发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明构思涉及发电系统，并且更具体地涉及生成电力和包括燃料电池系统与循环系统的发电系统，在燃料电池系统中所供应的反应物起反应以生成电力，并且循环系统被配置为使由燃料电池系统生成的生成物循环并且重新供应燃料电池系统生成的生成物的至少一部分，作为燃料电池系统的反应物。
【背景技术】
[0002]燃料电池是一种通过电化学反应将存储在碳氢化合物燃料中的化学能转换为电能的设备。通常，燃料电池包括被电解质分隔的阳极和阴极，电解质将电流传导至带电的离子。恪融碳酸盐燃料电池随着反应物燃料气体(reactant fuel gas)穿过阳极而工作，同时包含二氧化碳的气体被氧化并且氧穿过阴极。
[0003]当使用燃料电池时，当反应物燃料气体起反应时，可排出某些生成物。然而，该生成物包含导致全球变暖和气候变化的大量二氧化碳，并且因此环境受到此生成物的不利影响。因此，为了供应和使用燃料电池，收集并且处理二氧化碳是很重要的。
【发明内容】
[0004]技术问题
[0005]本发明构思提供了一种生成电力并且包括燃料电池系统和循环系统的发电系统，在燃料电池系统中所供应的反应物起反应以生成电力，并且循环系统被配置为使由燃料电池系统生成的生成物循环并且将该生成物的至少一部分重新供应，作为燃料电池系统的反应物。
[0006]技术方案
[0007]根据本发明构思的一方面，生成电力的发电系统包括:燃料电池系统，所供应的反应物在燃料电池系统中起反应以生成电力；和循环系统，用于使由燃料电池系统生成的生成物循环，其中，循环系统重新供应由燃料电池系统生成的生成物的至少一部分作为燃料电池系统的反应物。
[0008]燃料电池系统可以包括反应物在此起反应的阳极和阴极。氢可以被供应给阳极，并且氧和二氧化碳可以被供应给阴极。
[0009]循环系统可以包括用于分离由燃料电池系统生成的生成物的至少一部分并且将此重新供应为燃料电池系统的反应物的分离器。
[0010]分离器可以从通过燃料电池系统生成的生成物分离二氧化碳并且将二氧化碳重新供应至燃料电池系统。
[0011]分离器可以是使用沸点差异的分相器。
[0012]发电系统可以进一步包括燃烧系统，并且燃烧系统可以位于燃料电池系统的后端，并且其中，包括在生成物中的氧和氢起反应生成水和二氧化碳。
[0013]燃烧系统可以是使用预定催化剂的催化剂燃烧系统。
[0014]发电系统可以进一步包括涡轮发电系统，该涡轮发电系统包括涡轮并且被配置为通过旋转涡轮生成电力。涡轮发电系统可以位于燃烧系统的后端并且通过使用由燃烧系统生成的水和二氧化碳的至少一个旋转涡轮生成电力。
[0015]发电系统可以进一步包括热交换器，该热交换器用于将由燃烧系统生成的生成物的热量与外部热量交换。
[0016]有益效果
[0017]根据本发明构思的实施方式的发电系统包括燃料电池系统和循环系统，并且因此可以将通过燃料电池系统生成的生成物再利用为其反应物。因此，可以改善发电系统的总发电效率，并且可以防止可作为环境污染因素的生成物排出。例如，当循环系统重新循环包含于由燃料电池系统生成的生成物中的二氧化碳时，可以禁止导致全球变暖的二氧化碳被排出，从而减低污染物的生成。
[0018]另外，根据本发明构思的实施方式的发电系统包括具有分离器的循环系统，并且因此可以大大地增加再循环从燃料电池生成的生成物的效率。因为二氧化碳可以被分离和再利用，所以可以防止环境污染。
[0019]另外，根据本发明构思的实施方式的发电系统包括燃料电池系统和涡轮发电系统，并且因此可以体现为混合发电系统。因此，使用燃料电池生成电力的同时，可以由涡轮使用从燃料电池生成的高温生成物来生成电力，从而大大地增加电量和能量利用效率。
[0020]另外，根据本发明构思的实施方式的发电系统包括热交换器，并且因此可以大大地增加发电系统的总能量利用效率。
【附图说明】
[0021]图1是根据本发明构思的实施方式的发电系统的概念图。
[0022]图2是根据本发明构思的实施方式的发电系统的电路图。
【具体实施方式】
[0023]最佳模式
[0024]根据本发明构思的实施方式的生成电力的发电系统包括其中所供应的反应物起反应以生成电力的燃料电池系统以及使由燃料电池系统生成的生成物循环的循环系统。循环系统被配置为将通过燃料电池系统生成的生成物的至少一部分重新供应，作为燃料电池系统的反应物。
[0025]本发明构思的模式
[0026]在下文中，将参考附图详细描述本发明构思的示例性实施方式。然而，本发明构思不由这些示例性实施方式限制。
[0027]结合附图从示例性实施方式的以下描述中，本发明构思的优点和特征以及实现它们的方法将变得清晰可见且更容易理解。然而，本发明构思可以许多不同形式体现，并且不应解释为局限于本文中所阐述的实施方式。相反，这些实施例被提供以使得本公开详尽和完整，并且将本发明构思的范围完整地传达给本领域的普通技术人员。本发明构思的范围在权利要求和它们的等同物中限定。贯穿【具体实施方式】相同的参考标号表示相同的元件。
[0028]本文中所使用的术语的目的仅在于描述特定实施方式，并且不旨在限制本发明构思。除非上下文另有明确说明，否则如本文中使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。应进一步理解的是，术语“包含”和/或“包括”在本说明书中使用时，指定存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
[0029]除非另外有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)与本发明构思所属领域的普通技术人员通常所理解的术语具有同样的含义。将进一步理解，除非本文中明确定义如此，否则术语(诸如在常用字典中定义的那些)，应解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的意义来解释。
[0030]图1是根据本发明构思的实施方式的发电系统I的概念图。图2是根据本发明构思的实施方式的发电系统I的电路图。
[0031]根据本发明构思的实施方式的发电系统I被配置为生成电力，并且可以包括燃料电池系统100，其中反应物起反应以生成电力；和循环系统200，使由燃料电池系统100生成的生成物循环。循环系统200被配置为将通过燃料电池系统100生成的生成物的至少一部分重新供应，作为燃料电池系统100的反应物。
[0032]燃料电池系统100可以是通过预定反应物的反应从化学能生成电能的系统。即，燃料电池系统100是从用作燃料的反应物被氧化时生成的化学能生成电能的系统。当反应物反应时可以产生生成物。例如，生成物可以是气体。
[0033]在此，生成物应当被理解为不仅包括当反应物在燃料电池系统100中反应时生成的物质而且包括当反应效率不是100%时不再反应且因此被排出的反应物的残留物的概念，即，包括从燃料电池系统100排出的所有物质的概念。
[0034]燃料电池系统100可以包括阳极110、阴极120以及存在于阳极110和阴极120之间的电解质。燃料电池系统100可以根据电解质的类型体现为各种系统，例如，磷酸燃料电池系统、熔融碳酸盐燃料电池系统、固体电解质燃料电池系统、固体聚合物燃料电池系统等。在本公开内容中，根据本发明的实施方式的燃料电池系统100可以是熔融碳酸盐燃料电池系统。
[0035]阳极110用作供应反应物中的预定燃料的燃料电极。例如，燃料可以是氢。阴极120可以用作供应反应物中的氧和二氧化碳的氧化物电极。因此，根据本发明构思的实施方式的燃料电池系统100可以是使用纯氧的纯氧燃烧装置。
[0036]氢可被注入阳极110以通过氧化反应生成电子，并且氧和二氧化碳可以被供应给阴极120以生成碳酸根离子。
[0037]碳酸根离子可以通过