料12的混合物的重整反應(yīng)。以此方式，可將燃料電池26的尾氣24利用為用于將輸入燃料12重整(例如，蒸汽重整)為富氫重整油33的催化劑。在一些實(shí)施例中，在至少一個(gè)熱交換器80的上游將殘留尾氣46的第二部分52輸入至陰極排氣流34允許對殘留尾氣46進(jìn)行同流換熱，而不將殘留尾氣46(即，燃料或燃燒產(chǎn)物)添加至燃料電池26的陰極入口。
[0052]如圖1所示，在一些備選實(shí)施例中，可將殘留尾氣46的第二部分52在重整器30的下游和至少一個(gè)熱交換器80的上游添加至燃料電池12的陰極排氣流34。在一些實(shí)施例中，可在重整器30的上游和下游兩者添加殘留尾氣46的第二部分52ο在一些實(shí)施例中，殘留尾氣46的第二部分52可在設(shè)備或系統(tǒng)10的燃料電池12的陰極排氣流34內(nèi)消耗燃燒、點(diǎn)燃或以其他方式反應(yīng)，以產(chǎn)生熱(即，陰極排氣流34的熱回收)。例如，備選的第八通路58’可將殘留尾氣46的第二部分52引導(dǎo)至燃燒點(diǎn)56’，該燃燒點(diǎn)56’沿著陰極排氣流34位于燃料電池26和重整器30的下游和至少一個(gè)熱交換器80的上游。陰極排氣流34中燃料電池26和重整器30的下游且至少一個(gè)熱交換器80的上游的殘留尾氣46的第二部分52的燃燒點(diǎn)56’可包括在于陰極排氣流34中燃燒殘留尾氣46的第二部分52方面有效的任何布置或構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，陰極排氣流34的溫度可足以點(diǎn)燃或燃燒殘留尾氣46的第二部分52。在一些實(shí)施例中，設(shè)備或系統(tǒng)10可包括用于在陰極排氣流34中燃燒殘留尾氣46的第二部分52的點(diǎn)燃或氧化機(jī)構(gòu)。
[0053]如圖1所示，在一些實(shí)施例中，設(shè)備或系統(tǒng)10可包括輸入空氣70。輸入空氣70可供給至燃料電池26，例如至燃料電池26的陰極。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)空氣吹風(fēng)機(jī)72，其在加壓或以其他方式沿著第九路徑74 (并且潛在地穿過定位或布置在空氣吹風(fēng)機(jī)72的下游的設(shè)備或系統(tǒng)10的其他路徑或方面)轉(zhuǎn)移特定量或速度的輸入空氣70方面是有效的?？諝獯碉L(fēng)機(jī)72的操作參數(shù)可取決于設(shè)備或系統(tǒng)10的要求或操作參數(shù)(例如，能量輸出)。在一些實(shí)施例中，空氣吹風(fēng)機(jī)72可構(gòu)造為輸出空氣70并且將輸入空氣72的壓力(例如在輸出第九通道74內(nèi))提高至至少大約2個(gè)大氣壓。如圖1所示和以上所述，輸入空氣72可被引導(dǎo)至空氣預(yù)熱器40?？諝忸A(yù)熱器40可利用尾氣36來加熱吹風(fēng)機(jī)72下游的輸入空氣70。在一些實(shí)施例中，輸入空氣72可由空氣預(yù)熱器40 (借助尾氣36)加熱至至少大約100攝氏度。
[0054]在一些實(shí)施例中，如圖1所示，設(shè)備或系統(tǒng)10可包括一種或多種空氣對空氣熱交換器80，其構(gòu)造為對陰極排氣流34的熱進(jìn)行同流換熱，以加熱輸入空氣70。在一些實(shí)施例中，如在圖1中顯示的示范例示實(shí)施例所示，該至少一個(gè)空氣對空氣熱交換器80可緊接地定位于空氣預(yù)熱器40的下游。通路76可在空氣預(yù)熱器40的出口與至少一個(gè)熱交換器82之間延伸，以將預(yù)熱的輸入空氣70引導(dǎo)至至少一個(gè)熱交換器80。在一些實(shí)施例中，該至少一個(gè)空氣對空氣熱交換器80 (和陰極排氣流34)可構(gòu)造為將輸入空氣70加熱至至少大約500攝氏度。在一些實(shí)施例中，該至少一個(gè)空氣對空氣熱交換器80 (和陰極排氣流34)可構(gòu)造為將輸入空氣70加熱至至少大約700攝氏度。在一些實(shí)施例中，該至少一個(gè)空氣對空氣熱交換器80 (和陰極排氣流34)可為單個(gè)或整體空氣對空氣熱交換器。
[0055]又如圖1所示，設(shè)備或系統(tǒng)10可包括串聯(lián)聯(lián)接的多個(gè)空氣對空氣熱交換器，例如第一低溫?zé)峤粨Q器82和第二高溫?zé)峤粨Q器84。第一低溫?zé)峤粨Q器82和第二高溫?zé)峤粨Q器84中的各個(gè)可利用相對熱的陰極排氣流34以加熱輸入空氣70。如圖1所示，第二高溫?zé)峤粨Q器84可在輸入空氣70的流動(dòng)方向上定位在第一低溫?zé)峤粨Q器82的上游，并且在陰極排氣34的流動(dòng)方向上定位在下游。以此方式，第二高溫?zé)峤粨Q器84與第一低溫?zé)峤粨Q器82相比可在較高溫度下操作。在一些實(shí)施例中，第一低溫?zé)峤粨Q器82和第二高溫?zé)峤粨Q器84可由不同材料制成，例如其在于陰極排氣流34與輸入空氣70之間傳遞熱方面有效的構(gòu)件。在一些實(shí)施例中，第二高溫?zé)峤粨Q器84可構(gòu)造為與第一低溫?zé)峤粨Q器82相比更有效地從陰極排氣34向輸入空氣70傳遞熱。
[0056]由至少一個(gè)熱交換器80加熱的輸入空氣70可輸出至燃料電池26的入口。例如，通路86可在至少一個(gè)熱交換器80的出口至燃料電池26的陰極入口之間延伸。在一些實(shí)施例中，由至少一個(gè)熱交換器80加熱的輸入空氣70可在燃料電池26的上游與入口燃料12混合。加熱的輸入空氣70可至少部分地有效以加熱燃料電池26，使得燃料電池可有效地操作。例如，燃料電池26可為SOFC燃料電池，并且加熱的輸入空氣70可至少部分地有效(例如與加熱的入口燃料12 —起)，以將SOFC燃料電池加熱至大約500攝氏度。在一些實(shí)施例中，燃料電池26可為SOFC燃料電池，并且加熱的輸入空氣70可至少部分地有效(例如與加熱的入口燃料12 —起)，以將SOFC燃料電池加熱至大約800攝氏度。
[0057]如上所述且在圖1中所示，陰極排氣流34可離開燃料電池26，且被引導(dǎo)至燃燒點(diǎn)56。又如上所述，所得的加熱組合物可被引導(dǎo)至并穿過重整器30，以有助于將入口燃料12重整成由燃料電池26利用的富氫重整油33。雖然陰極排氣流34可向重整器損耗熱，但離開重整器30的陰極排氣流34可仍為相對熱的。例如，離開重整器30的陰極排氣流34可比由空氣預(yù)熱器40輸出的加熱的輸入空氣70相對熱。因此，在一些實(shí)施例中，離開重整器30的陰極排氣流34可被引導(dǎo)至至少一個(gè)熱交換器80，以在進(jìn)入燃料電池26之前加熱由空氣預(yù)熱器40輸出的加熱的輸入空氣70。以此方式，通過燃燒燃料電池26的尾氣24的第二部分52來提供以加熱重整器30的熱可同流換熱，以加熱輸入空氣70。
[0058]在一些實(shí)施例中，離開重整器30的陰極排氣流34可為至少大約800攝氏度。在一些實(shí)施例中，離開重整器30的陰極排氣流34可為至少大約850攝氏度。如圖1所示，設(shè)備或系統(tǒng)10可包括第九通路88，其將由重整器30輸出的陰極排氣流34引導(dǎo)至至少一個(gè)熱交換器80的輸入。例如，第九通路88可將由重整器30輸出的陰極排氣流34引導(dǎo)至高溫?zé)峤粨Q器84的輸入。陰極排氣流34可被從高溫?zé)峤粨Q器84引導(dǎo)至或流至低溫?zé)峤粨Q器
82ο
[0059]在一些備選實(shí)施例中，設(shè)備或系統(tǒng)10可構(gòu)造為將陰極排氣流34的至少一部分87引導(dǎo)至入口燃料12。如圖1所示，陰極排氣流34的至少一部分87可在燃料電池26的上游添加至入口燃料12。又如圖1所示，陰極排氣流34的至少一部分87可在燃料電池26上游且重整器30下游添加至入口燃料12 (例如，當(dāng)燃料電池26與重整器30彼此遠(yuǎn)離時(shí))。如圖1所示，在一些實(shí)施例中(例如，見圖2)，陰極排氣流34的至少一部分87可進(jìn)入重整器30和燃料電池26兩者中或在它們兩者上游(或在重整器30內(nèi))添加至入口燃料12。
[0060]如圖1所示，設(shè)備或系統(tǒng)10可構(gòu)造為將陰極排氣流34引導(dǎo)至鍋爐92。例如，第十一通路90可將由至少一個(gè)熱交換器80輸出的陰極排氣流34引導(dǎo)至鍋爐92的輸入。在一些實(shí)施例中，由至少一個(gè)熱交換器80輸出的陰極排氣流34可為至少大約100攝氏度。由至少一個(gè)熱交換器80輸出的陰極排氣流34可因此由鍋爐92利用來加熱輸入液態(tài)水以產(chǎn)生蒸汽20。在一些實(shí)施例中，由鍋爐92產(chǎn)生的蒸汽可為輸入蒸汽(或水)20，其與輸入燃料12混合并且最終輸入重整器30中，以形成富氫重整油33。在由鍋爐92利用以形成輸入蒸汽或水20之后，由鍋爐92輸出的陰極排氣流34可被放出94至大氣或以其他方式從設(shè)備或系統(tǒng)10移除。
[0061]在一些實(shí)施例中，由鍋爐92加熱且煮沸的水可至少部分地為來自陽極排氣流或尾氣24的移除的水28。例如，經(jīng)由水分離器或冷凝器44來自陽極排氣流或尾氣24的移除水28的至少一部分可被引導(dǎo)至鍋爐92的入口。如圖1所示，在一些實(shí)施例中，從陽極排氣流或尾氣24移除或分離的水28可被分流或分配，使得第一部分被引導(dǎo)至鍋爐92，并且剩余部分被從設(shè)備或系統(tǒng)10排泄或以其他方式移除。例如，如圖1所示，設(shè)備或系統(tǒng)10可包括:第十二通路98，其用于將排出分離器或冷凝器44的水28的第一部分引導(dǎo)至鍋爐92 ;第十三通路96，其用于將排出分離器或冷凝器44的水28的第二部分引導(dǎo)至大氣或以其他方式遠(yuǎn)離設(shè)備或系統(tǒng)10。
[0062]在本文中描述的實(shí)施例已通過下列方法有利地實(shí)現(xiàn)了大于或高于65%的總?cè)剂侠寐?將燃料(例如殘留尾氣46)添加至重整器30的入口空氣流(例如，至陰極排氣流34);和從尾氣24移除水；和使移除的水20再循環(huán)至燃料入口流12中。在一些實(shí)施例中，可通過下列方法來實(shí)現(xiàn)有利的燃料利用率:將空氣(例如，陰極排氣流34)添加至燃料流(例如，由重整器30輸出的富氫重整油33);和從尾氣24移除水；和使移除的水20再循環(huán)至燃料入口流12中。
[0063]在圖2中顯示了用于發(fā)電的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)或設(shè)備的第二示范例示實(shí)施例，