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申请/专利权人：哈尔滨锅炉厂有限责任公司

摘要：一种MCFC循环回路燃料电池‑生物质气‑煤粉耦合并合成氨的生物质燃气锅炉改造方法，涉及一种生物质燃气锅炉改造方法。目的是清洁能源供给不足时易出现耦合失效和不能调峰的问题。本发明利用MCFC循环回路燃料电池为热电厂煤粉锅炉进行电网并网耦合调峰，生物质燃气锅炉为热电厂煤粉锅炉进行高温蒸汽耦合调峰，该双层耦合结构可同时为热电厂煤粉锅炉调峰，也可独立运行达到调峰目的。MCFC循环回路燃料电池直接并网供电能够缓解秸秆供应不及时造成的耦合失效和不能调峰问题。本发明适用于生物质燃气锅炉改造。

主权项：1.一种MCFC循环回路燃料电池-生物质气-煤粉耦合并合成氨的生物质燃气锅炉改造方法，其特征在于：该方法按照以下步骤进行：利用秸秆气化炉以秸秆为原料产生秸秆气化气，秸秆气化气中含有N2、CO、CO2和H2O，将秸秆气化气输入至燃气管道、并通过燃烧器喷嘴在生物质燃气锅炉内燃烧，将燃烧产物依次经生物质燃气锅炉的水平烟道、尾部烟道和混合烟气下降管输送后进行除水，将除水后产生的高温汽水混合物输送至供热管道进行供热，或输送至电厂煤粉锅炉水冷壁上集箱作为锅炉给水；除水后产生的分离混合气输送至混合集气箱，分离混合气由N2、CO2和余量的惰性气体组成；将生物质燃气锅炉的主蒸汽管道内的高温汽水混合物输送至电厂煤粉锅炉水冷壁上集箱；利用秸秆发酵罐以秸秆为原料发酵，发酵产生的发酵气的主要成分为CH4，发酵气输送至一氧化碳变换炉中反应得到CO和H2，一氧化碳变换炉内的反应为：2CH4+O2＝2CO+4H2，一氧化碳变换炉产生的一部分的CO和H2输送至加压吸附装置中进行减压吸附，减压吸附得到的CO输送至生物质燃气锅炉的燃气管道作为燃料，减压吸附得到的纯净高温H2输送至氨合成塔进行工业合成氨；一氧化碳变换炉产生的另一部分CO和H2输送至燃料电池的阳极，燃料电池的阳极反应为：2H2+2CO32--4e-＝2H2O+2CO2和CO-2e-+2H2O＝CO32-+4H+，燃料电池阳极尾气产生大量高温H2O和高温CO2的混合气，对高温H2O和高温CO2的混合气经过除水，将除水后产生的高温汽水混合物输送至供热管道进行供热，或输送至电厂煤粉锅炉水冷壁上集箱作为锅炉的给水，将除水后产生的高温CO2输入至混合集气箱，同时将压缩空气储罐中的压缩空气输入至混合集气箱，混合集气箱内的高温CO2、分离混合气和压缩空气混合后输送至燃料电池的阴极作为阴极反应物；所述MCFC循环回路燃料电池由燃料电池组、低温熔盐储罐和高温熔盐储罐构成；燃料电池组由多个熔融碳酸盐燃料电池构成，熔融碳酸盐燃料电池的高温熔融盐电解液输入口与高温熔盐储罐出口连通，熔融碳酸盐燃料电池的高温熔融盐电解液排出口与低温熔盐储罐的进口连通，高温熔盐储罐的进口与低温熔盐储罐的出口通过熔融K2CO3回路管道连通，熔融K2CO3回路管道连通中部设置在生物质燃气锅炉内，燃料电池阴极产生的尾气为纯净且高温高压的N2，将N2输送至氨合成塔进行工业合成氨；将燃料电池所产电能并入电网，实现并网耦合并协助热电厂煤粉锅炉发电。

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