[go: up one dir, main page]

PL179260B1 - Uklad energetyczny z turbina gazowa PL - Google Patents

Uklad energetyczny z turbina gazowa PL

Info

Publication number
PL179260B1
PL179260B1 PL95318546A PL31854695A PL179260B1 PL 179260 B1 PL179260 B1 PL 179260B1 PL 95318546 A PL95318546 A PL 95318546A PL 31854695 A PL31854695 A PL 31854695A PL 179260 B1 PL179260 B1 PL 179260B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
electrochemical
transducer
turbine
reactants
plates
Prior art date
Application number
PL95318546A
Other languages
English (en)
Other versions
PL318546A1 (en
Inventor
Michael S Hsu
Ethan D Hoag
Original Assignee
Ztek Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ztek Corp filed Critical Ztek Corp
Priority claimed from PCT/US1995/003570 external-priority patent/WO1996005625A2/en
Publication of PL318546A1 publication Critical patent/PL318546A1/xx
Publication of PL179260B1 publication Critical patent/PL179260B1/pl

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/36—Open cycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04067—Heat exchange or temperature measuring elements, thermal insulation, e.g. heat pipes, heat pumps, fins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
    • H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
    • H01M2300/0014—Alkaline electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
    • H01M2300/0051—Carbonates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
    • H01M8/0223—Composites
    • H01M8/0228—Composites in the form of layered or coated products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
    • H01M8/0254—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form corrugated or undulated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H01M8/04022—Heating by combustion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

1 . Uklad energetyczny z turbina gazowa do wytwarzania energii elektrycznej, zawierajacy przynajmniej jeden kompresor do sprezania przynajmniej pierwszego i/lub drugiego reagenta, przynajmniej jeden przetwornik elektrochemiczny polaczony z kompresorem pobierajacym przy- najmniej jeden z reagentów pierwszy i drugi, znamienny tym, ze przetwornik elektrochemiczny (72) ma konfiguracje, w której zachodzi reakcja elektrochemiczna pomiedzy pierwszym 1 drugim reagentem i wytwarzanie strumienia wylotowego stanowiacego kombinacje pierwszego i drugie- go reagenta, i zawiera przynajmniej jedna turbine (80), bezposrednio polaczona z przetwornikiem elektrochemicznym (72) 1 dostrojona do pobierania strumienia wylotowego przetwornika i prze- ksztalcania strumienia wylotowego przetwornika elektrochemicznego w energie obrotowa. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ energetyczny z turbiną gazową.
Znane są konwencjonalne układy energetyczne o dużych osiągach, pracujące z wykorzystaniem turbiny gazowej. Znane układy gazowe z turbiną gazową zawierają kompresor, komory spalania i turbinę mechaniczną, zwykle połączone szeregowo, np. połączone wzdłuż tej samej osi. W konwencjonalnej turbinie gazowej powietrze wchodzi do kompresora i wychodzi pod pożądanym podwyższonym ciśnieniem. Ten wysokociśnieniowy strumień powietrza wchodzi do komory spalania, gdzie reaguje z paliwem, i zostaje ogrzany do podwyższonej temperatury. Następnie ogrzany strumień gazu wchodzi do turbiny gazowej i adiabatycznie rozpręża się, wykonując tym samym pracę. Wada tego rodzaju turbin gazowych polega na tym, że turbina taka zwykle pracuje ze stosunkowo niskimi sprawnościami układu, przykładowo około 25%, z układami o wydajności rzędu megawatów.
Znanym ze stanu techniki sposobem pokonania tego problemu jest zastosowanie rekuperatora do odzyskiwania ciepła, a odzyskane ciepło jest zwykle wykorzystywane do dalszego ogrzewania strumienia powietrza przed wejściem tego strumienia do komory spalania. Rekuperator polepsza zwykle wydajność układu turbiny gazowej do około 30%. Wadą tego rozwiązania jest stosunkowo wysoki koszt rekuperatora, który w znaczącym stopniu podnosi całkowity koszt układu napędowego.
Następnym znanym sposobem jest uruchamianie układu przy stosunkowo wysokim ciśnieniu i stosunkowo wysokiej temperaturze, dla zwiększenia tym samym wydajności układu. Jednakże rzeczywisty wzrost sprawności układu okazał się nominalny, zaś układ taki jest kosztowny ze względu na konieczność stosowania wysokich temperatur i ciśnieniowych elementów mechanicznych.
Jeszcze innym sposobem wykorzystywanym w instalacjach o mocy powyżej 100 MW jest sprzęganie termiczne wysokotemperaturowego wylotu turbiny z generatorem parowym odzyskiwania ciepła dla połączonych zastosowań turbiny gazowej i turbiny parowej. Ten połączony cykl zwykle polepsza sprawność roboczą układu do około 55%. Jednakże wydajność ta jest ciągle stosunkowo niska.
Natomiast przetwornik elektrochemiczny stanowi układ ogniwa paliwowego, który może zawierać wewnętrznie podzielony wymiennik ciepła, podobny do rodzaju pokazanego i opisanego w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 853 100.
179 260
Tak więc istnieje stale potrzeba opracowania układów napędowych o wysokich osiągach. W szczególności potrzebne jest opracowanie ulepszonego układu napędowego wykorzystującego turbinę gazową, który nadaj e się do łączenia i stosowania pożądanych własności przetworników elektrochemicznych, co stanowiłoby znaczący postęp w tej dziedzinie. W szczególności; znaczący postęp w tej dziedzinie byłby osiągnięty przez opracowanie zintegrowanego układu przetwornika elektrochemicznego i turbiny gazowej, który umożliwiłby zredukowanie kosztów towarzyszących tego rodzaju termicznym układom procesowym, przy jednoczesnym znaczącym wzroście całkowitej sprawności układu napędowego.
Układ energetyczny z turbiną gazową do wytwarzania energii elektrycznej, zawierający przynajmniej jeden kompresor do sprężania przynajmniej pierwszego i/lub drugiego reagenta, przynajmniej jeden przetwornik elektrochemiczny połączony z kompresorem pobierającym przynajmniej jeden z reagentów pierwszy i drugi, według wynalazku wyróżnia się tym, że.przetwornik elektrochemiczny ma konfigurację, w której zachodzi reakcja elektrochemiczna pomiędzy pierwszym i drugim reagentem i wytwarzanie strumienia wylotowego stanowiącego kombinację pierwszego i drugiego reagenta, i zawiera przynajmniej jedną turbinę, bezpośrednio połączoną z przetwornikiem elektrochemicznym i dostrojoną do pobierania strumienia wylotowego przetwornika i przekształcania strumienia wylotowego przetwornika elektrochemicznego w energię obrotową. Korzystnie układ energetyczny z turbiną gazową zawiera dodatkowo generator energii elektrycznej, połączony z turbiną i dostrojony do pobierania energii obrotowej z turbiny. Układ energetyczny z turbiną gazowąkorzystnie zawiera dodatkowo wymiennik ciepła sprzężony cieplnie z przetwornikiem elektrochemicznym, dla odciągania ciepła odpadkowego ze strumienia wylotowego przetwornika i/lub podgrzewania reagentów Przetwornik elektrochemiczny korzystnie zawiera wewnętrzny zespół krawędzi grzejnych reagenta, pierwszego i/lub drugiego, do temperatury z zakresu 20°C do 1500°C.
Przetwornik elektrochemiczny korzystnie stanowi przynajmniej jeden rurowy element przetwornikowy, zawierający okrągłą warstwę elektrolitową, mającą po jednej stronie materiał elektrody utleniacza, zaś po przeciwnej stronie materiał elektrody paliwowej.
Przetwornik elektrochemiczny korzystnie zawiera zespół przetwornika elektrochemicznego, zaopatrzony w zbiór ustawionych w stos elementów przetwornikowych, które zawierają zbiór płytek elektrolitowych, mających z jednej strony materiał elektrody utleniacza i z przeciwnej strony materiał elektrody paliwowej, oraz zbiór wzajemnie łączących płytek, w których zachodzi kontakt elektryczny z płytkami elektrolitowymi, przy czym stos elementów przetwornikowych jest zmontowany poprzez naprzemienne ustawianie w stos wzajemnie łączących płytek z płytką elektrolitową i dodatkowo zbiór przewodów rozgałęźnych pobierania pierwszego i drugiego reagenta, utworzonych przez otwory, połączonych osiowo ze stosem, oraz zespół, połączonych z przewodem rozgałęźnym, krawędzi grzejnych przynajmniej części reagenta, pierwszego i/lub drugiego, do temperatury z zakresu 20°C do 1500°C. Wzajemnie łącząca płytka korzystnie stanowi cieplnie przewodzącą płytkę łącznikową. Zespół krawędzi grzejnych reagenta stanowi termicznie przewodzącą i utworzoną integralnie, powiększoną powierzchnię wzajemnie łączącej płytki, która zachodzi do osiowych przewodów rozgałęźnych. Stos elementów przetwornikowych zawiera ponadto zbiór płytek dystansowych, korzystnie umieszczonych pomiędzy płytkami elektrolitowymi i płytkami wzajemnie łączącymi, a dodatkowo zespół krawędzi grzejnych reagenta korzystnie stanowi termicznie przewodzącą i utworzoną integralnie, powiększoną powierzchnię wzajemnie łączącej płytki, która zachodzi do osiowych przewodów rozgałęźnych.
Przetwornik elektrochemiczny korzystnie stanowi ogniwo paliwowe wybrane z grupy składającej się z ogniwa paliwowego ze stałego tlenku, ogniwa paliwowego z ciekłego węglanu, ogniwa paliwowego z kwasem fosforowym, alkalicznego ogniwa paliwowego i ogniwa paliwowego z membraną wymiany protonów.
Układ energetyczny z turbiną gazową korzystnie zawiera ponadto zespół do podgrzewania wstępnego pierwszego i drugiego reagenta przed wprowadzeniem do przetwornika elektrochemicznego, przy czym zespół do podgrzewania wstępnego korzystnie stanowi zewnętrzny regeneracyjny wymiennik ciepła lub radiacyjny wymiennik ciepła. Przetwornik elektrochemicz
179 260 ny jest umieszczony szeregowo w linii pomiędzy kompresorem i turbiną. Układ energetyczny z turbiną gazową korzystnie jest dodatkowo zaopatrzony w regeneracyjną obudowę termiczną, tworzącą komorę ciśnieniową wokół przetwornika elektrochemicznego. Pierwszy reagent korzystnie zawiera powietrze, zaś drugi reagent korzystnie zawiera gaz ziemny.
Układ energetyczny z turbiną gazową korzystnie jest zaopatrzony w generator pary wodnej, połączony z turbiną gazową, dostrojony do pobierania strumienia wylotowego turbiny gazowej, przy czym strumień wylotowy turbiny gazowej jest sprzężony konwekcyjnie z płynem roboczym przez generator pary wodnej, a dodatkowo w turbinę parową wytwarzającą energię elektryczną i operacyjnie połączoną z generatorem pary wodnej. Przynajmniej jedna turbina jest korzystnie sprzężona z przynajmniej jednym kompresorem za pomocą przynajmniej jednego wału.
Według wynalazku opracowano układ napędowy, który łączy przetwornik elektrochemiczny z turbiną gazową. Przetwornik elektrochemiczny i turbina gazowa tworzą stosunkowo wysoce wydajny układ napędowy dla wytwarzania energii elektrycznej, o sprawności około 70%.
Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania, został objaśniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy układu napędowego zawierającego przetwornik elektrochemiczny ustawione szeregowo seryjnie z turbiną gazową według wynalazku, fig. 2 - schemat blokowy alternatywnego rozwiązania układu napędowego stosującego przetwornik elektrochemiczny poza szeregiem z turbiną gazową według wynalazku, fig. 3 - schemat blokowy układu napędowego stosujący przetwornik elektrochemiczny i turbinę parową według obecnego wynalazku, fig. 4 - schemat blokowy następnego rozwiązania układu napędowego, stosującego turbinę gazową, turbinę parową i element grzejny strumienia wylotowego przetwornika według obecnego wynalazku, fig. 5 - widok z góry, z częściowym wyrwaniem, kadzi ciśnieniowej osłaniającej szereg przetworników elektrochemicznych, fig. 6 - widok perspektywiczny jednostki ogniwa podstawowego w przetworniku elektrochemicznym, fig. 7 - widok perspektywiczny alternatywnego rozwiązania jednostki ogniwa podstawowego w przetworniku elektrochemicznym, fig. 8 - przekrój przez jednostkę ogniwa z fig. 6, fig. 9 - schematyczny widok wielowałowego układu napędowego z turbiną gazową, z zastosowanym przetwornikiem elektrochemicznym, natomiastfig. 10 graficznie przedstawia łączną sprawność układu napędowego według wynalazku.
Na figurze 1 pokazano układ napędowy z turbinągazowąwedług wynalazku. Przedstawiony szeregowy, aeropochodny układ napędowy 70 z turbiną gazową zawiera przetwornik elektrochemiczny 72 i zespół turbiny gazowej. Turbina gazowa zawiera kompresor 76, turbinę 80 i generator 84. Powietrze ze źródła 73 jest wprowadzane do kompresora 76 poprzez dowolny odpowiedni przewód, gdzie zostaje sprężone i przez to ogrzane, a następnie wyładowane i wprowadzone do przetwornika elektrochemicznego 72. Paliwo 74 jest wprowadzane do podgrzewacza wstępnego 68, gdzie zostaje podgrzane wstępnie do podwyższonej temperatury poniżej temperatury roboczej przetwornika. Ogrzane powietrze i paliwo działająjako reagenty wejściowe i zasilają przetwornik elektrochemiczny 72.
Przetwornik elektrochemiczny 72 ogrzewa sprężone powietrze wprowadzane przez kompresor 76 i paliwo 74 dla wytworzenia wysokotemperaturowego strumienia wylotowego. Strumień wylotowy jest wprowadzany do turbiny gazowej 80, który przekształca tę energię termiczną w energię obrotową dla następnego przekazania do elektrycznego generatora 84. W szczególności, turbina przekształca wysokotemperaturowy strumień wylotowy w ruch obrotowy (poprzez wał turbiny) który wykonuje pracę dla wytworzenia energii elektrycznej. Generator 84 wytwarza energię elektryczną, która może być wykorzystywana do celów przemysłowych i domowych. Jedna z korzyści wykorzystywania przetwornika elektrochemicznego jako komory spalania turbiny gazowej polega na tym, że przetwornik funkcjonuje jako dodatkowy generator energii elektrycznej. Przedstawione połączenia elektryczne 88A i 88B pokazują, że energia elektryczna może być pobierana zarówno z generatora 84 jak i przetwornika 72. Elementy składowe turbiny gazowej i generator są znane z techniki i dostępne przemysłowo. Przeciętny fachowiec łatwo zorientuje się, że przetwornik 72 może całkowicie lub częściowo zastępować komorę spalania turbiny gazowej według wynalazku.
Na figurze 2 przedstawiono układ energetyczny 90, w którym przetwornik elektrochemiczny 72'jest przyłączony nieszeregowo względem turbiny gazowej. Powietrze ze źródła 73'jest
179 260 sprężane za pomocą kompresora 76', wyładowywane, a następnie wprowadzane do nieszeregowego przetwornika 72'. Paliwo ze źródła 74'jest wprowadzane do przetwornika, który pobiera powietrze i paliwo. Przetwornik dysocjuje termicznie paliwo w składowe niezłożone substancje reakcyjne, zwykle H2 i CO, i wytwarza wysokotemperaturowy strumień wylotowy. Ten strumień wylotowy jest wprowadzany do turbiny gazowej 8(/, która jest przyłączona do generatora energii elektrycznej 84'. Przedstawiony generator 84' i przetwornik 72? mogąbyć zastosowane do napędzania przedstawionego silnika napędowego 86. Układ 90 może ponadto stosować podgrzewacz wstępny, podobny do podgrzewacza wstępnego z fig. 1, dla wstępnego podgrzewania reagentów przed wprowadzeniem do przetwornika 72.
Na figurze 3 pokazano układ energetyczny 95, który ma zastosowany przetwornik elektrochemiczny 72', generator pary wodnej 108 do odzyskiwania ciepła (HRSG) i turbinę parową 112, połączone jak pokazano. Generator pary 108 pełni funkcje podgrzewacza wstępnego przez podgrzewanie wstępne reagentów wejściowych, np. powietrza i paliwa do pożądanej, podwyższonej temperatury, poniżej temperatury roboczej przetwornika 72'. Przetwornik wykorzystuje reagenty wejściowe i wytwarza ciepło odpadkowe i ogrzany strumień wylotowy 91. Strumień wylotowy 91 może być prowadzony do generatora pary 108 za pomocą dowolnego odpowiedniego środka, na przykład za pomocą przewodu hydraulicznego. Ogrzany strumień wylotowy dopomaga w ogrzaniu wstępnym reagentów 73, 74 poprzez regeneracyjny proces wymiany ciepła, z towarzyszącym ogrzewaniem medium roboczego występującego zwykle w turbinie parowej, takiego jak wody, dla wytworzenia pary wodnej do turbiny parowej 112. W rozwiązaniu alternatywnym, generator pary 108 zawiera wewnątrz środek reformujący do reformowania paliwa poprzez dysocjauję termiczną, co zwykle obejmuje reformowanie węglowodoru i czynników reformujących do postaci niezłożonych substancji reakcyjnych.
Na figurze 4 pokazano alternatywny układ energetyczny 100, który wykorzystuje przetwornik elektrochemiczny, turbinę gazową i turbinę parową. Pokazany układ energetyczny 100 zawiera wtórną komorę spalania 104, generator pary 108' i turbinę parową 112'. Paliwo ze źródła paliwa 74 i woda 102 do reformowania, dostarczane zasadniczo przez zbiornik paliwa (nie pokazany), są wprowadzane do przetwornika elektrochemicznego 72'. Woda 102 i ciepło odpadkowe wytwarzane przez przetwornik 72'wspomagają reformowanie paliwa wejściowego, np. paliwa kopalnego, do użytecznych nieskompleksowanych substancji reakcyjnych, np. takich jak cząsteczkowy wodór i tlenek węgla. Powietrze ze źródła powietrza 73 jest korzystnie wprowadzane do przetwornika 72' za pomocą kompresora lub dmuchawy 76' i łączy się z paliwem wejściowym dla napędzania przetwornika 72'. Przetwornik 72' wytwarza wysokotemperaturowy strumień wylotowy, o temperaturze zwykle około 1000°C, który jest dalej ogrzewany do podwyższonej temperatury, np. 1300°C, za pomocą wtórnej komory spalania 104 dla dopasowania do wstępnie określonych wymagań temperatury wejściowej turbiny gazowej 80* Turbina gazowa wytwarza strumień wyjściowy 81, który jest przepuszczany przez generator pary 108' dla odzyskiwania ciepła do następnego wykorzystania w dolnej turbinie parowej 112'. Wyjście turbiny parowej jest przyłączone do generatora elektrycznego 84', który wytwarza energię elektryczną. Połączenia elektryczne 88A'i 88B'wskazują możliwość bezpośredniego odprowadzania energii elektrycznej z przetwornika elektrochemicznego 72* jak również z generatora 84'.
Układy energetyczne przedstawione na figurach 1-4 są korzystne z tego względu, że umożliwiają wytwarzanie energii elektrycznej w wysoko wydajnym układzie poprzez bezpośrednią integrację wysokowydajnego, zwartego przetwornika elektrochemicznego z dolnymi elementami składowymi elektrowni. Zintegrowanie przetwornika elektrochemicznego z turbiną gazową w sposób pokazany na fig. 1 -4 pozwala otrzymać układ energetyczny z turbiną gazową, który posiada całkowitą wydajność energetyczną około 70%. Ta wydajność układu stanowi znaczny wzrost w stosunku do wydajności uzyskiwanych w znanych samodzielnych układach z turbiną gazową i znanych samodzielnych układach elektrochemicznych. Przedstawione układy energetyczne z turbiną gazową zawierają przetwornik elektrochemiczny dla otrzymywania wysokiej klasy energii termicznej i energii elektrycznej, przy jednoczesnym uzyskiwaniu korzyści przetworników elektrochemicznych. Przykładowo, przetwornik taki pracuje jako termiczne źródło
179 260 niewielkich ilości NOx, przez co polepsza się osiągi środowiskowe w stosunku do osiągów w przypadku konwencjonalnych elektrowni z turbiną gazową.
Wysoka wydajność układu połączonego przetwornika elektrochemicznego i układu turbiny gazowej jest przedstawiona graficznie na fig. 10. Oś rzędnych na wykresie przedstawia całkowitą wydajność układu w procentach, zaś oś odciętych przedstawia stosunek energetyczny układu hybrydowego. Stosunek energetyczny jest określony jako iloraz sumy wielkości dla przetwornika elektrochemicznego i turbiny gazowej (FC + GT), podzielonej przez wielkość dla turbiny gazowej (GT). Wykres 200 pokazuje, że całkowita wydajność układu może przekraczać 60%, przy stosowaniu ogniwa paliwowego maj ącego wydajność 50% i turbiny gazowej maj ącej wydajność 25%. Podobnie, wykres 210 wskazuje, że całkowita wydajność układu może przekraczać 60%, gdy zastosuje się ogniwo paliwowe mające wydajność 55% i turbinę gazowąmającą wydajność 35%, i w zależności od stosunku energetycznego, może osiągać 70%. Wykresy 200 i 210 przedstawiająrównież, że wielkości i wydajności przetwornika elektrochemicznego i turbiny gazowej mogąbyć dobrane dla maksymalizacji całkowitej wydajności układu. Ponadto, wykresy te ilustrują, że odpowiednio duży wzrost wydajności układu następuje wówczas, gdy turbina gazowa jest połączona z przetwornikiem elektrochemicznym: rezultat który był dotychczas nieznany. Przykładowo, jak stwierdzono uprzednio, układ energetyczny z turbiną gazową stosujący przetwornik elektrochemiczny posiada całkowitą wydajność układu przekraczającą 60% i zbliżającą się do 70%, w zależności od wielkości i wydajności składowej turbiny gazowej i przetwornika elektrochemicznego.
Na figurze 9 przedstawiono schemat układu energetycznego 300, który łączy w sobie przetwornik elektrochemiczny i wielowałowy układ turbiny gazowej. Przedstawiony układ turbiny gazowej może stanowić konwencjonalny układ turbiny spalinowej. Przedstawiony układ hybrydowy 300 zawiera parę kompresorów Cl i C2, parę turbin Tl i T2, generator 305, wewnętrzną chłodnicę 310, oraz jeden lub więcej przetworników elektrochemicznych 320. Para wałów 322, 324, łączy turbinę Tl i T2 z mechanicznymi kompresorami odpowiednio Cl i C2.
Jak pokazano, powietrze z wlotu powietrza wchodzi do kompresora Cl przy jego wlocie i jest w nim sprężane. Sprężone powietrze wychodzi następnie z kompresora jego wylotem i wchodzi do wewnętrznej chłodnicy 310, która redukuje temperaturę sprężonego powietrza przed wyjściem powietrza z wewnętrznej chłodnicy. Wewnętrzna chłodnica 310 pobiera płyn chłodzący, taki jak woda, przy swoim wlocie ze źródła płynu (me pokazanego), i odprowadza wodę przy swym wylocie.
Ochłodzone, sprężone powietrze wchodzi następnie do kompresora C2, który ponownie spręża powietrze przed wprowadzeniem do pierwszego przetwornika elektrochemicznego 320. Powietrze jest przekazywane pomiędzy przetwornikiem 320 i kompresorem C2 wzdłuż toru hydraulicznego 328.Powietrze, po wprowadzeniu do przetwornika, reaguje z paliwem ze źródła paliwa (me pokazanego) i jest pobierane przez przetwornik elektrochemiczny 320 dla wytworzenia energii elektrycznej.
Strumień wylotowy przetwornika jest wprowadzany do turbiny T2 wzdłuż toru hydraulicznego 330, którego strumień wylotowy jest wprowadzany do wtórnego przetwornika 320. Wtórny przetwornik wytwarza energię elektryczną i ponownie ogrzewa strumień wylotowy przed wprowadzeniem do turbiny Tl. Strumień wylotowy turbiny Tl jest korzystnie odprowadzany z układu 300 wzdłuż toru hydraulicznego 332 dla następnego wykorzystania. Energia obrotowa turbiny Tl jest korzystnie podzielona pomiędzy mechaniczny kompresor Cl poprzez zespół wału napędowego 322 i generator elektryczności 305. Generator 305 może być wykorzystywany do wytwarzania energii elektrycznej dla rozmaitych przeznaczeń domowych i przemysłowych. Jakkolwiek pokazany układ 300 ma zastosowanąparę przetworników elektrochemicznych 320, jednakże można zastosować tylko jeden przetwornik, zaś drugi przetwornik może być zastąpiony konwencjonalną komorą spalania.
Można zastosować szereg zespołów turbiny gazowej, lub dowolnąilość kompresorów, komór spalania i turbin. Wynalazek obecny obejmuje integrację przetwornika elektrochemicznego z wszystkimi rodzajami turbin gazowych, łącznie z pojedynczo wałowymi turbinami gazowymi, dwu
179 260 wałowymi turbinami gazowymi, regeneracyjnymi turbinami gazowymi, wewnętrznie chłodzonymi turbinami gazowymi i przegrzewającymi turbinami gazowymi. Wynalazek obejmuje również hybrydowy układ energetyczny, który łączy w sobie przetwornik elektrochemiczny i konwencjonalną turbinę gazową. Według zalecanego sposobu wykonania wynalazku, przetwornik zastępuje w całości lub częściowo jedną lub więcej komór spalania układu energetycznego turbiny gazowej.
Bezpośrednia integracja przetwornika elektrochemicznego z turbiną gazową jest wspomagana wówczas, gdy przetwornik elektrochemiczny 72 jest obudowany wewnątrz wysokociśnieniowej komory 120. Zalecany rodzaj obudowy przetwornika jest przedstawiony na fig. 5, gdzie komora ciśnieniowa 120, która pełni również funkcję regeneracyjnej obudowy termicznej, osłania szereg ustawionych w stos zespołów ogniw paliwowych 122, które są opisane szczegółowo poniżej. Komora ciśnieniowa 120 zawiera przewód rozgałęźny 124 wyjściowego strumienia wylotowego, łączniki elektryczne 126 i przewody rozgałęźne 128 i 130 reagenta wejściowego. W rozwiązaniu zalecanym, do istniejących zespołów ogniw paliwowych jest wprowadzany reagent utleniający przez umieszczone środkowo przewody rozgałęźne 130, zaś reagent paliwowy jest wprowadzany przez paliwowe przewody rozgałęźne 128, umieszczone wokół obwodu komory 120.
Jak opisano powyżej, przetwornik elektrochemiczny może być uruchamiany przy temperaturze podwyższonej i pod ciśnieniem otoczenia lub pod ciśnieniem podwyższonym. Przetwornik elektrochemiczny stanowi korzystnie układ ogniwa paliwowego, który może zawierać wewnętrznie podzielony wymiennik ciepła.
Ogniwa paliwowe zwykle dysocjują paliwo przez wykorzystywanie potencjału chemicznego wybranych paliw, takich jak cząsteczki wodom lub tlenku węgla, dla wytworzenia utlenionych cząsteczek dodatkowo do energii elektrycznej. Ponieważ koszt dostarczania cząsteczkowego wodoru lub tlenku węgla jest stosunkowo wyższy niż dostarczania tradycyjnych paliw kopalnych, zatem można wykorzystać etap obróbki paliwa lub etap reformowania dla przekształcenia paliw kopalnych, takich jak węgiel i gaz ziemny, do postaci mieszaniny gazu reagentowego, o dużej zawartości wodoru i tlenku węgla. W konsekwencji, procesor paliwa, dołączony do ogniwa paliwowego lub umieszczony wewnętrznie w obrębie ogniwa paliwowego, jest wykorzystywany do reformowania, poprzez zastosowanie pary wodnej, tlenu lub dwutlenku węgla (w reakcji endotermicznej) paliw kopalnych do postaci niekompleksowych gazów reakcyjnych.
Na figurach 6-8 przedstawiono podstawową jednostkę ogniwa 10 przetwornika elektrochemicznego 72, który jest szczególnie przydatny do integracji z konwencjonalnymi turbinami gazowymi. Ogniwo 10 zawiera płytkę elektrolitową 20 i płytkę wzajemnie łączącą 30. W pierwszym rozwiązaniu, płytka elektrolitowa 20 może być wykonana z ceramiki, takiej jak stabilizowany materiał cyrkonowy ZrO2 (Y2O3), na którym sąumieszczone porowaty materiał elektrody utleniacza 20A1 porowaty materiał elektrody paliwowej 20B. Przykładowe materiały na materiał elektrody utleniacza stanowi perovskit, taki jak LaMnO3 (Sr). Przykładowymi materiałami na materiał elektrody paliwowej są cermety, takie jak ZrO2/Ni i ZrO22/NiO.
Płytka wzajemnie łącząca 30 korzystnie jest wykonana z materiału wzajemnie łączącego, przewodzącego elektrycznie i termicznie. Przykłady takiego materiału obejmująstopy niklu, stopy platyny, przewodniki niemetaliczne, takie jak węglik krzemu, La(Mn)CrO3,1 korzystnie dostępny przemysłowo Inconel, wytwarzany przez Inco., USA. Płytka wzajemnie łącząca 30 służy jako łącznik elektryczny pomiędzy sąsiednimi płytkami elektrolitu i jako przegroda pomiędzy reagentami paliwowymi i utleniającymi. Wzajemnie łącząca płytka 30 posiada środkowy otwór 32 1 zestaw pośrednich, koncentrycznych, rozstawionych promieniowo zewnętrznie otworków 34. Trzeci zewnętrzny zestaw otworków 36 jest umieszczony wzdłuż zewnętrznej cylindrycznej części lub obrzeża płytki 30.
Wzajemnie łącząca płytka 30 posiada teksturowaną powierzchnię 38. Na teksturowanej powierzchni są korzystnie uformowane szeregi wgłębień 40 (jak pokazano na fig. 8), które tworzą szereg łączących kanałów przepływu reagenta. Korzystnie, obydwie strony wzajemnie łączącej płytki mają powierzchnię z wgłębieniami. Jakkolwiek pośredni 1 zewnętrzny zestaw
ΥΊ9 260 otworków 34 i odpowiednio 36 pokazano jako posiadający wybraną ilość otworków, to jednak fachowcy z tej dziedziny orientują się że można zastosować dowolnąilość otworków lub wzorów ich rozkładów, w zależności od układu i wymagań odnośnie przepływu reagenta.
Podobnie, płytka elektrolitowa 20 posiada środkowy otwór 22, oraz zestaw pośrednich i zewnętrznych otworków 24 i 26, które są utworzone w miejscach dopełniających do otworków odpowiednio 32, 34 i 36 wzajemnie łączącej płytki 30.
Na figurze 7 pokazano płytkę dystansową 50, która może być wsunięta pomiędzy płytkę elektrolitową20 i wzajemnie łączącąpłytkę 30. Płytka dystansująca 50 korzystnie posiada falistą powierzchnię 52, która tworzy szereg łączących kanałów przepływu reagenta, podobnie do wzajemnie łączącej płytki 30. Płytka dystansowa 50 posiada również zbiór koncentrycznych otworków 54, 56 i 58, które są umieszczone w położeniach dopełniających do otworków w płytce wzajemnie łączącej i elektrolitowej. Ponadto, w tym rozwiązaniu wzajemnie łącząca płytka 30 jest pozbawiona kanałów przepływu reagenta. Płytka dystansowa 50 jest korzystnie wykonana z materiału przewodzącego elektrycznie, takiego jak nikiel.
Przedstawione płytki elektrolitowe 20, wzajemnie łączące płytki 30 i płytki dystansowe 50 mogąposiadać dowolną pożądaną konfigurację geometryczną. Ponadto, płytki mające przedstawione przewody rozgałęźne mogą wystawać zewnętrznie według wzorów powtarzalnych lub niepowtarzalnych, i tym samym są pokazane liniami przerywanymi.
Jak pokazano na fig. 8, gdy płytki elektrolitowe 20 i wzajemnie łączące płytki 30 sąnaprzemiennie ustawione w stos i ustawione w jednej linii wzdłuż ich odpowiednich otworów, to otworki te tworzą osiowe (względem stosu) przewody rozgałęźne które doprowadzają do ogniwa reagenty wejściowe i które wyprowadzają zużyte paliwo. W szczególności, ustawione w jednej linii środkowe otwory 22,32,22'tworzą wejściowy przewód rozgałęźny 17 utleniacza, ustawione w jednej linii koncentryczne otworki 24,34,24'tworzą wejściowy przewód rozgałęźny paliwa 18, zaś ustawione w jednej linii zewnętrzne otworki 26, 36,26' tworzą przewód rozgałęźny paliwa zużytego 19.
Zaopatrzona we wgłębienia powierzchnia 38 wzajemnie łączącej płytki 30 posiada w przekroju pokazanym na fig. 8 wzór zasadniczo falisty, utworzony na obydwu stronach. Ten wzór falisty tworzy kanały przepływu reagenta, które kanalizują przepływ reagentów wejściowych w kierunku obrzeża wzajemnie łączących płytek. Wzajemnie łącząca płytka posiada również przedłużoną powierzchnię grzejną lub konstrukcję wargową która wystaje wewnątrz każdego osiowego przewodu rozgałęźnego i wokół obrzeża wzajemnie łączącej płytki. W szczególności, wzajemnie łącząca płytka 30 posiada płaską pierścieniową przedłużoną powierzchnię, utworzoną wzdłuż jej zewnętrznej obwodowej krawędzi 31 A.
W rozwiązaniu zalecanym, przedstawiona powierzchnia grzejna sięga ponad zewnętrzną obwodową krawędzią płytki elektrolitowej 20. Wzajemnie łącząca płytka posiada ponadto przedłużoną powierzchnię grzejną która zachodzi do wnętrza osiowych przewodów rozgałęźnych, przykładowo krawędź 31B sięga w głąb i jest obudowana wewnątrz osiowego przewodu rozgałęźnego 19, krawędź31C sięga w głąb i jest obudowana wewnątrz osiowego przewodu rozgałęźnego 18, zaś krawędź 31 sięga w głąb i jest obudowana wewnątrz osiowego przewodu rozgałęźnego 17. Przedłużone powierzchnie grzejne mogąbyć utworzone integralnie z wzajemnie łączącą płytką lub mogąbyć przyłączone do niej. Powierzchnia grzejna nie musi być wykonana z tego samego materiału co wzajemnie łącząca płytka, ale może zawierać dowolny odpowiedni przewodzący termicznie materiał, który nadaj e się do wytrzymywania temperatury roboczej przetwornika elektrochemicznego.
W rozwiązaniu alternatywnym, przedłużona powierzchnia grzejna może być utworzona integralnie z płytką dystansową lub do niej przyłączona.
Brak występu lub innej wypiętrzonej konstrukcji przy obrzeżu wzajemnie łączącej płytki umożliwia wyprowadzenie otworów wylotowych do otoczenia zewnętrznego. Kanały przepływu reagenta łączą w sposób hydrauliczny przewody rozgałęźne reagenta wejściowego z obrzeżem zewnętrznym, umożliwiając tym samym wyprowadzanie reagentów do środowiska zewnętrznego,
179 260 lub do pojemnika termicznego lub komory ciśnieniowej umieszczonej wokół przetwornika elektrochemicznego, jak pokazano na fig. 5.
Na figurze 8 pokazano materiał uszczelniający 60, zastosowany na części wzajemnie łączącej płytki 30 przy połączeniach przewodu rozgałęźnego, przez co umożliwia się selektywny przepływ szczególnego reagenta wejściowego przez wzajemnie łączącąpowierzchnię i przez dopasowaną powierzchnię płytki elektrolitowej 20. Dolna część 30B płytki wzajemnie łączącej kontaktuje się z materiałem elektrody paliwowej 20B płytki elektrolitowej 20. W rozwiązaniu takim pożądane jest, aby materiał uszczelniający umożliwiał jedynie wchodzenie reagenta paliwowego do kanału przepływu reagenta, i tym samym aby kontaktował się z elektrodą paliwową.
Materiał uszczelniający 60A jest umieszczony wokół przewodu rozgałęźnego 17 utleniacza wejściowego, tworząc skuteczną barierę przepływu reagenta wokół przewodu rozgałęźnego utleniacza 17. Materiał uszczelniacza dopomaga w utrzymywaniu integralności reagenta paliwowego kontaktującego się z materiałem elektrody paliwowej 20B płytki elektrolitowej 20, jak również w utrzymaniu integralności zużytego paliwa wyprowadzanego przez przewód rozgałęźny 19 zużytego paliwa.
Górna część 30A wzajemnie łączącej płytki 30 posiada materiał uszczelniający 60B, umieszczony wokół przewodów rozgałęźnych 18 paliwa wejściowego i przewodu rozgałęźnego 19 zużytego paliwa. Wierzchnia część wzajemnie łączącej płytki 30A kontaktuje się z powłoką utleniacza 2087 przeciwległej płytki elektrolitowej 20'. W konsekwencji, połączenie przy przewodzie rozgałęźnym 17 utleniacza wej ściowego j est pozbawione materiału uszczelniacza, przez co umożliwia się wchodzenie reagentu utleniającego do kanałów przepływu reagenta. Materiał uszczelniający 60B, który całkowicie otacza przewód rozgałęźny 18 paliwa, wyhamowuje nadmierny przeciek reagenta paliwowego do kanałów przepływu reagenta, przez co wyhamowuje mieszaninę reagenta paliwowego i utleniacza. Podobnie, materiał uszczelniający 60C, który całkowicie otacza przewód rozgałęźny 19 zużytego paliwa, wyhamowuje przepływ zużytego reagentu utleniacza do przewodu rozgałęźnego 19 zużytego paliwa. Tym samym jest utrzymana czystość zużytego paliwa, które jest pompowane przez przewód rozgałęźny 19.
Jak przedstawiono na fig. 8, reagent utleniający może być wprowadzany do przetwornika elektrochemicznego przez osiowy przewód rozgałęźny 17, który jest utworzony przez otwory 22, 32,22'odpowiednio płytek elektrolitowych i wzajemnie łączących. Utleniacz jest rozprowadzany ponad szczytem wzajemnie łączącej płytki 30A, i ponad powierzchnią elektrody utleniającej 20A' poprzez kanały przepływu reagenta. Następnie zużyty utleniacz przepływa promieniowo zewnętrznie w kierunku obwodowej krawędzi 31A, i ostatecznie jest wyładowywany wzdłuż obwodu przetwornika. Materiał uszczelniający 60C wyhamowuje przepływ utleniacza do przewodu rozgałęźnego 19 zużytego paliwa. Tor przepływu utleniacza przez osiowe przewody rozgałęźne jest zaznaczony ciągłymi czarnymi strzałkami 26A, zaś przez ogniwo utleniające ciągłymi czarnymi strzałkami 26B.
Reagent paliwowy jest wprowadzany do przetwornika elektrochemicznego 10 poprzez przewód rozgałęźny paliwa 18, utworzony przez ustawione w linii otwory 24,34124'płytek. Paliwo jest wprowadzane do kanałów przepływu reagenta i jest rozprowadzane po spodzie wzajemnie łączącej płytki 30B, i ponad materiałem elektrody paliwowej 20B płytki elektrolitowej 20. Jednocześnie, materiał uszczelniający 60A zapobiega wchodzeniu reagenta utleniacza wejściowego do kanałów przepływu reagenta i tym samym mieszaniu z mieszaniną czystego paliwa/zużytego reagentu paliwowego. Nieobecność jakiegokolwiek materiału uszczelniającego przy przewodzie rozgałęźnym 19 zużytego paliwa umożliwia wchodzenie zużytego paliwa do przewodu rozgałęźnego 19. Paliwo to jest następnie wyładowywane wzdłuż pierścieniowej krawędzi 31A wzajemnie łączącej płytki 30. Tor przepływu reagentu paliwowego jest zaznaczony ciągłymi czarnymi strzałkami 26C.
Wgłębienia 40 wzajemnie łączącej powierzchni mają wierzchołek 40A, który po zmontowaniu kontaktuje się z płytkami elektrolitowymi dla ustanowienia połączenia elektrycznego.
Jako cienkie elektrołącznikowe płytki według wynalazku można zastosować rozmaite materiały przewodzące. Materiały takie powinny spełniać następujące wymagania: powinny mieć
179 260 wysoką wytrzymałość jak również przewodność elektryczną! cieplną, dobrą odporność na utlenianie do temperatury roboczej, kompatybilność i stabilność chemiczną z reagentami wejściowymi i powinny być ekonomiczne do wytworzenia konfiguracji płytki teksturowanej w postaci kanałów przepływu reagenta.
Materiały odpowiednie do wytwarzania płytek wzajemnie łączących obejmują stopy niklu, stopy niklu-chromu, stopy niklu-chromu-żelaza, stopy żalaza-chromu-ghnu, stopy platyny, spieki ceramiczno-metalowe takich stopów i materiału ogniotrwałego, takiego jak tlenek cyrkonu lub tlenek glinu, węgli krzemu i dwukrzemek molibdenowy.
Teksturowane wzory na gómej i dolnej części wzajemnie łączącej płytki mogąbyć otrzymywane przykładowo przez wytłaczanie arkuszy stopów metalicznych za pomocą jednego lub więcej zestawów dopasowanych, wzajemnie odwzorowanych matryc. Matryce te są korzystnie wstępnie wytworzone odpowiednio do pożądanej konfiguracji wzajemnie łączącej płytki, i mogąbyć utwardzone poprzez obróbkę cieplną dla wytrzymywania powtarzalnego oddziaływania prasującego przy produkcji masowej, jak również wysokich temperatur roboczych. Proces wytłaczania wzajemnie łączących płytek jest korzystnie przeprowadzany w kilku etapach w wyniku złożoności geometrycznej sieci kanałów gazowych, np. wgłębionej powierzchni płytki wzajemnie łączącej. Przewody rozgałęźne utworzone we wzajemnie łączących płytkach są korzystnie wycinane w etapie finalnym. Pomiędzy kolejnymi etapami zaleca się stosowanie wyżarzania dla uniknięcia przeprężenia materiału arkuszowego. Stosowanie wytłaczania jest właściwe do wytwarzania wyrobów o urozmaiconej i złożonej geometrii, przy jednoczesnym utrzymywaniu jednakowej grubości materiału.
Alternatywnie, pofałdowane wzajemnie łączące płytki mogąbyć wytwarzane poprzez osadzanie elektrolityczne na początkowo płaskiej metalowej płytce z zastosowaniem zestawu odpowiednich maskownic. Wzajemnie łączące płytki z węglika krzemowego mogąbyć formowane przez osadzanie oparów na wstępnie ukształtowanych substratach, przez spiekanie związanych proszków, lub poprzez procesy samowiązania.
Reagent utleniający i paliwowy są korzystnie ogrzewane wstępnie do odpowiedniej temperatury przed wejściem do przetwornika elektrochemicznego. To podgrzewanie wstępne może być przeprowadzone w dowolnej odpowiedniej konstrukcji grzejnej, takiej jak regeneracyjny wymiennik ciepła lub radiacyjny wymiennik ciepła, dla ogrzania reagentów do temperatury wystarczającej do zredukowania wielkości naprężenia termicznego przykładanego do przetwornika.
Istotna cecha wynalazku polega na tym, że hybrydowe układy energetyczne przedstawione na fig. 1-4 i 9,10 nieoczekiwanie pracują z wydajnościami które przekraczają jakiekolwiek wydajności znane dotychczas. Inną istotną cechą wynalazku jest to, że powiększone powierzchnie grzejne ogrzewają reagenty zawarte wewnątrz przewodów rozgałęźnych 17118 odpowiednio utleniacza i paliwa do temperatury roboczej przetwornika. W szczególności, powiększona powierzchnia zachodząca do przewodu rozgałęźnego 17 utleniacza ogrzewa reagent utleniający, zaś powiększona powierzchnia zachodząca do przewodu rozgałęźnego 18 paliwa ogrzewa reagent paliwowy. Wzajemnie łącząca płytka 30 o dużej przewodności termicznej ułatwia ogrzewanie reagentów wejściowych poprzez przenoszenie kondukcyjne ciepła z wewnętrznej powierzchni ogniwa paliwowego, np. obszaru środkowego przewodzącej płytki wzajemnie łączącej, do powiększonych powierzchni lub części wargowych, ogrzewając tym samym reagenty wejściowe do temperatury roboczej przed przejściem przez kanały przepływu reagenta. Powiększone powierzchnie służą zatem jako żeberka ogrzewające. Taka konstrukcja ogrzewająca reagent pozwala na otrzymanie zwartego przetwornika, który nadaje się do zintegrowania z układem wytwarzania energii elektrycznej, a ponadto pozwala na otrzymanie wysoce wydajnego układu, który jest stosunkowo tani. Przetworniki elektrochemiczne zawierające ogniwa paliwowe wykonane według tych zasad i zastosowane w połączeniu z turbiną gazową pozwalają na otrzymanie układu energetycznego mającego stosunkowo prostą konfigurację.
Temperatura robocza przetwornika elektrochemicznego wynosi korzystnie pomiędzy około 20°C i 1500°C, zaś zalecane rodzaje ogniwa paliwowego zastosowanego w obecnym wynalazku stanowią ogniwa paliwowe ze stałego tlenku, ogniwa paliwowe z płynnego węglanu, al
179 260 kaliczne ogniwa paliwowe, ogniwa paliwowe z kwasem fosforowym i ogniwa paliwowe z membranami protonowymi.
W rozwiązaniu alternatywnym, płytki elektrolitowa i wzajemnie łącząca mogą mieć kształt zasadniczo rurowy i mogą posiadać materiał elektrody utleniającej umieszczony z jednej strony, a materiał elektrody paliwowej z przeciwnej strony. Płytki mogąbyć następnie ustawione w stos w podobny sposób.
£AZ
Z / £ M f
ΜΟΰΛ
88A'
L-888·
-o^ o—
_1_________________L_______________I
J 8 J (Fc+cr) /er
FIG. 10
179 260 wepciŁ Pa liwa (.CWJfttf ŚCodkoue)
128
128122
S&W11EIY
WYLflroUY
/26
MOC UYJSeiDHft
122
REfrENEftACmU
OBUOCHh TEC.NlC2Mft
FIG. 5
WEjdclE POUiŁffiZA (OfUORY iEUNErRZWE)
K0M0&A ciiNitwiOkh 120
179 260
179 260
2SA
500
PO IftOPŁA
310
WLOT ?Odl£rGzA
,J ZE$fOŁ WfttU MA?EDOWE<j0
FIG. 9
1-332 STRUCI wyloTouy
179 260
STdUMIEl^ ISYLOTM^
Paliwo &£N&ePrro(Ł
Pflai wodwe·] λ
ΡΟκίΕίΛΐΕ 450’C Γ1(ύΰίΟ
T.iloDkP PSUIETKzh,
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.
Cena 4,00 zł.

Claims (16)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Układ energetyczny z turbiną gazową do wytwarzania energii elektrycznej, zawierający przynajmniej jeden kompresor do sprężania przynajmniej pierwszego i/lub drugiego reagenta, przynajmniej jeden przetwornik elektrochemiczny połączony z kompresorem pobierającym przynajmniej jeden z reagentów pierwszy i drugi, znamienny tym, że przetwornik elektrochemiczny (72) ma konfigurację, w której zachodzi reakcja elektrochemiczna pomiędzy pierwszym i drugim reagentem i wytwarzanie strumienia wylotowego stanowiącego kombinację pierwszego i drugiego reagenta, i zawiera przynajmniej jedną turbinę (80), bezpośrednio połączonąz przetwornikiem elektrochemicznym (72) i dostrojoną do pobierania strumienia wylotowego przetwornika i przekształcania strumienia wylotowego przetwornika elektrochemicznego w energię obrotową.
  2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera dodatkowo generator (84) energii elektrycznej, połączony z turbiną (80) i dostroj ony do pobierania energii obrotowej z turbiny (80).
  3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera dodatkowo wymiennik ciepła sprzężony cieplnie z przetwornikiem elektrochemicznym (72) dla odciągania ciepła odpadkowego ze strumienia wylotowego przetwornika i/lub podgrzewania reagentów.
  4. 4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że przetwornik elektrochemiczny (72) zawiera wewnętrzny zespół krawędzi grzejnych (31A-31D) reagenta, pierwszego i/lub drugiego, do temperatury z zakresu 20°C do 1500°C.
  5. 5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że przetwornik elektrochemiczny (72) stanowi przynajmniej jeden rurowy element przetwornikowy, zawierający okrągłą warstwę elektrolitową mającą po jednej stronie materiał elektrody utleniacza, zaś po przeciwnej stronie materiał elektrody paliwowej.
  6. 6. Układ według zastrz. I, znamienny tym, że przetwornik elektrochemiczny (72) zawiera zespół przetwornika elektrochemicznego, zaopatrzony w zbiór ustawionych w stos elementów przetwornikowych, które zawierają zbiór płytek elektrolitowych (20), mających z jednej strony materiał elektrody utleniacza (20A) i z przeciwnej strony materiał elektrody paliwowej (20B), oraz zbiór wzajemnie łączących płytek (30), w których zachodzi kontakt elektryczny z płytkami elektrolitowymi (20), przy czym stos elementów przetwornikowych jest zmontowany poprzez naprzemienne ustawianie w stos wzaj emnie łączących płytek z płytką elektrolitową i dodatkowo zbiór przewodów rozgałęźnych (17,18,19) pobierania pierwszego i drugiego reagenta, utworzonych przez otwory (22,24,26,32,34,36), połączonych osiowo ze stosem, oraz zespół, połączonych z przewodem rozgałęźnym, krawędzi grzejnych (31B-31D) przynajmniej części reagenta, pierwszego i/lub drugiego, do temperatury z zakresu 20°C do 1500°C.
  7. 7. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że wzajemnie łącząca płytka (30) stanowi cieplnie przewodzącą płytkę łącznikową.
  8. 8. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że zespół krawędzi grzejnych (31B-31D) reagenta stanowi termicznie przewodzącą! utworzoną integralnie, powiększonąpowierzchnię wzajemnie łączącej płytki (30), która zachodzi do osiowych przewodów rozgałęźnych (17,18,19).
  9. 9. Układ według zastrz. 6 albo 7, albo 8, znamienny tym, że stos elementów przetwornikowych zawiera ponadto zbiór płytek dystansowych, umieszczonych pomiędzy płytkami elektrolitowymi (20) i płytkami wzajemnie łączącymi (30), a dodatkowo zespół krawędzi grzejnych reagenta stanowi termicznie przewodzącą i utworzoną integralnie, powiększoną powierzchnię wzajemnie łączącej płytki, która zachodzi do osiowych przewodów rozgałęźnych (17,18,19).
  10. 10. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że przetwornik elektrochemiczny (72) stanowi ogniwo paliwowe wybrane z grupy składaj ącej się z ogniwa paliwowego ze stałego tlenku, ogniwa paliwowego z ciekłego węglanu, ogniwa paliwowego z kwasem fosforowym, alkalicznego ogniwa paliwowego i ogniwa paliwowego z membraną wymiany protonów.
    179 260
  11. 11. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera ponadto zespół do podgrzewania wstępnego (68, 108), pierwszego i drugiego reagenta przed wprowadzeniem do przetwornika elektrochemicznego, przy czym zespół do podgrzewania wstępnego stanowi zewnętrzny regeneracyjny wymiennik ciepła lub radiacyjny wymiennik ciepła.
  12. 12. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że przetwornik elektrochemiczny (72) jest umieszczony szeregowo w linii pomiędzy kompresorem (76) i turbiną (80).
  13. 13. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowo jest zaopatrzony w regeneracyjną obudowę termiczną, tworzącą komorę ciśnieniową (120) wokół przetwornika elektrochemicznego (72).
  14. 14. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy reagent zawiera powietrze, zaś drugi reagent zawiera gaz ziemny.
  15. 15. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że jest zaopatrzony w generator pary wodnej (108), połączony z turbiną (80), dostrojony do pobierania strumienia wylotowego turbiny gazowej, przy czym strumień wylotowy turbiny gazowej jest sprzężony konwekcyjnie z płynem roboczym przez generator pary wodnej (108), a dodatkowo w turbinę parową (112) wytwarzającą energię elektryczną i operacyjnie połączoną z generatorem pary wodnej (108).
  16. 16. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że przynajmniej jedna turbina (80) jest sprzężona z przynajmniej jednym kompresorem (76) za pomocą przynajmniej jednego wału.
    * * *
PL95318546A 1994-08-08 1995-03-21 Uklad energetyczny z turbina gazowa PL PL179260B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/287,093 US5501781A (en) 1994-08-08 1994-08-08 Electrochemical converter having internal thermal integration
PCT/US1995/003570 WO1996005625A2 (en) 1994-08-08 1995-03-21 Ultra-high efficiency turbine and fuel cell combination

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL318546A1 PL318546A1 (en) 1997-06-23
PL179260B1 true PL179260B1 (pl) 2000-08-31

Family

ID=23101415

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL95333332A PL180962B1 (pl) 1994-08-08 1995-03-21 Zespół przetwornika elektrochemicznego
PL95318546A PL179260B1 (pl) 1994-08-08 1995-03-21 Uklad energetyczny z turbina gazowa PL

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL95333332A PL180962B1 (pl) 1994-08-08 1995-03-21 Zespół przetwornika elektrochemicznego

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5501781A (pl)
PL (2) PL180962B1 (pl)
RU (1) RU2168806C2 (pl)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5948221A (en) * 1994-08-08 1999-09-07 Ztek Corporation Pressurized, integrated electrochemical converter energy system
US6083636A (en) 1994-08-08 2000-07-04 Ztek Corporation Fuel cell stacks for ultra-high efficiency power systems
US5518705A (en) * 1994-08-22 1996-05-21 Ballard Power Systems Inc. Method and apparatus for the two-stage selective oxidation of carbon monoxide in a hydrogen-containing gas mixture
US5750278A (en) * 1995-08-10 1998-05-12 Westinghouse Electric Corporation Self-cooling mono-container fuel cell generators and power plants using an array of such generators
US6054229A (en) * 1996-07-19 2000-04-25 Ztek Corporation System for electric generation, heating, cooling, and ventilation
US5811201A (en) * 1996-08-16 1998-09-22 Southern California Edison Company Power generation system utilizing turbine and fuel cell
US6230494B1 (en) 1999-02-01 2001-05-15 Delphi Technologies, Inc. Power generation system and method
US6461752B1 (en) * 1999-04-19 2002-10-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Portable electric generator with thermal electric co-generator
US6440596B1 (en) 1999-10-20 2002-08-27 Technology Management, Inc. Solid-oxide fuel cell hot assembly
US6489050B1 (en) 1999-11-01 2002-12-03 Technology Management, Inc. Apparatus and method for cooling high-temperature fuel cell stacks
US6916564B2 (en) * 2000-05-31 2005-07-12 Nuvera Fuel Cells, Inc. High-efficiency fuel cell power system with power generating expander
US6921595B2 (en) * 2000-05-31 2005-07-26 Nuvera Fuel Cells, Inc. Joint-cycle high-efficiency fuel cell system with power generating turbine
US20020163819A1 (en) * 2000-11-07 2002-11-07 Treece William A. Hybrid microturbine/fuel cell system providing air contamination control
CA2469401A1 (en) 2001-12-05 2003-06-19 Lawrence G. Clawson High efficiency otto cycle engine with power generating expander
CA2502951C (en) * 2002-10-24 2013-05-21 Airbus Deutschland Gmbh Device for producing water on board of an airplane
US20050112436A1 (en) * 2003-11-25 2005-05-26 Carol Jeffcoate Methods and devices for heating or cooling fuel cell systems
US7434547B2 (en) * 2004-06-11 2008-10-14 Nuvera Fuel Cells, Inc. Fuel fired hydrogen generator
CN101844621B (zh) * 2009-06-10 2012-10-10 北京航空航天大学 多电飞行器的机载冷热电联产系统
TW201400690A (zh) * 2012-03-01 2014-01-01 Qwtip Llc 推力引擎
EP2784288B1 (de) * 2013-03-28 2020-02-19 Lumenion AG Kraftwerksanlage und Verfahren zum Erzeugen von elektrischem Strom
AU2014291830B2 (en) * 2013-07-19 2017-04-13 Itm Power (Research) Limited Pressure reduction system
US10727520B2 (en) * 2017-07-18 2020-07-28 Cummins Enterprise Llc Fuel cell stack assembly
US12129789B2 (en) * 2022-02-21 2024-10-29 General Electric Company Systems and method of operating a fuel cell assembly, a gas turbine engine, or both

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1671705A1 (de) * 1967-03-18 1971-09-23 Bbc Brown Boveri & Cie Batterie aus elektrisch in Reihe geschalteten Brennstoffzellen mit Festelektrolyt
US3616334A (en) * 1968-07-05 1971-10-26 Gen Electric Electrically and chemically coupled power generator and hydrogen generator
US3607427A (en) * 1969-02-06 1971-09-21 Gen Electric Electrically coupled fuel cell and hydrogen generator
US3964930A (en) * 1975-07-21 1976-06-22 United Technologies Corporation Fuel cell cooling system
US4056452A (en) * 1976-02-26 1977-11-01 Billings Energy Research Corporation Electrolysis apparatus
CA1059943A (en) * 1976-07-20 1979-08-07 Pierre L. Claessens Electrolytically forming peroxosulfuric acid to oxidize organic material in sulfuric acid
US4087976A (en) * 1976-08-13 1978-05-09 Massachusetts Institute Of Technology Electric power plant using electrolytic cell-fuel cell combination
DE2735934C3 (de) * 1977-08-10 1980-07-31 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen Verbindungsmaterial zur elektrischen Serienschaltung von elektrochemischen ZeUen
US4310605A (en) * 1980-09-22 1982-01-12 Engelhard Minerals & Chemicals Corp. Fuel cell system
US4490445A (en) * 1982-05-24 1984-12-25 Massachusetts Institute Of Technology Solid oxide electrochemical energy converter
US4583583A (en) * 1983-06-02 1986-04-22 Engelhard Corporation Fuel cell crimp-resistant cooling device with internal coil
US4482440A (en) * 1983-10-06 1984-11-13 Olin Corporation Electrochemical cell and process for manufacturing temperature sensitive solutions
US4574112A (en) * 1983-12-23 1986-03-04 United Technologies Corporation Cooling system for electrochemical fuel cell
US4629537A (en) * 1985-05-17 1986-12-16 Hsu Michael S Compact, light-weight, solid-oxide electrochemical converter
JP2569550B2 (ja) * 1987-05-08 1997-01-08 石川島播磨重工業株式会社 燃料電池の温度分布改善方法
US5338622A (en) * 1993-04-12 1994-08-16 Ztek Corporation Thermal control apparatus
US5347806A (en) * 1993-04-23 1994-09-20 Cascaded Advanced Turbine Limited Partnership Cascaded advanced high efficiency multi-shaft reheat turbine with intercooling and recuperation

Also Published As

Publication number Publication date
PL318546A1 (en) 1997-06-23
RU2168806C2 (ru) 2001-06-10
PL180962B1 (pl) 2001-05-31
US5501781A (en) 1996-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU688568B2 (en) Ultra-high efficiency turbine and fuel cell combination
PL179260B1 (pl) Uklad energetyczny z turbina gazowa PL
US6024859A (en) Pressurized integrated electrochemical converter energy system and method
EP1127382B1 (en) Fuel cell stacks for ultra-high efficiency power systems
RU2175799C2 (ru) Установка реформинга для преобразования реагента в продукты реакции (варианты) и способ осуществления реформинга
JP2004538600A (ja) 様々なシステム動作パラメータを制御するための流体調節要素を用いたハイブリッド動力システム
US20040091764A1 (en) Ultra-high efficiency turbine and fuel cell combination
AU704873B2 (en) Electrochemical converter
MXPA00009944A (es) Turbina de ultra-alta eficiencia y combustion de celda de combustible
IL125399A (en) Electrochemical converter assembly
NZ508239A (en) Heating of fuel cell reactants by heat exchange in pressure vessel enclosing the cell
AU2003262367A1 (en) A fuel cell power system
MXPA99006155A (en) Pressurized, integrated electrochemical converter energy system

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20050321