權(quán)利要求書： 1.一種燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于：包括空氣壓縮機、穩(wěn)壓罐、第一截止閥、第一熱交換器、第二熱交換器、噴射器、第二調(diào)節(jié)閥、鍋爐、水泵、第二截止閥、高位水箱、第三調(diào)節(jié)閥、第三截止閥、壓力儲氣罐，所述空氣壓縮機、穩(wěn)壓罐、第一截止閥依次連接，所述第一截止閥出口設(shè)有兩個管路，一路連接第一熱交換器，另一路連接第一調(diào)節(jié)閥，所述第一熱交換器與第一截止閥連通的接口與第二熱交換器連接，所述第一熱交換器的另外兩個接口分別與渦輪發(fā)電機和引風(fēng)機連接，所述第二熱交換器與第一熱交換器連通的接口與燃燒室連接，所述第二熱交換器的另外二個接口分別與旁通閥和背壓閥連接，所述燃燒室出口處設(shè)有兩個管路，一路連接混合器，另一路連接旁通閥，所述壓力儲氣罐、第三截止閥、第三調(diào)節(jié)閥依次連接，所述第三調(diào)節(jié)閥與燃燒室的燃氣噴嘴連接，

所述高位水箱、第二截止閥、水泵、鍋爐、第二調(diào)節(jié)閥依次連接，所述第二調(diào)節(jié)閥與噴射器的蒸汽進口連接，所述噴射器的空氣進口與第一調(diào)節(jié)閥連接，所述噴射器的出口與混合器的一個進口連接，所述混合器的另外一個進口與燃燒室的出口連接，所述混合器的出口與渦輪發(fā)電機的渦輪進口連接，所述渦輪發(fā)電機的渦輪出口與第一熱交換器連接。

說明書： 一種燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)模擬試驗系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于機電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)模擬試驗系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 高溫燃料電池是國家提倡發(fā)展的一種新型能源型式，排放物成分主要有高溫水蒸汽和氮氣，以及少量氧氣、二氧化碳、一氧化碳氣體。利用高溫廢氣帶動渦輪做功發(fā)電，形成燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)，可以提高系統(tǒng)的效率。開展燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)試驗研究，是開發(fā)燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)發(fā)電裝置必不可少的技術(shù)途徑。但目前高溫燃料電池成本高，壽命短，用于搭建燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)試驗系統(tǒng)經(jīng)濟性差。[0003] 為了研究燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)的不同邊界條件下的渦輪做功能力、整個系統(tǒng)的運行效率，用熱力狀態(tài)與高溫燃料電池的進口空氣、出口廢氣相同的介質(zhì)來模擬高溫燃料電池的運行狀態(tài)，搭建燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)模擬試驗系統(tǒng)，是一個較好的解決途徑。發(fā)明內(nèi)容[0004] 有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)模擬試驗系統(tǒng)，以解決上述問題的不足之處。[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：[0006] 一種燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)模擬試驗系統(tǒng)，包括空氣壓縮機、穩(wěn)壓罐、第一截止閥、第一熱交換器、第二熱交換器、噴射器、第二調(diào)節(jié)閥、鍋爐、水泵、第二截止閥、高位水箱、第三調(diào)節(jié)閥、第三截止閥、壓力儲氣罐，[0007] 所述空氣壓縮機、穩(wěn)壓罐、第一截止閥依次連接，所述第一截止閥出口設(shè)有兩個管路，一路連接第一熱交換器，另一路連接第一調(diào)節(jié)閥，所述第一熱交換器與第一截止閥連通的接口與第二熱交換器連接，所述第一熱交換器的另外兩個接口分別與渦輪發(fā)電機和引風(fēng)機連接，所述第二熱交換器與第一熱交換器連通的接口與燃燒室連接，所述第二熱交換器的另外二個接口分別與旁通閥和背壓閥連接，所述燃燒室出口處設(shè)有兩個管路，一路連接混合器，另一路連接旁通閥，[0008] 所述壓力儲氣罐、第三截止閥、第三調(diào)節(jié)閥依次連接，所述第三調(diào)節(jié)閥與燃燒室的燃氣噴嘴連接，[0009] 所述高位水箱、第二截止閥、水泵、鍋爐、第二調(diào)節(jié)閥依次連接，所述第二調(diào)節(jié)閥與噴射器的蒸汽進口連接，所述噴射器的空氣進口與第一調(diào)節(jié)閥連接，所述噴射器的出口與混合器的一個進口連接，所述混合器的另外一個進口與燃燒室的出口連接，所述混合器的出口與渦輪發(fā)電機的渦輪進口連接，所述渦輪發(fā)電機的渦輪出口與第一熱交換器連接。[0010] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)模擬試驗系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：[0011] (1)本發(fā)明所述的燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)模擬試驗系統(tǒng)利用壓力儲氣罐、第三截止閥、第三調(diào)節(jié)閥、燃燒室、旁通閥、第二熱交換器，將天然氣、空氣生成組分、狀態(tài)參數(shù)可以變化的高溫廢氣；利用高位水箱、第二截止閥、水泵、鍋爐、第二調(diào)節(jié)閥、噴射器、第一調(diào)節(jié)閥，將空氣、純凈水生成組分、狀態(tài)參數(shù)可以變化的過熱蒸汽，混合器出口的氣體狀態(tài)與真實固體燃料電池的廢氣氣體狀態(tài)一致，模擬了真實固體燃料電池不同工作狀態(tài)下的氣體參數(shù)、運行狀態(tài)。[0012] (2)本發(fā)明所述的燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)模擬試驗系統(tǒng)對于研究燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)的不同邊界條件下的渦輪做功能力、整個系統(tǒng)的運行效率，以及如何提高燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)的效率，有積極的意義。附圖說明[0013] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：[0014] 圖1為本發(fā)明實施例所述的燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)模擬試驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。[0015] 附圖標記說明：[0016] 1-空氣壓縮機；2-穩(wěn)壓罐；3-第一截止閥；4-第一熱交換器；5-第二熱交換器；6-燃燒室；7-渦輪發(fā)電機；8-混合器；9-第一調(diào)節(jié)閥；10-噴射器；11-第二調(diào)節(jié)閥；12-鍋爐；13-水泵；14-第二截止閥；15-高位水箱；16-旁通閥；17-背壓閥；18-第三調(diào)節(jié)閥；19-第三截止閥；20-壓力儲氣罐；21-引風(fēng)機。具體實施方式[0017] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。[0018] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。[0019] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。[0020] 下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。[0021] 如圖1所示，一種燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)模擬試驗系統(tǒng)，包括空氣壓縮機1、穩(wěn)壓罐2、第一截止閥3、第一熱交換器4、第二熱交換器5、噴射器10、第二調(diào)節(jié)閥11、鍋爐12、水泵

13、第二截止閥14、高位水箱15、第三調(diào)節(jié)閥18、第三截止閥19、壓力儲氣罐20，[0022] 所述空氣壓縮機1、穩(wěn)壓罐2、第一截止閥3依次連接，所述第一截止閥3出口設(shè)有兩個管路，一路連接第一熱交換器4，另一路連接第一調(diào)節(jié)閥9，所述第一熱交換器4與第一截止閥3連通的接口與第二熱交換器5連接，所述第一熱交換器4的另外兩個接口分別與渦輪發(fā)電機7和引風(fēng)機21連接，所述第二熱交換器5與第一熱交換器4連通的接口與燃燒室6連接，所述第二熱交換器5的另外二個接口分別與旁通閥16和背壓閥17連接，所述燃燒室6出口處設(shè)有兩個管路，一路連接混合器8，另一路連接旁通閥16，

[0023] 所述壓力儲氣罐20、第三截止閥19、第三調(diào)節(jié)閥18依次連接，所述第三調(diào)節(jié)閥18與燃燒室6的燃氣噴嘴連接，[0024] 所述高位水箱15、第二截止閥14、水泵13、鍋爐12、第二調(diào)節(jié)閥11依次連接，所述第二調(diào)節(jié)閥11與噴射器10的蒸汽進口連接，所述噴射器10的空氣進口與第一調(diào)節(jié)閥9連接，所述噴射器10的出口與混合器8的一個進口連接，所述混合器8的另外一個進口與燃燒室6的出口連接，所述混合器8的出口與渦輪發(fā)電機7的渦輪進口連接，所述渦輪發(fā)電機7的渦輪出口與第一熱交換器4連接。[0025] 本實施例的工作過程如下：[0026] 空氣經(jīng)過空氣壓縮機1、穩(wěn)壓罐2、第一截止閥3、第一熱交換器4、第二熱交換器5，進入燃燒室6；壓力儲氣罐20中貯存有天然氣，壓力儲氣罐20的天然氣經(jīng)過第三截止閥19、第三調(diào)節(jié)閥18進入燃燒室6，天然氣在燃燒室6中燃燒，對流經(jīng)的壓縮空氣進行加溫，同時消耗空氣中的氧氣。流出燃燒室6的高溫氣體的氧氣組分比例降低，二氧化碳組分比例提高。流出燃燒室6的高溫氣體分成兩路，一路進入混合器8，另外一路經(jīng)過旁通閥16進入第二熱交換器5，再經(jīng)過背壓閥17，進入引風(fēng)機21排出。經(jīng)過旁通閥16進入第二熱交換器5的氣體對進入燃燒室6的壓縮空氣進行預(yù)加熱，可以進一步提高燃燒室6的出口溫度，同時起到調(diào)節(jié)燃燒室6出口氣體組分的作用。高位水箱15中貯存有純凈水，高位水箱15中的純凈水經(jīng)過第二截止閥14進入水泵13，加壓后進入鍋爐12，變?yōu)檫^熱蒸氣，再經(jīng)過第二調(diào)節(jié)閥11，進入噴射器10。經(jīng)過第一調(diào)節(jié)閥9的壓縮空氣進入噴射器10，用于引導(dǎo)過熱蒸汽進入混合器8，同時起到調(diào)節(jié)進入渦輪發(fā)電機7的氣體組分的作用。噴射器10出口的過熱蒸汽與燃燒室6出口的高溫氣體在混合器8中混合，混合器8出口的氣體，流量、溫度、壓力、組分與真實固體燃料電池的廢氣一致?；旌掀?出口的氣體進入渦輪發(fā)電機7中，對渦輪做功后，溫度降低，渦輪發(fā)電機7排出氣體的余熱在第一熱交換器4中對空氣進行加熱，之后進入引風(fēng)機21排出，這一過程與真實固體燃料電池的工作狀態(tài)一致。

[0027] 利用壓力儲氣罐20、第三截止閥19、第三調(diào)節(jié)閥18、燃燒室6、旁通閥16、第二熱交換器5等裝置，將天然氣、空氣生成組分、狀態(tài)參數(shù)可以變化的高溫廢氣；利用高位水箱15、第二截止閥14、水泵13、鍋爐12、第二調(diào)節(jié)閥11、噴射器10、第一調(diào)節(jié)閥9等裝置，將空氣、純凈水生成組分、狀態(tài)參數(shù)可以變化的過熱蒸汽?；旌掀鞒隹诘臍怏w狀態(tài)與真實固體燃料電池的廢氣氣體狀態(tài)一致。模擬了真實固體燃料電池不同工作狀態(tài)下的氣體參數(shù)、運行狀態(tài)。本發(fā)明的燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)模擬試驗系統(tǒng)，對于研究燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)的不同邊界條件下的渦輪做功能力、整個系統(tǒng)的運行效率，以及如何提高燃料電池渦輪復(fù)合循環(huán)的效率，有積極的意義。

[0028] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。