999-05-04 Siemens Aktiengesellschaft Fuel-cell system and method for operating a fuel-cell system
AU751125B2 (en) * 1995-06-07 2002-08-08 University Of Iowa Research Foundation, The Gradient interface composites and methods therefor
DE19605404C1 (de) * 1996-02-14 1997-04-17 Daimler Benz Ag Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems
DE19608738C1 (de) * 1996-03-06 1997-06-26 Siemens Ag Verfahren zur Nutzung der in den Abgasen einer Niedertemperatur-Brennstoffzelle enthaltenen Enthalpie und Anlage zur Durchführung des Verfahrens
US6124050A (en) * 1996-05-07 2000-09-26 Siemens Aktiengesellschaft Process for operating a high temperature fuel cell installation, and high temperature fuel cell installation
US7195663B2 (en) 1996-10-30 2007-03-27 Idatech, Llc Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same
US6783741B2 (en) * 1996-10-30 2004-08-31 Idatech, Llc Fuel processing system
US6537352B2 (en) * 1996-10-30 2003-03-25 Idatech, Llc Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same
US6221117B1 (en) 1996-10-30 2001-04-24 Idatech, Llc Hydrogen producing fuel processing system
US6376113B1 (en) 1998-11-12 2002-04-23 Idatech, Llc Integrated fuel cell system
AT406808B (de) * 1997-11-18 2000-09-25 Vaillant Gmbh Kraft-wärme-kopplungsanlage mit brennstoffzellen
DE19755116C1 (de) * 1997-12-11 1999-03-04 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh PEM-Brennstoffzellensystem sowie Verfahren zum Betreiben eines PEM-Brennstoffzellensystems
WO1999035702A1 (en) * 1998-01-08 1999-07-15 Southern California Edison Company Power generation system utilizing turbine gas generator and fuel cell
JPH11307111A (ja) * 1998-04-15 1999-11-05 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 燃料電池用空気供給装置
DE19822691A1 (de) 1998-05-20 1999-11-25 Volkswagen Ag Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie mittels eines Brennstoffzellensystems
DE19822689A1 (de) * 1998-05-20 1999-11-25 Volkswagen Ag Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie mittels eines Brennstoffzellensystems
US6348278B1 (en) * 1998-06-09 2002-02-19 Mobil Oil Corporation Method and system for supplying hydrogen for use in fuel cells
US6630109B2 (en) * 1998-07-16 2003-10-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for reformer and method of controlling reformer using control apparatus
DE19983564T1 (de) * 1998-09-30 2001-07-26 Hitachi Ltd Brennstoffzellen-System und Fahrzeug, das dieses verwendet
JP3544309B2 (ja) * 1998-11-09 2004-07-21 株式会社豊田自動織機 燃料電池装置
DE19856499C1 (de) * 1998-12-08 2000-10-26 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur zweistufigen Aufladung von Prozeßluft für eine Brennstoffzelle
JP2000182647A (ja) * 1998-12-18 2000-06-30 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池システム
DE19911018C1 (de) * 1999-03-12 2000-08-31 Daimler Chrysler Ag Hilfstriebwerk für ein Luftfahrzeug
DE19930875B4 (de) * 1999-07-05 2004-03-25 Siemens Ag Hochtemperatur-Polymer-Elektrolyt-Membran (HTM)-Brennstoffzellenanlage
US6979507B2 (en) * 2000-07-26 2005-12-27 Idatech, Llc Fuel cell system controller
MXPA02000712A (es) 1999-07-27 2002-07-22 Idatech Llc Controlador de sistema de celda de combustible.
US6375906B1 (en) * 1999-08-12 2002-04-23 Idatech, Llc Steam reforming method and apparatus incorporating a hydrocarbon feedstock
US7135048B1 (en) 1999-08-12 2006-11-14 Idatech, Llc Volatile feedstock delivery system and fuel processing system incorporating the same
DE19943059B4 (de) * 1999-09-09 2006-11-23 Daimlerchrysler Ag System zur Auskondensation einer Flüssigkeit aus einem Gasstrom
US6383670B1 (en) 1999-10-06 2002-05-07 Idatech, Llc System and method for controlling the operation of a fuel processing system
US6242120B1 (en) * 1999-10-06 2001-06-05 Idatech, Llc System and method for optimizing fuel cell purge cycles
US6451464B1 (en) * 2000-01-03 2002-09-17 Idatech, Llc System and method for early detection of contaminants in a fuel processing system
US6465118B1 (en) * 2000-01-03 2002-10-15 Idatech, Llc System and method for recovering thermal energy from a fuel processing system
DE10008823B4 (de) * 2000-02-25 2006-08-17 Nucellsys Gmbh Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems
DE10024570A1 (de) 2000-05-19 2002-04-18 Xcellsis Gmbh Brennstoffzellensystem sowie Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzellensystems
US7118606B2 (en) * 2001-03-21 2006-10-10 Ut-Battelle, Llc Fossil fuel combined cycle power system
DE10119721A1 (de) * 2001-04-21 2002-10-31 Bayer Cropscience Gmbh Herbizide Mittel enthaltend Benzoylcyclohexandione und Safener
DE10120947A1 (de) * 2001-04-22 2002-10-24 Daimler Chrysler Ag Brennstoffzellen-Luftversorgung
US6628006B2 (en) * 2001-05-03 2003-09-30 Ford Motor Company System and method for recovering potential energy of a hydrogen gas fuel supply for use in a vehicle
DE10154637B4 (de) * 2001-11-07 2009-08-20 Robert Bosch Gmbh Brennstoffbereitstellungseinheit und deren Verwendung zur Bereitstellung eines wasserstoffhaltigen Brennstoffs
JP2005508482A (ja) 2001-11-08 2005-03-31 ボーグワーナー・インコーポレーテッド ２段電動コンプレッサ
US6981994B2 (en) * 2001-12-17 2006-01-03 Praxair Technology, Inc. Production enhancement for a reactor
DE10203030A1 (de) * 2002-01-26 2003-07-31 Ballard Power Systems Brennstoffzellensystem mit einer Druckwechseladsorptionseinheit
GB2388160A (en) * 2002-05-03 2003-11-05 Rolls Royce Plc A gas turbine engine and fuel cell stack combination
US7037610B2 (en) * 2002-09-18 2006-05-02 Modine Manufacturing Company Humidification of reactant streams in fuel cells
KR100481599B1 (ko) * 2002-11-06 2005-04-08 (주)앤틀 연료전지 시스템
US6896988B2 (en) * 2003-09-11 2005-05-24 Fuelcell Energy, Inc. Enhanced high efficiency fuel cell/turbine power plant
FR2864351A1 (fr) * 2003-12-23 2005-06-24 Renault Sas Dispositif de traitement de gaz d'echappement pour un ensemble de generation d'electricite du type pile a combustible et procede de traitement associe
US7306871B2 (en) * 2004-03-04 2007-12-11 Delphi Technologies, Inc. Hybrid power generating system combining a fuel cell and a gas turbine
US7752848B2 (en) * 2004-03-29 2010-07-13 General Electric Company System and method for co-production of hydrogen and electrical energy
US7842428B2 (en) 2004-05-28 2010-11-30 Idatech, Llc Consumption-based fuel cell monitoring and control
US8277997B2 (en) * 2004-07-29 2012-10-02 Idatech, Llc Shared variable-based fuel cell system control
JP5143427B2 (ja) * 2004-10-19 2013-02-13 一般財団法人電力中央研究所 複合発電設備
US7470293B2 (en) * 2004-10-29 2008-12-30 Idatech, Llc Feedstock delivery systems, fuel processing systems, and hydrogen generation assemblies including the same
US8691462B2 (en) * 2005-05-09 2014-04-08 Modine Manufacturing Company High temperature fuel cell system with integrated heat exchanger network
CN1305161C (zh) * 2005-07-08 2007-03-14 清华大学 车用燃料电池燃气轮机混合动力系统
US7659019B2 (en) * 2005-09-16 2010-02-09 Idatech, Llc Thermally primed hydrogen-producing fuel cell system
TWI328898B (en) 2005-09-16 2010-08-11 Idatech L L C Self-regulating feedstock delivery systems and hydrogen-generating fuel processing assemblies and fuel cell systems incorporating the same
US7601302B2 (en) 2005-09-16 2009-10-13 Idatech, Llc Self-regulating feedstock delivery systems and hydrogen-generating fuel processing assemblies and fuel cell systems incorporating the same
US7887958B2 (en) * 2006-05-15 2011-02-15 Idatech, Llc Hydrogen-producing fuel cell systems with load-responsive feedstock delivery systems
US7972420B2 (en) 2006-05-22 2011-07-05 Idatech, Llc Hydrogen-processing assemblies and hydrogen-producing systems and fuel cell systems including the same
US20070275275A1 (en) * 2006-05-23 2007-11-29 Mesa Scharf Fuel cell anode purge systems and methods
US7939051B2 (en) 2006-05-23 2011-05-10 Idatech, Llc Hydrogen-producing fuel processing assemblies, heating assemblies, and methods of operating the same
US20100242453A1 (en) * 2006-05-31 2010-09-30 Johnston Darrin A Fuel cell/engine hybrid power system
US20080210088A1 (en) * 2006-10-23 2008-09-04 Idatech, Llc Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same
US7802434B2 (en) * 2006-12-18 2010-09-28 General Electric Company Systems and processes for reducing NOx emissions
CN1987067B (zh) * 2006-12-28 2010-05-19 上海交通大学 熔融碳酸盐燃料电池燃气轮机底层循环热电冷联供系统
WO2008104195A1 (de) * 2007-02-28 2008-09-04 Daimler Ag Gasversorgungssystem für eine brennstoff zeilenanordnung und verfahren zum betrieb eines brennstoff zellensystems mit dem gas versorgungssystem
US8262752B2 (en) 2007-12-17 2012-09-11 Idatech, Llc Systems and methods for reliable feedstock delivery at variable delivery rates
CN102159497B (zh) * 2008-08-21 2014-05-14 Gtl汽油有限公司 产生超纯高压氢气的系统和方法
EP2326523A4 (en) * 2008-08-21 2012-08-08 Emil Dimitrov HYBRID DRIVE DEVICE FOR MOTOR VEHICLES
CH701210A1 (de) * 2009-06-02 2010-12-15 Alstom Technology Ltd Verfahren zum Betrieb eines Gasturbinenkraftwerkes mit Brennstoffzelle.
US7818969B1 (en) 2009-12-18 2010-10-26 Energyield, Llc Enhanced efficiency turbine
DE102010010272A1 (de) * 2010-03-05 2011-09-08 Daimler Ag Vorrichtung zur Bereitstellung von heißen Abgasen
US8252251B2 (en) * 2010-03-30 2012-08-28 General Electric Company Fluid cooled reformer and method for cooling a reformer
US8727821B2 (en) 2010-05-07 2014-05-20 Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. Apparatus and method for generating electricity in liquefied natural gas carrier
RU2444637C2 (ru) * 2010-05-13 2012-03-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Способ генерации энергии
CH704367A1 (de) * 2011-01-18 2012-07-31 Alstom Technology Ltd Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage sowie Gasturbinenanlage zur Durchführung des Verfahrens.
JP5896885B2 (ja) * 2012-11-13 2016-03-30 三菱日立パワーシステムズ株式会社 発電システム及び発電システムの運転方法
JP5968234B2 (ja) * 2013-01-18 2016-08-10 三菱日立パワーシステムズ株式会社 発電システム
KR20150129790A (ko) * 2013-03-15 2015-11-20 엑손모빌 리서치 앤드 엔지니어링 컴퍼니 통합형 발전에서 NOx의 경감
US9077008B2 (en) 2013-03-15 2015-07-07 Exxonmobil Research And Engineering Company Integrated power generation and chemical production using fuel cells
US9774053B2 (en) 2013-03-15 2017-09-26 Exxonmobil Research And Engineering Company Integrated power generation and carbon capture using fuel cells
JP6203947B2 (ja) * 2013-09-27 2017-09-27 シーメンス アクティエンゲゼルシャフト ガスタービンおよび水素冷却発電機を備えた発電プラント
US9556753B2 (en) 2013-09-30 2017-01-31 Exxonmobil Research And Engineering Company Power generation and CO2 capture with turbines in series
US9755258B2 (en) 2013-09-30 2017-09-05 Exxonmobil Research And Engineering Company Integrated power generation and chemical production using solid oxide fuel cells
CN104481617B (zh) * 2014-11-03 2015-12-02 东南大学 基于氧化还原反应的储能装置及其储能方法和发电方法
CN104819054A (zh) * 2015-05-17 2015-08-05 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 一种分布式能源的余热利用系统
US10774741B2 (en) 2016-01-26 2020-09-15 General Electric Company Hybrid propulsion system for a gas turbine engine including a fuel cell
US10476093B2 (en) 2016-04-15 2019-11-12 Chung-Hsin Electric & Machinery Mfg. Corp. Membrane modules for hydrogen separation and fuel processors and fuel cell systems including the same
CN108386344B (zh) * 2018-03-09 2019-10-08 重庆大学 燃料电池和压缩空气储能耦合的发电储能系统及控制方法
RU2710326C1 (ru) * 2018-07-19 2019-12-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Тепловая паротурбинная электростанция с парогенерирующей водородно-кислородной установкой
CN109167087B (zh) * 2018-09-17 2022-05-13 新乡市特美特热控技术股份有限公司 一种燃料电池空气管理系统
US11211621B2 (en) 2018-11-30 2021-12-28 Exxonmobil Research And Engineering Company Regeneration of molten carbonate fuel cells for deep CO2 capture
KR102610184B1 (ko) 2018-11-30 2023-12-04 퓨얼셀 에너지, 인크 용융 탄산염 연료 전지를 위한 연료 전지 스테이징
WO2020112895A1 (en) 2018-11-30 2020-06-04 Exxonmobil Research And Engineering Company Reforming catalyst pattern for fuel cell operated with enhanced co2 utilization
WO2020112806A1 (en) 2018-11-30 2020-06-04 Exxonmobil Research And Engineering Company Layered cathode for molten carbonate fuel cell
US11424469B2 (en) 2018-11-30 2022-08-23 ExxonMobil Technology and Engineering Company Elevated pressure operation of molten carbonate fuel cells with enhanced CO2 utilization
WO2020112812A1 (en) 2018-11-30 2020-06-04 Exxonmobil Research And Engineering Company Operation of molten carbonate fuel cells with enhanced co 2 utilization
JP6591112B1 (ja) * 2019-05-31 2019-10-16 三菱日立パワーシステムズ株式会社 加圧空気供給システム及びこの加圧空気供給システムを備える燃料電池システム並びにこの加圧空気供給システムの起動方法
CA3162231A1 (en) 2019-11-26 2021-06-03 Exxonmobile Research And Engineering Company Operation of molten carbonate fuel cells with high electrolyte fill level
WO2021107933A1 (en) 2019-11-26 2021-06-03 Exxonmobil Research And Engineering Company Fuel cell module assembly and systems using same
US11316180B2 (en) 2020-05-21 2022-04-26 H2 Powertech, Llc Hydrogen-producing fuel cell systems and methods of operating hydrogen-producing fuel cell systems for backup power operations
US11712655B2 (en) 2020-11-30 2023-08-01 H2 Powertech, Llc Membrane-based hydrogen purifiers
CN112796886B (zh) * 2021-01-29 2023-03-31 哈尔滨工业大学 燃料电池化学回热燃气轮机再热式联合循环系统
US11978931B2 (en) 2021-02-11 2024-05-07 ExxonMobil Technology and Engineering Company Flow baffle for molten carbonate fuel cell
CN116771505A (zh) * 2021-12-23 2023-09-19 中印恒盛(北京)贸易有限公司 一种木质生物质微型燃气轮机及其运行的控制方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1219732B (de) * 1958-07-12 1966-06-23 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit kontinuierlicher Verbrennung, beispielsweise einer Gasturbine
GB971776A (en) * 1961-08-02 1964-10-07 Exxon Research Engineering Co Improvements in prime movers
NL302138A (sk) * 1963-02-19
DE2604981C2 (de) * 1975-02-12 1985-01-03 United Technologies Corp., Hartford, Conn. Unter Druck betriebene Brennstoffzellenstromversorgungsanlagen und Verfahren zu ihrem Betrieb
US3976507A (en) * 1975-02-12 1976-08-24 United Technologies Corporation Pressurized fuel cell power plant with single reactant gas stream
US3982962A (en) * 1975-02-12 1976-09-28 United Technologies Corporation Pressurized fuel cell power plant with steam powered compressor
US4522894A (en) * 1982-09-30 1985-06-11 Engelhard Corporation Fuel cell electric power production
JPH0622148B2 (ja) * 1984-07-31 1994-03-23 株式会社日立製作所 溶融炭酸塩型燃料電池発電プラント
JPH0665061B2 (ja) * 1985-06-18 1994-08-22 株式会社日立製作所 燃料電池複合発電装置
JPS6264067A (ja) * 1985-09-13 1987-03-20 Babcock Hitachi Kk 燃料電池システム
JPH0789494B2 (ja) * 1986-05-23 1995-09-27 株式会社日立製作所 複合発電プラント
US4678723A (en) * 1986-11-03 1987-07-07 International Fuel Cells Corporation High pressure low heat rate phosphoric acid fuel cell stack
NL8702834A (nl) * 1987-11-26 1989-06-16 Turbo Consult Bv Installatie voor het opwekken van mechanische energie alsmede werkwijze voor het bedrijven van een dergelijke installatie.
US4865926A (en) * 1988-08-24 1989-09-12 International Fuel Cells Corporation Hydrogen fuel reforming in a fog cooled fuel cell power plant assembly
DE4003210A1 (de) * 1990-02-01 1991-08-14 Mannesmann Ag Verfahren und anlage zur erzeugung mechanischer energie
US4973528A (en) * 1990-05-10 1990-11-27 International Fuel Cells Corporation Fuel cell generating plant

Also Published As

Publication number Publication date
US5417051A (en) 1995-05-23
CZ283380B6 (cs) 1998-04-15
ES2059152T3 (es) 1994-11-01
ATE110888T1 (de) 1994-09-15
CA2094129A1 (en) 1992-04-16
CN1043390C (zh) 1999-05-12
EP0553125A1 (de) 1993-08-04
JPH06504873A (ja) 1994-06-02
PL168321B1 (pl) 1996-02-29
CN1060741A (zh) 1992-04-29
RU2119700C1 (ru) 1998-09-27
KR920704368A (ko) 1992-12-19
DK0553125T3 (da) 1994-10-03
DE59102772D1 (de) 1994-10-06
HU9300443D0 (en) 1993-05-28
NO931354D0 (no) 1993-04-13
WO1992007392A1 (de) 1992-04-30
EP0553125B1 (de) 1994-08-31
NO931354L (no) 1993-04-13
HUT63712A (en) 1993-09-28
CS310091A3 (en) 1992-08-12
DE4032993C1 (sk) 1992-05-07
PL292029A1 (en) 1992-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK279757B6 (sk) Spôsob kombinovanej výroby elektrickej a mechanick
US7862938B2 (en) Integrated fuel cell and heat engine hybrid system for high efficiency power generation
JP6397502B2 (ja) 水素製造のための改質装置・電解装置・精製装置（ｒｅｐ）組立体、同組立体を組み込むシステムおよび水素製造方法
JP6356728B2 (ja) 固体酸化物燃料電池高効率改質再循環システム
US4041210A (en) Pressurized high temperature fuel cell power plant with bottoming cycle
US5541014A (en) Indirect-fired gas turbine dual fuel cell power cycle
US20050123810A1 (en) System and method for co-production of hydrogen and electrical energy
PL164615B1 (pl) Sposób i urzadzenie do wytwarzania energii elektrycznej1 . Sposób wytwarzania energii elektrycznej, w PL PL PL PL PL PL
CN109065914B (zh) 以液化天然气为原料的基于燃料电池的分布式能源系统
SK278798B6 (sk) Spôsob výroby elektrickej energie a zariadenie na
JPH11297336A (ja) 複合発電システム
CA2968373C (en) Fuel cell system with waste heat recovery for production of high pressure steam
JP2000200617A (ja) 燃料電池複合発電プラントシステム
WO2002065564A2 (en) Fuel cell power generation system with gasifier
US6942940B2 (en) System for generating electricity
US20030054214A1 (en) Power generation plant and method of generating electric energy
JPS6044590A (ja) 石炭ガス化設備を備えた火力発電所
DIJKEMA et al. Design of trigeneration systems process integrated applications of energy conversion devices in chemical plants
CN117108367A (zh) 一种耦合sofc和co2富集的循环发电系统及方法
Marra et al. Study of a basic MCFC unit for modular Multi-MW systems
Kivisaari Studies of natural gas and biomass fuelled MCFC systems
JP2003036876A (ja) 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置
JPS6271172A (ja) リン酸型燃料電池発電プラント
KR20120013002A (ko) 기력발전소의 연료전지 시스템