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龙图腾网获悉深圳大学申请的专利一种直接煤燃料电池电堆发电设备及发电方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN110690484B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：201910941902.8，技术领域涉及：H01M8/0612；该发明授权一种直接煤燃料电池电堆发电设备及发电方法是由谢和平;翟朔;陈彬;刘涛设计研发完成，并于2019-09-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种直接煤燃料电池电堆发电设备及发电方法在说明书摘要公布了：本发明提供的一种直接煤燃料电池电堆发电设备及发电方法，包括：壳体；依次设置在壳体内的高温脱硫层、第一孔洞层和第二孔洞层；由高温脱硫层、第一孔洞层和第二孔洞层分隔而成的煤气化腔、燃料气分流腔、管式电池腔和电池尾气腔；设置在壳体上的气体入口、尾气出口、通风口和设置在所述通风口前端的鼓风装置。本发明通过将煤气化腔与管式电池腔分开设置，在煤气化腔与管式电池腔之间设置高温脱硫层，可以避免固体碳气化后含有的少量含硫气体对阳极催化剂的毒化作用；硫化后的CO通过燃料气分流腔分流进入管式电池中，设备结构紧凑，避免了CO的管道输运与分离式除硫器所带来的气体压力流损与降温所带来的热力学损失，提升整体发电效率。

本发明授权一种直接煤燃料电池电堆发电设备及发电方法在权利要求书中公布了：1.一种直接煤燃料电池电堆发电设备，其特征在于，包括：内部中空的壳体； 所述壳体内依次设置有高温脱硫层、第一孔洞层和第二孔洞层；所述高温脱硫层、第一孔洞层和第二孔洞层将所述壳体内部分隔为煤气化腔、燃料气分流腔、管式电池腔和电池尾气腔； 所述管式电池腔内设置有至少一个管式电池；所述第一孔洞层和所述第二孔洞层上分别设置有至少一个孔洞；所述管式电池安装于所述第一孔洞层和所述第二孔洞层的孔洞中； 所述壳体上设置有气体入口、尾气出口、通风口和设置在所述通风口前端的鼓风装置； 所述气体入口与所述煤气化腔相连通；所述尾气出口与所述电池尾气腔相连通；所述通风口与所述管式电池腔相连通； 所述壳体由内部中空的第一壳体和第二壳体对接而成，所述第一壳体与所述第二壳体可拆卸连接；将煤气化反应和电池电化学反应设置在可拆卸的壳体内进行，电池电化学反应产生的热量通过腔体导热或热辐射加热煤气化腔，补充逆Boudouard反应所需热量； 所述设备还包括：分别与所述尾气出口与所述气体入口相连接的连接管道，所述连接管道用于将所述尾气出口产生的尾气循环至所述气体入口； 所述管式电池由管内的阳极层和管外的阴极层以及设置在阳极层和阴极层之间的电解质组成； 由气体入口通入二氧化碳气体，二氧化碳气体会与煤气化腔中的煤发生逆Boudouard反应，产生大量的CO燃料气，CO经过高温脱硫层进行脱硫处理后，进入燃料气分流腔，经过所述燃料气分流腔分流进入管式电池内部，由鼓风装置从通风口通入的空气在管式电池管外得到电子生成O2-，O2-与管式电池内部的CO发生电化学反应，向外电路放出电子的同时生成CO2由尾气出口排出； 由鼓风装置从通风口通入的空气在管式电池管外的阴极层上得到电子生成O2-，O2-在浓度差和电势差驱动下穿过电解质层到达管式电池内的阳极层，在阳极层与发生电化学反应，向外电路放出电子形成完整电流回路，从而发电； 将尾气出口排出的CO2循环至气体入口，用作煤的气化剂； 所述管式电池腔的工作温度为750～800℃；所述管式电池腔的工作温度比所述煤气化腔的工作温度高50℃，由管式电池腔传导至煤气化腔的热量能够维持煤气化腔的工作温度在700～750℃； 所述壳体上还设置有与所述煤气化腔相连通的煤粉入口，所述煤粉入口用于向所述煤气化腔内加入煤；所述煤粉入口设置在所述壳体的上端，通过煤粉的加入速率与加入量控制电堆发电量，当对电力需求较小时，电堆将工作在较低电流下，通过减小加入煤粉速率或煤粉量来控制CO产生速率，以减小电化学反应速率，或者通过降低被循环的尾气CO2流量来减小电化学反应速率，使输出功率减小；反之，当对电力需求较大时，则增加煤粉加入量或加入速率，或者增加被循环的尾气CO2流量来增加电化学反应速率； 所述壳体下端设置有与所述煤气化腔相连通的排灰分伐；所述排灰分伐下端设置有煤灰分槽；所述煤灰分槽用于收集所述排灰分伐排出的不可燃的煤灰分颗粒与未燃尽的煤颗粒； 所述壳体上端还设置有与所述管式电池腔相连通的空气出口；所述空气出口与所述通风口和鼓风装置上下相对设置； 所述第一孔洞层和所述第二孔洞层平行设置，所述第一孔洞层和所述第二孔洞层上的孔洞对称设置；所述管式电池安装于所述第一孔洞层和所述第二孔洞层的对称孔洞上；所述第一孔洞层和所述第二孔洞层上的孔洞的面积设置大于所述管式电池两端横截面的面积；所述管式电池通过高温密封胶与所述第一孔洞层和所述第二孔洞层密封连接；所述高温密封胶为耐1250℃的高温玻璃密封胶。

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