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申请/专利权人：清华大学

摘要：本发明涉及一种提高热效率并优化水管理的SOFC热电联供系统，燃烧尾气依次预热空气、重整反应、燃料、重整水以及生活用水，实现了对燃烧尾气中所包含的能量和水的综合回收利用，优化了系统的水、热管理，有效提高了系统的热电效率。本系统通过优化组件布局与换热流程，增加余热回收换热器和冷凝器，用冷却水回收尾气中的热能，实现对外供热；通过增加储水罐、循环管路和电磁控制阀，实现对尾气中水的循环利用。本发明可以优化系统运行过程中的水、热管理，大幅提高系统的热效率，降低系统对水的消耗量，减少运行成本。

主权项：1.一种提高热效率并优化水管理的SOFC热电联供系统，其特征在于，包括重整子系统、SOFC发电子系统、燃烧子系统、尾气换热子系统、尾气冷凝与余热回收子系统以及重整水循环子系统；所述重整子系统进行重整反应向所述SOFC发电子系统供应燃料；所述SOFC发电子系统用于发生电化学反应，反应后生成的阳极气体和阴极气体，在所述燃烧子系统燃烧生成燃烧尾气；所述重整水循环子系统用于向所述重整子系统供应重整水；所述燃烧尾气进入所述尾气换热子系统，预热供入所述SOFC发电子系统的空气，然后进入所述重整子系统提供重整需要的热量，再进入所述尾气换热子系统依次预热供入所述重整子系统的燃气以及供入所述重整子系统的重整水后，进入尾气冷凝与余热回收子系统；所述尾气冷凝与余热回收子系统回收燃烧尾气中的余热后进行冷凝获得的冷凝水供应至所述重整水循环子系统；所述尾气换热子系统包括空气预热器4、燃料预热器5以及重整水预热器6，燃烧尾气依次通过空气预热器、燃料预热器以及重整水预热器，依次预热供入所述SOFC发电子系统的空气、供入所述重整子系统的燃气以及供入所述重整子系统的重整水；所述尾气冷凝与余热回收子系统包括冷却水泵10、冷凝器11以及余热回收换热器12；冷却水泵10泵入的冷水经过所述冷凝器11预热，再经过余热回收换热器12与燃烧尾气换热后提供热水供应；尾气经过余热回收换热器12换热后进入所述冷凝器11产生冷凝水供应至所述重整水循环子系统；所述重整水循环子系统包括储水罐15、补水电磁阀14以及电磁三通阀13；所述冷凝器11产生的冷凝水通过电磁三通阀流入所述储水罐中储存；当回收的冷凝水少于所需的重整水时，开启补水电磁阀14为所述储水罐补充重整水；当回收的冷凝水多于重整所需的重整水时，多余的冷凝水通过所述电磁三通阀13排放；所述重整子系统包括重整器7，经所述燃料预热器5供入预热后的燃料，经所述重整水预热器6供入预热后的水，经阳极循环分流阀9供入阳极尾气进行重整反应，接入尾气提供重整需要的热量；所述重整水预热器6通过重整水泵3连接至所述储水罐15，重整水泵3设置在所述重整水预热器6的侧面，所述储水罐15单独放置。

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