1:利用天然氣的發(fā)電系統(tǒng)
MCFC需要供給的燃料氣體是H2,它可由天然氣中的CH4改質(zhì)生成,其反應(yīng)在改質(zhì)器中進(jìn)行。改質(zhì)器出口的溫度為600℃,符合MCFC的工作溫度,可以原樣直接輸送到燃料極側(cè)。
另一方面,空氣極側(cè)需要的O2通過(guò)空氣壓縮機(jī)供給。另一個(gè)反應(yīng)因素CO2,空氣極側(cè)反應(yīng)等量地再利用發(fā)電時(shí)燃料極產(chǎn)生的CO2。除了有CO2外,燃料極排出氣體還含有未反應(yīng)的可燃成份,一起輸送到改質(zhì)器的燃燒器側(cè),天然氣改質(zhì)所必需的熱量就由該燃燒熱供給。這種情況下,排出的燃料氣體會(huì)含有過(guò)多的H2O,將影響發(fā)熱量,為此通常是先將排出燃料氣體冷卻,將水份濾去后再輸送到改質(zhì)器的燃燒側(cè)。從改質(zhì)器燃燒側(cè)出來(lái)的氣體與來(lái)自壓縮機(jī)的空氣相混合后供給空氣極側(cè)。
實(shí)際的電池因內(nèi)部存在電阻會(huì)發(fā)熱,故通過(guò)在空氣極側(cè)中流過(guò)的大量氧化氣體(陰極氣體,即含有O2、CO2的氣體)來(lái)除去其發(fā)生的熱。通常是按600℃供給的氣體在700℃下排出,這一指標(biāo)可通過(guò)在空氣極側(cè)進(jìn)行流量調(diào)整來(lái)控制,為此采用陰極氣體的再循環(huán),即,空氣極側(cè)供給的氣體為以改質(zhì)器燃燒排氣與部分空氣極側(cè)排出氣體的混合體,為了保持電池入口和出口的溫度為最佳溫度,可將再循環(huán)流量與外部供給的空氣流量一起調(diào)整。
來(lái)自空氣極側(cè)的排氣為高溫,送入最終的膨脹式透平,進(jìn)行動(dòng)力回收,作為空氣壓縮動(dòng)力而應(yīng)用。剩余的動(dòng)力,由發(fā)電機(jī)發(fā)電回收,從而可以提高整套系統(tǒng)的效率。另外,天然氣改質(zhì)所必需的H2O(水蒸汽)可從排出的燃料氣體中回收的H2O來(lái)供給。
這種系統(tǒng)的效率可達(dá)55~60%。在整套出力中MCFC發(fā)電量份額占90%。絕大部分的發(fā)電量是由MCFC生產(chǎn)的。如果考慮到排氣形成的動(dòng)力回收和若干的附加發(fā)電,廣義上也可以稱(chēng)為聯(lián)合發(fā)電。
在使用PAFC的情況下,若以煤炭為燃料發(fā)電時(shí)就不容易了,采用天然氣時(shí),其構(gòu)成類(lèi)似于MCFC機(jī)組,基本上是由電池本體發(fā)電。原因是PAFC排出氣體溫度較低,與其進(jìn)行附加發(fā)電不如作為熱電聯(lián)產(chǎn)電源。
SOFC能和較高溫度的排氣體構(gòu)成附加發(fā)電系統(tǒng),由于SOFC不需要CO2的再循環(huán)等,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,其發(fā)電效率可以達(dá)到50-60%。
免責(zé)聲明: 本文僅代表作者個(gè)人觀(guān)點(diǎn),與 綠色節(jié)能環(huán)保網(wǎng) 無(wú)關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí), 對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾,請(qǐng)讀者僅 作參考,并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。