本申请涉及燃料电池，具体涉及一种耦合太阳能与甲醇重整燃料电池的联合发电系统。
背景技术：
1、目前燃料电池多采用氢气作为燃料，我国主要采用甲醇蒸汽与水蒸汽混合的方式制取氢气，但是上述氢气制取方式需要消耗大量的热量用于甲醇蒸汽和水蒸汽的制取，而现有技术中主要采用电加热的方式完成上述工序，由此导致氢气的制取消耗大量的电能，整个燃料电池发电系统的能耗较高，不利于降低其运行成本。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种耦合太阳能与甲醇重整燃料电池的联合发电系统，旨在解决现有技术中存在的能耗高的缺陷。
2、本申请通过以下技术方案实现上述目的：
3、一种耦合太阳能与甲醇重整燃料电池的联合发电系统，包括燃料电池；
4、太阳能加热模组，所述太阳能加热模组的出口端与入口端之间设置有热质循环管；所述热质循环管的各输送节点均设置有温度传感器和流量调节阀；
5、制氢模组，所述制氢模组与所述热质循环管连通，所述制氢模组的输出端与所述燃料电池的燃料输入端连通；
6、空气预热模组，所述空气预热模组与所述热质循环管连通，所述空气预热模组与所述燃料电池的空气输入端连通；
7、控制器，所述控制器分别与各所述温度传感器和各所述流量调节阀电连接。
8、可选的，太阳能加热模组包括若干太阳能聚光器和若干集热器，所述太阳能聚光器的聚光点位于所述集热器上。
9、可选的，热质循环管包括第一支路与第二支路，所述第一支路的入口端与所述第二支路的入口端并联后与所述集热器的出口端相连；所述第一支路的出口端与所述第二支路的出口端并联后与所述集热器的入口端相连。
10、可选的，制氢模组包括蒸汽发生器、甲醇蒸发器和重整器；所述第二支路将所述蒸汽发生器和所述甲醇蒸发器串联；所述重整器分别连接所述蒸汽发生器和甲醇蒸发器连通；所述重整器的出口端与所述燃料电池的燃料输入端连通。
11、可选的，燃料电池的出口端还连接有尾气燃烧炉，所述尾气燃烧炉的排气口分别与所述甲醇蒸发器和所述集热器相连，所述尾气燃烧炉与所述集热器之间还设置有温度传感器和流量调节阀，所述尾气燃烧炉与所述甲醇蒸发器之间设置有流量调节阀。
12、可选的，尾气燃烧炉的燃料进口端还连接有甲醇输送管，所述甲醇输送管与甲醇源连通；所述甲醇输送管上还设置有流量调节阀。
13、可选的，空气预热模组包括相互连接的空气泵和空气换热器，所述空气换热器与所述第一支路连通；所述空气换热器的空气出口端与所述燃料电池的空气输入端连通。
14、可选的，空气发生器的出口端还设置有用于将高温空气引入到重整器的旁路管；所述旁路管上设置有用于控制器通断状态的电磁阀。
15、可选的，联合发电系统还包括热箱和冷箱，其中所述热箱的入口端与所述集热器的出口端相连，所述热箱的出口端与所述第一支路和所述第二支路并联；所述冷箱设置于第二支路上，所述冷箱的出口端与所述第一支路的出口端并联后与所述集热器的入口端相连。
16、可选的，联合发电系统还包括汽轮机，所述蒸汽发生器的输出端通过流量调节阀连接一条与所述汽轮机连通的蒸汽管；所述汽轮机上还设置有依次串联的冷凝器和回水泵，所述冷凝器与所述汽轮机连通，所述回水泵的出口端与所述蒸汽发生器连通。
17、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
18、本申请包括燃料电池和太阳能加热模组，所述太阳能加热模组的出口端与入口端之间设置有热质循环管；所述热质循环管的各输送节点均设置有温度传感器和流量调节阀；同时所述联合发电系统还包括制氢模组和空气预热模组，所述制氢模组和空气预热模组分别与所述热质循环管连通，所述燃料电池分别与所述制氢模组和所述空气预热模组连通，同时所述温度控制器与所述流量调节阀分别与控制器电连接；
19、本申请所述发电系统工作过程中通过太阳能加热模组对循环热质进行加热，加热后的循环热质沿热质循环管从太阳能加热模组的出口端回流到入口端，在循环热质循环流动的过程中，对制氢模组进行加热，以产生氢气，同时对空气预热模组进行加热以产生热空气，氢气与热空气分别输入到所述燃料电池中燃烧，并对外输出电力；
20、与现有技术相比，本申请通过太阳能加热模块实现集热，并将收集到的热量用于加热循环热质（如加热油或熔融盐），加热后的循环热质将用于产生高温空气、水蒸汽和甲醇蒸汽，从而取代现有技术中的电加热制取甲醇蒸汽和水蒸汽的设备和工艺流程，去掉电能耗费最大的一道工序，从而降低整个系统运行的能耗；
21、其次，整个系统的热量来源以太阳能为主，其不但廉价，同时来源广泛，且还可以通过增设太阳能反光板的方式收集更多的太阳能，因此其能够进一步降低设备的运行成本，提高整套系统的经济性。
22、最后，甲醇燃料电池具有发电稳定性高，输出功率稳定的特点，通过耦合太阳能加热模组与甲醇燃料电池，其可以同时消除两种发电系统的缺陷，有利于提高发电系统的稳定性和可靠性，保证发电系统持续运行的同时降低其运行成本。
1.一种耦合太阳能与甲醇重整燃料电池的联合发电系统，其特征在于，包括燃料电池(1)；
2.根据权利要求1所述的一种耦合太阳能与甲醇重整燃料电池的联合发电系统，其特征在于，所述太阳能加热模组包括若干太阳能聚光器(5)和若干集热器(6)，所述太阳能聚光器(5)的聚光点位于所述集热器(6)上。
3.根据权利要求2所述的一种耦合太阳能与甲醇重整燃料电池的联合发电系统，其特征在于，所述热质循环管包括第一支路(7)与第二支路(8)，所述第一支路(7)的入口端与所述第二支路(8)的入口端并联后与所述集热器(6)的出口端相连；所述第一支路(7)的出口端与所述第二支路(8)的出口端并联后与所述集热器(6)的入口端相连。
4.根据权利要求3所述的一种耦合太阳能与甲醇重整燃料电池的联合发电系统，其特征在于，所述制氢模组包括蒸汽发生器、甲醇蒸发器(10)和重整器(11)；所述第二支路(8)将所述蒸汽发生器和所述甲醇蒸发器(10)串联；所述重整器(11)分别连接所述蒸汽发生器和甲醇蒸发器(10)连通；所述重整器(11)的出口端与所述燃料电池(1)的燃料输入端连通。
5.根据权利要求4所述的一种耦合太阳能与甲醇重整燃料电池的联合发电系统，其特征在于，所述燃料电池(1)的出口端还连接有尾气燃烧炉(12)，所述尾气燃烧炉(12)的排气口分别与所述甲醇蒸发器(10)和所述集热器(6)相连，所述尾气燃烧炉(12)与所述集热器(6)之间还设置有温度传感器(2)和流量调节阀(3)，所述尾气燃烧炉(12)与所述甲醇蒸发器(10)之间设置有流量调节阀(3)。
6.根据权利要求5所述的一种耦合太阳能与甲醇重整燃料电池的联合发电系统，其特征在于，所述尾气燃烧炉(12)的燃料进口端还连接有甲醇输送管(13)，所述甲醇输送管(13)与甲醇源连通；所述甲醇输送管(13)上还设置有流量调节阀(3)。
7.根据权利要求3所述的一种耦合太阳能与甲醇重整燃料电池的联合发电系统，其特征在于，所述空气预热模组包括相互连接的空气泵(14)和空气换热器(15)，所述空气换热器(15)与所述第一支路(7)连通；所述空气换热器(15)的空气出口端与所述燃料电池(1)的空气输入端连通。
8.根据权利要求7所述的一种耦合太阳能与甲醇重整燃料电池的联合发电系统，其特征在于，所述空气发生器的出口端还设置有用于将高温空气引入到重整器(11)的旁路管(16)；所述旁路管(16)上设置有用于控制器(4)通断状态的电磁阀(17)。
9.根据权利要求3所述的一种耦合太阳能与甲醇重整燃料电池的联合发电系统，其特征在于，所述联合发电系统还包括热箱(18)和冷箱(19)，其中所述热箱(18)的入口端与所述集热器(6)的出口端相连，所述热箱(18)的出口端与所述第一支路(7)和所述第二支路(8)并联；所述冷箱(19)设置于第二支路(8)上，所述冷箱(19)的出口端与所述第一支路(7)的出口端并联后与所述集热器(6)的入口端相连。
10.根据权利要求4所述的一种耦合太阳能与甲醇重整燃料电池的联合发电系统，其特征在于，所述联合发电系统还包括汽轮机(20)，所述蒸汽发生器的输出端通过流量调节阀(3)连接一条与所述汽轮机(20)连通的蒸汽管(21)；所述汽轮机(20)上还设置有依次串联的冷凝器(22)和回水泵(23)，所述冷凝器(22)与所述汽轮机(20)连通，所述回水泵(23)的出口端与所述蒸汽发生器连通。
