【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及用于发电的系统和方法。具体地，本文公开了用于从化石燃料产生电力的方法和系统。
技术介绍
1、化石燃料，具体为天然气，仍然是用于产生机械动力和电力的主要资源。化石燃料在热力学过程中用于产生热力并将热力转化为机械动力或电力。热力学循环通常使用通过布雷顿(bryton)循环产生机械动力的燃气涡轮发动机中的天然气。大量化石燃料的燃烧产生二氧化碳，该二氧化碳被释放到大气中。二氧化碳是温室效应气体，其导致全球变暖，因此具有高度有害的环境影响。
2、近年来，除了试图增加使用无排放的可再生能源诸如太阳能和风能之外，还已经努力减少由化石燃料的燃烧释放到大气中的二氧化碳的量。已经开发了碳捕集和封存系统，旨在在将由化石燃料的燃烧产生的烟气释放到大气中之前从该烟气中去除二氧化碳。由于碳捕集单元消耗功率，因此它们对发电系统的整体效率具有负面影响。碳捕集效率随着烟气中二氧化碳的浓度而增加。因此，已努力开发产生具有高浓度二氧化碳的烟气的系统和方法，以改善系统的总功率效率。
3、尽管作出了上述努力，但仍强烈需要进一步减少由用于发电目的的化石燃料燃烧所产生的排放。因此，适于减少二氧化碳排放并改善其捕集和封存的新系统和方法的开发将在本领域中受到欢迎。
技术实现思路
1、为了改善基于燃料电池的发电系统的能量效率并减少其二氧化碳排放，根据本公开，提供了一种发电系统，该发电系统包括适于使用含烃气体产生电力的燃料电池单元，该燃料电池单元与适于从该燃料电池单元接收烟气并将包含在烟气中的一氧化碳
2、烃重整、水气变换反应、低温碳捕集和去除以及包含氢气的二氧化碳贫化的烟气朝向燃料电池单元的再循环的组合导致高百分比的co2捕集和系统的较高的总能量效率，如从实施方案的以下描述将更好理解的。
3、烃(主要是甲烷)在烃(甲烷)重整段中转化为氢气和一氧化碳，该烃(甲烷)重整段在广义上而言形成燃料电池单元的一部分。在一些实施方案中，重整段可嵌入在燃料电池组中，即燃料电池可被设计成使得烃重整在燃料电池自身内部进行。在其它实施方案中，可以在燃料电池组的上游提供单独的烃重整段。
4、根据另一方面，本文公开了一种用于从天然气发电的方法，该方法包括以下步骤：
5、将含烃燃料输送至燃料电池单元；
6、将含烃燃料中的烃转化为一氧化碳和氢气；
7、使用氢气和氧化剂在燃料电池单元中产生电力，并产生含一氧化
8、碳的烟气；
9、通过水气变换反应将烟气中的一氧化碳转化为二氧化碳和氢气；
10、从烟气中低温捕集并去除二氧化碳；
11、将包含氢气的二氧化碳贫化的烟气再循环至燃料电池单元。
12、本公开的系统和方法的另外的特征和实施方案在下面概述，参考附图中示出的示例性实施方案，并且在所附权利要求中概述。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种发电系统，所述发电系统包括：
2.根据权利要求1所述的发电系统，其中所述燃料电池单元包括适于从所述含烃气体产生氢气和一氧化碳的烃重整段。
3.根据权利要求2所述的发电系统，其中所述烃重整段被包括在所述燃料电池组中。
4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的发电系统，其中所述燃料电池单元包括固体氧化物燃料电池。
5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的发电系统，其中所述水气变换反应器被布置在所述烟气压缩段的输送侧与所述低温二氧化碳捕集单元之间或所述燃料电池单元与所述烟气压缩段的吸入侧之间。
6.根据权利要求1至4中的一项或多项所述的发电系统，其中所述烟气压缩段包括第一压缩机、第二压缩机和位于所述第一压缩机与所述第二压缩机之间的中间冷却器；并且其中所述水气变换反应器被布置在所述第一压缩机的输送侧与所述中间冷却器之间。
7.根据权利要求6所述的发电系统，所述发电系统还包括适于收集来自所述中间冷却器的冷凝水的冷凝物蓄积器。
8.根据前述权利要求中任一项所述的发电系统，所述发电系统还包括：
<...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种发电系统，所述发电系统包括：
2.根据权利要求1所述的发电系统，其中所述燃料电池单元包括适于从所述含烃气体产生氢气和一氧化碳的烃重整段。
3.根据权利要求2所述的发电系统，其中所述烃重整段被包括在所述燃料电池组中。
4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的发电系统，其中所述燃料电池单元包括固体氧化物燃料电池。
5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的发电系统，其中所述水气变换反应器被布置在所述烟气压缩段的输送侧与所述低温二氧化碳捕集单元之间或所述燃料电池单元与所述烟气压缩段的吸入侧之间。
6.根据权利要求1至4中的一项或多项所述的发电系统，其中所述烟气压缩段包括第一压缩机、第二压缩机和位于所述第一压缩机与所述第二压缩机之间的中间冷却器；并且其中所述水气变换反应器被布置在所述第一压缩机的输送侧与所述中间冷却器之间。
7.根据权利要求6所述的发电系统，所述发电系统还包括适于收集来自所述中间冷却器的冷凝水的冷凝物蓄积器。
8.根据前述权利要求中任一项所述的发电系统，所述发电系统还包括：
9.根据权利要求7或8所述的发电系统，其中所述水气变换反应器流体联接到所述冷凝物蓄积器，以从所述冷凝物蓄积器接收水。
10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的发电系统，所述发电系统还包括排气管线，所述排气管线适于排出所述二氧化碳贫化的烟气的一部分，所述二氧化碳贫化的烟气的一部分通过所述再循环管线从所述低温二氧化碳捕集单元再循环至所述燃料电池单元。
11.根据权利要求10所述的发电系统，其中所述排气管线流体联接到燃烧器；其中所述燃烧器流体联接到氧化剂管线，所述氧化剂管线适于将氧化剂流输送至所述燃烧器；并且其中所述燃烧器适于将从所述排气管线排出的气体进行氧化并由此产生热力。
12.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：O·斯塔尔曼，G·奥尔西，D·拉斯泰利，
申请(专利权)人：诺沃皮尼奥内技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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