0026]技術(shù)方案17:根據(jù)技術(shù)方案16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述陰極排氣的一部分在所述燃料電池的上游與所述輸入烴燃料和所述富氫重整油中的至少一個(gè)混合。
[0027]技術(shù)方案18:根據(jù)技術(shù)方案16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括水分離器，所述水分離器構(gòu)造為從所述陰極排氣移除水，從所述陰極排氣移除的水被作為蒸汽引導(dǎo)至所述重整系統(tǒng)，以形成所述輸入蒸汽的至少一部分。
[0028]技術(shù)方案19:根據(jù)技術(shù)方案16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固體氧化物燃料電池接收輸入空氣，并且其中，從所述重整器輸出的所述被加熱的陰極排氣用于通過熱交換器來加熱所述輸入空氣。
[0029]技術(shù)方案20:根據(jù)技術(shù)方案16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述底循環(huán)包括內(nèi)燃機(jī)，并且所述殘留尾氣的第一部分驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)。
【附圖說明】
[0030]本公開的前述和其他特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)將從結(jié)合附圖進(jìn)行的本公開的各種方面的下列詳細(xì)描述中變得顯而易見，其中:
圖1是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例示出聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力設(shè)備或系統(tǒng)的圖，該動(dòng)力設(shè)備或系統(tǒng)采用依靠重整燃料(例如富氫重整油)運(yùn)行的固體氧化物燃料電池(SOFC);并且
圖2是根據(jù)本公開的另一實(shí)施例示出聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力設(shè)備或系統(tǒng)的圖，該動(dòng)力設(shè)備或系統(tǒng)采用固體氧化物燃料電池(SOFC)和部分氧化重整器。
【具體實(shí)施方式】
[0031]在下面呈現(xiàn)的各實(shí)施例促進(jìn)了本公開的某些方面的說明，并且不應(yīng)理解為限制本公開的范圍。此外，在本文中遍及說明書和權(quán)利要求書使用的近似語言可應(yīng)用于修飾可以在不導(dǎo)致其涉及的基本功能中的變化的情況下可容許地變化的任何數(shù)量表現(xiàn)。因此，由諸如“大約”的一個(gè)用語或多個(gè)用語修飾的值，不限于指定的精確值。在某些情況下，近似語言可對(duì)應(yīng)用于測量該值的工具的精度。當(dāng)介紹各種實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“該”和“所述”意圖指存在一個(gè)或更多個(gè)該元件。用語“包括”、“包含”和“具有”意圖為包括性的，并意指可存在除列出元件外的附加元件。如在本文中所使用，用語“可”和“可為”指出一組情況內(nèi)發(fā)生的可能性:具體特性、特征或功能的具有；和/或通過表達(dá)與限定的動(dòng)詞相關(guān)的能力、容量或可能性中的一個(gè)或更多個(gè)來限定另一動(dòng)詞。由此，“可”和“可為”的使用指出了被修飾的用語對(duì)于所指出的容量、功能或用途是顯然適當(dāng)、可能或適合的，同時(shí)考慮到在一些情況下，被修飾的用語有時(shí)可能不是適當(dāng)、可能或適合的。操作參數(shù)的任何實(shí)例不排除公開實(shí)施例的其他參數(shù)。在本文中關(guān)于任何具體實(shí)施例描述、示出或以其他方式公開的構(gòu)件、方面、特征、構(gòu)造、布置、用途等可相似地應(yīng)用于在本文中公開的任何其他實(shí)施例。
[0032]參照附圖(和其變型)在本文中描述的實(shí)施例有利地提供與現(xiàn)有設(shè)備實(shí)施例相比提高的設(shè)備效率，其至少為大約50%、并且可能在大約50%至大約65%的范圍內(nèi)，并且可能優(yōu)選地在大約55%至大約65%的范圍內(nèi)，同時(shí)允許或提供不采用燃料和/或空氣再循環(huán)回路的蒸汽重整。因此，由在本文中描述的特征提供的優(yōu)點(diǎn)包括而不限于:包括沒有燃料和/或空氣循環(huán)回路；使跨過燃料電池(例如SOFC堆棧)的溫差最小化；和相對(duì)低的燃料利用率下的相對(duì)高的系統(tǒng)效率。
[0033]如在討論中所注意到的，還構(gòu)想本公開的其他實(shí)施例。雖然參照固體氧化物燃料電池來示出和討論本公開的例示示范實(shí)施例，但是在本文中描述的原理可適用于(本領(lǐng)域中公知的)類似的燃料電池技術(shù)。此外，通過使用在本文中描述的原理，多種廢熱和/或燃料回收循環(huán)和用于集成這些循環(huán)的方法也是可能的，且因而通過本公開來構(gòu)想。
[0034]如在下面進(jìn)一步說明的，圖1是根據(jù)本公開示出示范聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力設(shè)備或燃料電池系統(tǒng)10的簡圖，其采用依靠無再循環(huán)的重整燃料運(yùn)行的固體氧化物燃料電池(SOFC) 26。更具體地，如圖1所示，來自燃料源的入口燃料12輸入設(shè)備或系統(tǒng)10中。輸入燃料12可被獲得、提供、加工、提純或以其他方式輸入設(shè)備或系統(tǒng)10中。輸入燃料12可以是在通過設(shè)備或系統(tǒng)10的燃料電池26進(jìn)行的發(fā)電中有效的任何燃料。在一些實(shí)施例中，輸入燃料12可為烴燃料或烴燃料的混合物。在一些這種實(shí)施例中，輸入燃料12可基本為CH4(例如天然氣或甲烷)。
[0035]如圖1所示，輸入燃料12可沿著第一路徑14轉(zhuǎn)移進(jìn)或轉(zhuǎn)移到一個(gè)或更多個(gè)燃料預(yù)熱器18。在一些實(shí)施例中，設(shè)備或系統(tǒng)10的路徑或通路(包括第一路徑14)可為管或其他管道，在其中輸入燃料12和其他液體和/或氣體流動(dòng)穿過。在一些實(shí)施例中，設(shè)備或系統(tǒng)10可包括一個(gè)或更多個(gè)燃料吹風(fēng)機(jī)16，其在沿著第一路徑14 (并且可能穿過定位或布置在燃料吹風(fēng)機(jī)16的下游的設(shè)備或系統(tǒng)10的其他路徑或方面)加壓或以其他方式將特定量或速度的輸入燃料12轉(zhuǎn)移至燃料預(yù)熱器18方面是有效的。但是在一些實(shí)施例中，可不利用燃料吹風(fēng)機(jī)16。例如，輸入燃料12的來源或起源可包括、限定或包括充分的壓力或流速，使得充分速度或量的輸入燃料12供給或轉(zhuǎn)移到設(shè)備或系統(tǒng)10中(例如至燃料預(yù)熱器18或其下游的方面或構(gòu)件)。因此燃料吹風(fēng)機(jī)16可取決于輸入燃料12的自然或來源狀態(tài)(例如流速)和/或設(shè)備或系統(tǒng)10的要求或操作參數(shù)(例如輸入燃料12的供應(yīng)壓力)。
[0036]在燃料預(yù)熱器18處或之后，可將輸入水20添加至輸入燃料12或與其混合。例如，如圖1所示，可在燃料預(yù)熱器18處將水20與輸入燃料12混合或添加至其。在一些實(shí)施例中，可沿著第二路徑22在燃料預(yù)熱器18之后(即，其下游)將水20與輸入燃料12混合或添加至其。在燃料預(yù)熱器18處或之后與輸入燃料12混合的水20可為蒸汽(即，處于或高于大約100攝氏度)。如在下面進(jìn)一步討論的，添加至輸入燃料12的水20 (例如蒸汽)可為(或至少包括)從設(shè)備或系統(tǒng)10的燃料電池26的陽極排氣或尾氣24移除或分離的移除的水28。在一些實(shí)施例中，添加至輸入燃料12的水20的全部可為從燃料電池26的陽極排氣或尾氣24移除或分離的水28。輸入燃料12和水20 (例如蒸汽)(當(dāng)添加至輸入燃料12時(shí))的比率可取決于設(shè)備或系統(tǒng)10的期望操作參數(shù)(例如期望輸出負(fù)載)而改變。在一些實(shí)施例中，輸入燃料12和添加的水20 (例如蒸汽)的混合物的摩爾分?jǐn)?shù)可為大約三分之二的水20 (例如蒸汽)和三分之一的輸入燃料12 (例如CH4)。
[0037]如圖1所示，燃料預(yù)熱器18可構(gòu)造為從第一路徑14接收輸入燃料12。如上面討論的，燃料預(yù)熱器18還可構(gòu)造為接收水20 (例如蒸汽)，并且可能混合輸入水20和輸入燃料12。燃料預(yù)熱器18可為在加熱輸入燃料12 (和潛在地，添加的水20)方面有效的任何燃料預(yù)熱器。由燃料預(yù)熱器18施加至輸入燃料12 (或者，潛在地，水20和輸入燃料14的混合物)的熱的量可取決于設(shè)備或系統(tǒng)10的期望操作參數(shù)(例如，期望輸出負(fù)載)而改變。在一些實(shí)施例中，燃料預(yù)熱器18可構(gòu)造為將輸入燃料12 (或者，潛在地，水20和輸入燃料14的混合物)加熱至至少大約500攝氏度。在一些實(shí)施例中，燃料預(yù)熱器18可構(gòu)造為將輸入燃料12 (或者，潛在地，水20和輸入燃料14的混合物)加熱至至少大約700攝氏度。
[0038]在一些實(shí)施例中，燃料預(yù)熱器18可以是回流換熱器或熱交換器。如圖1所示，燃料預(yù)熱器18可利用設(shè)備或系統(tǒng)10的燃料電池26的陽極排氣或尾氣24的至少一部分來加熱輸入燃料12 (和，潛在地，附加的水20)。燃料預(yù)熱器18可構(gòu)造為保持尾氣24和輸入燃料12 (和，潛在地，附加的水20)彼此分離且區(qū)分。例如，燃料預(yù)熱器18可利用熱的尾氣24，以通過傳導(dǎo)和/或?qū)α鱽砑訜嵯鄬?duì)較冷的輸入燃料12 (或者，潛在地，水20和輸入燃料14的混合物)，而不混合尾氣和輸入燃料12 (或水20和輸入燃料14的混合物)。如圖1所示，與燃料預(yù)熱器18 —起，設(shè)備或系統(tǒng)10的其他構(gòu)件或方面可構(gòu)造為保持尾氣24和輸入燃料12(和，潛在地，附加的水20)彼此分離且區(qū)分。以此方式，設(shè)備或系統(tǒng)10可構(gòu)造為使得陽極排氣或尾氣24被阻止與輸入燃料12 (和，潛在地，附加的水20)混合。換言之，設(shè)備或系統(tǒng)10可不具有燃料再循環(huán)回路，在該回路中，設(shè)備或系統(tǒng)10的燃料電池26的陽極排氣或尾氣24與輸入燃料12混合并且由燃料電池26 (例如，其陽極)利用。
[0039]如圖1所示，在輸入燃料12 (或者，潛在地，水20和輸入燃料14的混合物)經(jīng)由燃料預(yù)熱器18加熱后，水20 (例如流)和輸入燃料14(例如CH4)的混合物可沿著第二路徑22行進(jìn)至一個(gè)或更多個(gè)重整器30。重整器30可構(gòu)造為將加熱的輸入燃料12和附加的水20 (例如蒸汽)的混合物的至少一部分轉(zhuǎn)換成富氫重整油33或氫和一種或更多種副產(chǎn)品的合成氣混合物。由重整器30排出或輸出的富氫重整油33或合成氣可比進(jìn)入或輸入重整器30的水20和入口燃料14的混合物更冷。來自重整器30的富氫重整油33可沿著第三路徑32輸出。重整器30可為在從水20和輸入燃料14的混合物產(chǎn)生富氫重整油33方面有效的任何重整器。在一些實(shí)施例中，重整器30可為蒸汽