Комбінована електроенергетична система для вироблення електроенергії ( варіанти ) і вузол електрохімічного конвертера, який входить в систему

1 Комбинированная электроэнергетическая система для выработки электроэнергии, вклю чающая компрессор, газотурбинную систему и исто чник снабжения ее газо вой смесью, отл и чающаяся тем, что а качестве указанного источ ника она содержит электрохимический конвертер в форме одного или более топливных элементов, связанный с одним или более компрессорами и принимающий от них, по меньшей мере, одно первое или второе ве щество для выработки ком бинированного выхлопа, являюще гося продуктом электрохимической реакции между первым и вто рым ве ществами, причем указанная газо турбин ная си стема в форме одной или более газо вы х турбин соединена с электрохимическим конверте ром для приема указанного комбинированного выхлопа напрямую 2 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1 , отличающаяся тем, что допо лни тельно содержит генера тор, связанный с тур би ной, приспособленный принимать ее враща тель ную энергию и вырабаты вать электроэнер ги ю в ответ на вращательную энергию турбины 3 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1 , отлича ющаяся тем, что электро хи мический конвертер приспособлен вырабатывать электроэнергию 4 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1 , отличающаяся тем, что допо лни тельно содержит парогенера тор, на ходя щийся в тепловом взаимодействии с электрохимическим конвертером для выде ления из вы хлопа конвер тера о тходя щей теплоты и для передачи о тходя щей тепло ты турбине, а электро химиче ский кон вертер приспособлен работа ть при по вы шенной температуре и атмосферном давлении 5 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1 , отлича ющаяся тем, что электро хи мический конвертер имее т выбранн ую рабочую температур у и приспособлен рабо тать при повы шенной температуре и при по вы шенном давле нии, причем электрохимический конвертер содер жит вн утренний нагрева тель среды для вн утрен него нагрева первого и второго вещества до рабо чей температуры конвертера 6 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 5 , отлича ющаяся тем, что электро хи мический конвертер содержит множество тр убча тых элементов конвертера, которые содержат кольцевой электро литный слой , имеющий элек тродный материал окислителя на одной стороне и электродный материал топлива на противополож ной стороне 7 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1, отл ичающаяся тем, что электро хи мический конвертер содержит узел электро хими ческого конвертера, имеющий множество собран ных в паке т элементо в конвер тера , ко торые со держат множество электролитных пластин, имеющи х электродный материал окислителя на одной стороне и электродный материал топлива на проти воположной стороне, и множество про межуточных соединительных пластин для обеспе чения электрического контакта с электролитными пластинами, в котором пакет элементов конверте ра собран чередованием промежуточны х соеди нительных и электролитных пластин 8 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 7, отличающаяся тем, что собранные в пакет элементы конвертера дополнительно со держат множество тр убопроводов, аксиально свя занных с пакетом и приспособленных принимать, по меньшей мере, первое или второе вещество, и нагрева тель среды , связанный с тр убопрово дом для на гре ва, по мень шей мере , части перво го и второго ве щества до рабочей температуры кон вертера 9 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 8, отл ича ющаяс я тем , что промежу точная соединительная пластина содержит тепло проводную соединительную пластину м О О 00 см О1 28070 10 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 8, отличающаяся тем, что нагреватель среды содержит теплопроводную и инте грально образованную выступающую повер хность проме жуточной соединительной пластины , которая вы ступает в аксиальные трубопроводы 11 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 8 , отличающаяся тем, что пакет эле ментов конвертера дополнительно содержит мно жество распорных пластин, установленных между электролитными и промежуточными соединитель ными пластинами 12 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 11, отл ича ющаяс я тем, что на грева тель среды имеет теплопроводную и интегрально образованную выступающую повер хность распор ной пластины , ко торая выступае т во множество аксиальных тр убопроводов 13 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 8 , отличающаяся тем, что узел элек трохимического конвертера выделяет о тходящую теплоту, которая на гре вае т пер вое и второе ве щества до рабочей температуры конвертера, при чем отходя щая теплота кондукти вно передается первому и второму веществу посредством проме жуточной соединительной пластины 14 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 8, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, нагреватель среды разлагает первое и вто рое вещества, которые содержат углеводороды и реформинг-агенты, в некомплексные продукты реакции 15 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 8 , отличающаяся тем, что указанные аксиальные трубопроводы образованы пакетом, а указанные нагре вате ли сре ды связаны с указан ной промежуточной соединительной пластиной и выступают в указанные аксиальные тр убопрово ды 16 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1 , отл ича ющаяся тем, что ра бочая температура узла электрохимического конвертера находится в диапазоне от 20°С до1500°С 17 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1 , отличающаяся тем что указанный электрохимический конвертер являе тся топлив ным элементом, выбранным из гр уппы, содержа щей топливный элемент с окислом в твердом со стоянии, топливный элемент с плавленым карбо натом, щело чной топливный элемент, топливный элемент с фосфорной кислотой и топливный эле мент с протонной мембраной 18 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1, отл ича юща яся тем , что допо лни тельно со держит подогрева те ль для подогре ва первого и второго ве щества перед вводом в элек трохимический конвертер 19 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 18, отличающаяся тем, что подогрева тель содержит нар ужный регенеративный тепло обменник или радиационный теплообменник 20 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 18 , отличающа яся тем, что , по мень шей мере подогреватель разлагает первое и вто рое вещества, которые содержат углеводороды и реформинг-агенты, в некомплексные продукты реакции 21 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1 , отлича ющаяся тем, что электро хи мический конвертер установлен последовательно в линию между компрессором и турбиной 22 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1 , отличающаяся тем, что допо лни тельно содержит нагреватель вы хлопа конверте ра, установленный между электрохимическим конвертером и турбиной, для на грева вы хлопа конвертера до выбранной повышенной темпера туры перед вводом в турбину 23 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 22, отл ичающа яся тем, что нагре ва тель выхлопа конвертера содержит камеру сгора ния природного газа 24 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1 , о тлича ющая ся тем, что допо лни тельно содержит регенерир ующую теплоту обо лочку, образующую автоклав вокруг электрохими ческого конвертера 25 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1 , отлича ющаяся тем, что пер вое ве щество содержит воздух, а второе ве щество со держит природный газ 26 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1, отл ича ющаяс я тем, что дополни тельно содержит парогенератор, связанный с газовой турбиной и приспособленный принимать вы хлоп газовой турбины, причем парогенера тор конвективно связывает вы ходя щий газ газовой турбины в рабочее тело 27 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1 , отличающаяся тем, что допо лни тельно содержит паро вую турбин у, связанн ую с парогенератором и предназначенн ую для выра ботки электроэнергии 28 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1, отл ича ющаяс я тем что указанная газовая турбина содержит компрессор и механи ческ ую тур бин у, при чем турбина вырабатывае т электроэнергию и формируе т вы хлоп, имеющий выбранную повы шенную температур у, парогене ратор , связанный с газовой турбиной и приспо собленный принимать вы хлоп газовой турбины, конвективно связывает выхлоп газовой турбины в рабочее тело, а паровая турбина связана с паро генератором и предназначена для выработки электроэнергии 29 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 28 , отлича ющаяся тем, что дополни тельно содержит нагреватель, связанный с элек трохимическим конвертером и газовой турбиной, для на гре ва вы хлопа конвер тера до выбранной повышенной температуры перед вво дом в газо вую турбину 30 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 29, отличающаяся тем, что на гревате лем является камера сгорания природного газа 31 Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п 1 , отлича ющаяся тем, что указанные одна или более турбин связаны с указанными од ним или более компрессорами посредством, по меньшей мере, одного или более валов 32 Комбинированная электроэнергетическая сис тема для выработки электроэнергии, включающая газотурбинную систему и топливный элемент, от личающаяся тем, что содержит узел электро хи 28070 мического конвертера, имеющий множество собранных в пакет элементов конвертера и приспособленный принимать один или более реагентов, и газовую турбину, имеющую компрессор и связанную с электрохимическим конвертером, причем компрессор приспособлен подогревать, по меньшей мере, один из реагентов электрохимического конвертера 33. Комбинированная электроэнергетическая сис тема по п. 32 , отлича ющаяся тем, что дополни тельно содержит генератор, связанный с газовой турбиной, которая вырабатывает вра ща тельную энергию, а генератор вырабатывает электроэнер гию в ответ на враща тельную энергию турбины 34. Узел электрохимического конвертера, содер жащий пакет плоских элементов, включающи х электролитные пластины , о тличающийся тем, что содержит множество электролитных пластин, имеющих электродный материал окислителя на одной стороне и электродный материал топлива на противоположной стороне, множество проме жуточных соединительных пластин для обеспече ния электрического контакта с указанными элек тролитными пластинами, причем указанный пакет элементов конвертера собран чередованием про межуточных соединительных и электролитных пластин, и, по меньшей мере, один трубопровод, аксиально связанный с указанным пакетом, при чем указанный узел конвертера работает при вы бранной рабочей температуре, и нагреватели реа гентов, расположенные в указанных тр убопрово дах, для нагрева, по меньшей мере, части одного из указанных реаген то в до указанной рабо чей температуры указанного узла конвертера во вре мя прохождения через указанные трубопроводы. 35. Узел электрохимического конвертера по п. 34, отлича ющийся тем, что указанная промежуточ ная соединительная пластина содержит высоко теплопроводную соединительную пластину 36. Узел электрохимического конвертера по п 34, отлича ющийся тем, что указанный нагрева тель реагента содержит теплопроводную и интегрально образованную выступающую повер хность указан ной промежуточной соединительной пластины, которая выступае т в указанное множество акси альных тр убопроводов. 37. Узел электрохимического конвертера по п 34, отлича ющийся тем, что указанный узел конвер тера вы деляе т о тхо дя щую теплоту, которая на гревает указанные реагенты до указанной рабочей температуры, причем указанная отходящая тепло та кондукти вно передается указанным реагентам посредством указанной промежуточной соедини тельной пластины и указанной выступающей по верхности. 38. Узел электрохимического конвертера no n 34, отличающийся тем, что указанный пакет плоских элементов конвертера дополните льно содержит множество распорных пластин, установленных между указанными электролитными пластинами и указанными промежуточными соединительными пластинами. 39. Узел электрохимического конвертера по п. 38, отличающийся тем, что указанный вн утренний нагреватель реагента имеет теплопроводную и интегрально образованную выступающую повер х ность указанной распорной пластины, которая выступает в указанный аксиальный трубопровод. 40 Узел электрохимического конвертера по п. 34, отличающийся тем, что дополнительно содержит подогреватель для подогрева указанных реаген тов перед вводом в указанный узел конвертера 41 Узел электрохимического конвертера по п. 40, отл ичающийс я тем, что указанный подогре ва тель содержит нар ужный регенеративный тепло обменник или радиационный теплообменник, ко торый подогре вае т указанные реа ген ты о тхо дя щей теплотой, выделяемой указанным конверте ром 42 Узел электрохимического конвертера по п 40, отл ичающийся тем, что, по меньшей мере, один из указанных подогревателей и указанных нагре вателей реагента разлагает указанные вводимые реагенты, которые содержат углеводороды и ре форминг-агенты, на некомплексные продукты ре акции. 43 Узел электрохимического конвертера no n 34, отл ичающийся тем , что з указан ном паке те и указанном нагревателе реагента образовано мно жество трубопроводов, указанная промежуточная соединительная пластина имеет теплопроводную и ин тегра льно образо ванн ую выступающую по вер хность, ко торая вы ступае т в указанные акси альные трубопроводы 44 Узел электрохимического конвертера по п 34, отличающийся тем, что указанный электрохими ческий конвертер является топливным элементом с окислом в твердом состоянии 45. Узел электрохимического конвертера no n 34, отличающийся тем, что дополнительно содержит рекуперирующую теплоту оболочку, образующую автоклав вокруг указанного узла электрохимического конвертера 46 Узел электрохимического конвертера по п 34, отличающийся тем, что дополнительно содержит паровую турбин у, связанн ую с указанным элек трохимическим конвертером и предназначенную для выработки электроэнергии. 47 Узел электрохимического конвертера по п 46, отличающийся тем, что дополнительно содержит парогенератор, связанный с паровой турбиной. 48 Узел электрохимического конвертера по п 47, отличающийся тем, что конвертер содержит теп лообменник для радиационного теплообмена ме жду конвер тером и парогенератором, а электро химический конвертер приспособлен работать при повышенной температуре. 49. Узел электрохимического конвертера по п. 48, отличающийся тем, что электрохимический конвертер производит выхлоп, а парогенератор содержит рабочее тело, и вы хлоп электрохимического конвертера радиационно нагревает рабочее тело через теплообменник 50 Узел электрохимического конвертера по п. 47, отличающийся тем, что дополнительна содержит газовую турбин у, сообщающуюся с электрохимическим конвертером и приспособленную принимать выхлоп электрохимического конвертера и вырабатывать электроэнергию, а газовая турбина сообщается с парогенератором и производит выхлоп, имеющий выбранную повышенную температуру для последующей передачи парогенератору 51. Узел электрохимического конвертера по п 34, отличающийся тем, что дополнительно содержит 28070 газовую турбину, связанную с указанным электрохимическим конвертером. 52. Узел электрохимического конвертера по п. 51, отличающийся тем, что указанная газовая турби на содержи т компрессор , связанный с ро тором турбины. 53. Узел электрохимического конвертера по п. 52, отл ичающийся тем, что электро химический кон вертер установлен последовательно в линию ме жду указанным компрессором и указанным рото ром турбины 54. Узел электрохимического конвертера по п. 52, отлича ющийся тем, что указанный компрессор приспособлен подогревать, по меньшей мере, один из указанных реагентов. 55. Узел электрохимического конвертера по п. 52, отл ичающийся тем, что формирует единый вы хлоп , содержащий реагенты топлива и окисли те ля, причем указанный единый вы хлоп непосред ственно связан с указанной турбиной. 56. Узел электрохимического конвертера по п. 52, отличающийся тем, что формирует выхлоп, причем указанная система дополнительно содержит нагреватель выхлопа конвертера, расположенный между указанным конвертером и указанным ротором турбины, для нагрева указанного выхлопа указанного узла конвертера до выбранной повышенной температуры перед вводом в указанную турбину. 57. Узел электрохимического конвертера по п. 56, отлича ющийся тем, что указанный нагрева тель вы хлопа конвер тера со держит камеру сгорания природного газа. 58. Узел электрохимического конвертера по п. 52, отличающийся тем, что дополнительно содержит парогенератор, связанный с газовой турбиной и приспособленный принимать выхлоп газовой тур бины, причем парогенератор конвективно связы вае т вы хлоп газовой турбины в рабочее тело , и паровую турбину, связанную с парогенератором и предназначенную для выработки электроэнергии. Настоящее изобретение относится к газовым или паровым турбинам, а конкретно к электроэнергетическим системам, обладающим высоким коэффициентом полезного действия, в которых используют такие устройства. Наиболее близкой к группе заявляемых изобретений является энергогенерирующая система (см. патент ЕР-А-0246649), состоящая из объединенного цикла энергетической системы топливного элемента и комбинированной газотурбинной энергосистемы. Комбинированная газотурбинная энергетическая система в качестве основных элементов включает газовую турбин у, паровую турбину и котел-утилизатор отходящего тепла с энергетическим выходом через генератор, соединенный с газовой турбиной и паровой турбиной. Энергетическая система топливного элемента включает в качестве основных элементов риформингустановку, собственно топливный элемент, турбозарядное устройство и инвертор, преобразующий постоянный ток, генерируемый топливным элементом, в переменный. Собственно топливный элемент представляет собой пакет плоских элементов, содержащих электролитные пластины. Недостатком такой системы является недостаточно высокий коэффициент полезного действия. Недостатком топливного элемента являются его значительные размеры, обусловленные его конструктивными особенностями, а также невозможность нагрева реагентов до рабочей температуры топливного элемента. Задачей вариантов настоящего изобретения является создание комбинированной электроэнергетической системы для выработки электроэнергии путем объединения электрохимического конвертера с турбиной. Такая комбинированная система обладает относительно высоким коэффициентом полезного действия, например, коэффициент полезного действия такой системы составляет приблизительно 70% Поставленная задача достигается тем, что комбинированная электроэнергетическая система для выработки электроэнергии, включающая компрессор, газотурбинную систему и источник снабжения ее газовой смесью, согласно изобретению, з качестве указанного источника она содержит один или более электрохимических конвертеров, в форме одного или более топливных элементов, связанных с одним или более компрессорами и принимающих от них, по меньшей мере, одно первое или второе вещество для выработки комбинированного выхлопа, являющегося продуктом электрохимической реакции между первым и вторым веществами, причем указанная газотурбинная система в форме одной или более газовых турбин соединена с электрохимическим конвертером для приема указанного комбинированного выхлопа напрямую. Комбинированная электроэнергетическая система дополнительно содержит генератор, который принимает вращательную энергию турбины и, который вырабатывает электроэнергию в ответ на вращательную энергию турбины. Предпочтительно, чтобы электрохимический конвертер был приспособлен работать при повышенной температуре и различных давлениях. Комбинированная электроэнергетическая система дополнительно содержит теплообменный элемент, находящийся в тепловом взаимодействии с электрохимическим конвертером, для выделения отходящей (использованной) теплоты из выхлопа конвертера и для передачи отходящей теплоты турбине. Электрохимический конвертер системы содержит внутренний нагревательный элемент, который внутри нагревает первое и второе вещества до рабочей температуры конвертера. В другом аспекте, конвертер образован из множества плоских или трубчатых элементов, которые имеют кольцевой электролитный слой, имеющий на одной стороне электродный материал окислителя, а на противоположной стороне - электродный материал топлива. 28070 Кроме того, электрохимический конвертер содержит узел электрохимического конвертера, имеющий множество собранных в пакет элементов конвертера, которые содержат множество электролитных пластин, имеющих электродный материал окислителя на одной стороне и электродный материал топлива на противоположной стороне, и множество промежуточных соединительных пластин для обеспечения электрического контакта с электролитными пластинами так, чтобы пакет элементов конвертера был собран из чередующи хся промежуточных соединительных и электролитных пластин В другом аспекте собранные в пакет элементы конвертера дополнительно имеют множество трубопроводов, аксиально связанных с этим пакетом и приспособленных принимать первое и второе вещества, и нагреватель среды, связанный с трубопроводами, для нагрева, по меньшей мере, части первого и второ го веществ до рабочей температуры конвертера Промежуточная соединительная пластина является теплопроводной соединительной пластиной, а нагреватель среды имеет теплопроводную и интегрально образованную выступающую поверхность, образованную как неотъемлемую часть промежуточной соединительной пластины и которая выступает в аксиальные трубопроводы В другом варианте воплощения, пакет элементов конвертера содержит множество распорных пластин, установленных между электролитными пластинами и промежуточными соединительными пластинами, а нагреватель среды имеет теплопроводную и интегрально образованную выступающую поверхность распорной пластины, которая выступает во множество аксиальных трубопроводов В соответствии с одним практическим применением настоящего изобретения узел электрохимического конвертера выделяет отходящее тепло, которое нагревает первое и второе вещества до рабочей температуры конвертера и которое кондуктивно передается первому и второму веществу посредством промежуточной соединительной пластины В соответстэии с другим аспектом, электроэнергетическая система дополнительно содержит подогреватель для подогрева первого и второго вещества перед вводом в электрохимический конвертер Подогревателем предпочтительно является либо наружный регенеративный теплообменник, либо радиационный теплообменник В соответствии с др угим практическим применением настоящего изобретения, для разложения первого и второго вещества, которые содержат угле водороды и реформинг-агенты, на не комплексные продукты реакции, может быть использован нагреватель среды или подогреватель Комбинированная электроэнергетическая система дополнительно содержит нагреватель выхлопа конвертера в связи с электрохимическим конвертером и турбиной для нагрева выхлопа конвертера до выбранной повышенной температуры перед вводом в турбин у В соотве тствии с одним практическим применением настоящего изобретения, нагреватель нагревает выхлоп конвертера до температуры, превышающей рабочую температуру конвертера Нагревателем выхлопа предпочтительно являе тся камера сгорания при родного газа Электроэнер гети ческая система может дополнительно содержать регенеративный термоэлемент обшивки, который образует автоклав вокруг электрохимического конвертера Настоящее изобретение дополнительно обеспечивает паротурбинную электроэнергетическую систему, которая содержит электрохимический конвертер для формирования выхлопа (и отходящей теплоты), имеющего выбранную повышенную температуру, парогенератор, связанный с электрохимическим конвертером, и турбин у, связанную с парогенератором, и предназначенную для выработки электроэнергии Паротурбинная электроэнергетическая система содержит теплообменник для радиационного теплообмена между конвертером и парогенератором Электроэнергетическая система содержит теплообменник для рекуперации теплоты, связанный с турбиной, который принимает выхлоп конвертера и посредством конвекции передает отходящую теплоту от вы хлопа конвертера турбине Задачей настоящего изобретения является также создание топливного элемента {электрохимического конвертера), в котором за счет конструктивного выполнения узла электрохимического конвертера создается возможность нагревать реагенты почти до рабочей температуры конвертера во время прохождения через аксиальный трубопровод, что значительно уменьшает размер специализированных теплообменников для обработки тепла, связанных с конвертером, и значительно уменьшает соответствующую область теплообмена Поставленная задача достигается тем что топливный элемент, содержащий пакет плоских элементов, включающи х электролитные пластины, согласно изобретению, пакет содержит множество элементов конвертера, имеющих электродный материал окислителя на одной стороне и электродный материал топлива на противоположной стороне, и множество промежуточных соединительных пластин для обеспечения электрического контакта с электролитными пластинами Пакет элементов конвертера собран чередованием промежуточных соединительных и электролитных пластин В соответствии с др угим аспектом, собранные в пакет элементы конвертера дополнительно содержат множество трубопроводов аксиально связанных с пакетом и приспособленных принимать реагенты, нагреватель реагента, связанный с трубопроводом, для нагревало меньшей мере части реагентов до рабочей температуры конвертера В соответствии с одним практическим применением промежуточная соединительная пластина является теплопроводной соединительной пластиной, а нагреватель реагента является теплопроводной и интегрально образованной выступающей поверхностью промежуточной соединительной пластины, которая выступает во множество аксиальных трубопроводов Пакет элементов конвертера дополнительно содержит множество распорных пластин, установленных между электролитными и промежуточными соединительными пластинами Нагреватель реагента имеет теплопроводную и ин тегра льно образо ванн ую выступающую по 28070 верхность распорной пластины, которая выступает во множество аксиальных трубопроводов В соответствии с одним практическим применением настоящего изобретения, узел электрохимического конвертера генерирует отходящую теплоту, которая нагревает реагенты до рабочей температуры конвертера. Эта отходящая теплота кондуктивно передается реагентам посредством промежуточной соединительной пластины Паротурбинная электроэнергетическая система дополнительно содержит подогреватель для подогрева реагентов перед вводом в электрохимический конвертер Подогреватель может содержать наружный регенеративный теплообменник или радиационный теплообменник. В соответствии с другим практическим применением, один или оба (подогреватель и нагреватель реагента) разлагает реагенты, которые содержат углеводороды и реформинг-агенты, в некомплексные продукты реакции Настоящее изобретение дополнительно обеспечивает электроэнергетическую систему, которая содержит электрохимический конвертер, приспособленный для приема вводимых реагентов и для выделения отходящей теплоты и формирования выхлопа, газовую турбину, которая содержит компрессор, и механическую турбину, которая производит вы хлоп имеющий выбранную повышенную температур у. Система дополнительно содержит парогенератор, который принимает выхлоп газовой турбины и, который радиационно связывает выхлоп газовой турбины в рабочее тело. Система также содержит паровую турбину, которая связана по меньшей мере с парогенератором и которая приспособлена принимать рабочее тело. Настоящее изобретение дополнительно обеспечивает электроэнергетическую систему, которая содержит электрохимический конвертер, приспособленный принимать вводимые реагенты и производить отходящую теплоту и выхлоп, и газовую турбину, которая содержит компрессор и механическую турбин у, которая производит выхлоп, имеющий выбранную повышенную температур у. Система дополнительно содержит парогенератор, который принимает выхлоп газовой турбины и который конвективно связывает выхлоп газовой турбины в рабочее тело. Система содержит также паровую турбину, которая связана с парогенератором и которая приспособлена принимать рабочее тело В соответствии с одним практическим применением, электроэнергию генерируют посредством электрохимического конвертера, паровой турбины и газовой турбины Указанные выше и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из описания и сопроводительных чертежей, приведенных ниже, на которых одинаковыми ссылочными символами указаны одинаковые элементы на различных видах. Чертежи иллюстрируют принципы настоящего изобретения и, хотя приведенные чертежи выполнены не в масштабе, они дают представление об относительных размерах. Фиг 1 - принципиальная блок-схема комбинированной электроэнергетической системы, соответствующей настоящему изобретению, в которой использован электрохимический конвертер, расположенный последовательно з линию с газовой турбиной Фиг 2 - принципиальная блок-схема друго го варианта воплощения комбинированной электроэнергетической системы, соответствующей настоящему изобретению, в которой использован электрохимический конвертер, расположенный не в линию с газовой турбиной Фиг 3 - принципиальная блок-схема комбинированной электроэнергетической системы, соответствующей настоящему изобретению, в которой использован электрохимический конвертер и паровая турбина. Фиг 4 - принципиальная блок-схема другого варианта воплощения комбинированной электроэнергетической системы, соответствующей настоящему изобретению, в которой использованы как газовая турбина, так и паровая турбина, и нагреватель выхлопа конвертера Фиг. 5 - вид свер ху, с частичным вырезом, автоклава, в который заключен ряд электрохимических конвертеров настоящего изобретения Фиг. 6 - общий вид основного элемента электрохимического конвертера настоящего изобретения Фиг 7 - общий вид альтернативного варианта воплощения основного элемента электрохимического конвертера настоящего изобретения Фиг. 8 - поперечное сечение основного элемента, показанного на фиг. 6. Фиг 9 - схематическое изображение многовальной газотурбинной комбинированной электроэнергетической системы, в которой использован электрохимический конвертер, соответствующий настоящему изобретению Фиг 10 - графическая иллюстрация эффективности комбинированной электроэнергети ческой системы настоящего изобретения. На фиг 1 показана комбинированная газотурбинная электроэнергетическая система, соответствующая настоящему изобретению. Иллюстрируемая линия аэродинамической газотурбинной электроэнергетической системы 1 содержит электрохимический конвертер 2 и газотурбинный узел. Газовая турбина содержит компрессор 3, турбину 4 и генератор 5. Воздух из источника 6 воздуха посредством любого приемлемого трубопровода подают в компрессор 3, где он сжимается и таким образом, нагревается и затем выпускается и вводится в электро химический конвертер 2 Топливо 7 подают в подогреватель 8, где он подогревается до выбранной повышенной температуры, которая ниже рабочей температуры конвертера. Подогретые воздух и топливо являются вводимыми реагентами и служат источниками энергии электрохимического конвертера 2 Конвертер 2 нагревает сжатый воздух, подаваемый компрессором 3, и топливо 7 для получения высокотемпературного выхлопа Выхлоп вводят в газовую турбину 4, которая преобразует эту тепловую энергию во вращательную энергию для последующей передачи к электрогенератору 5 Характерно то, что турбина преобразует высокотемпературный выхлоп во враща тельное движение посредством вала турбины, которая совершает рабо ту для выра бо тки электро энергии . Элек 6 28070 трогенератор 5 производит электричество, которое может быть использовано как для коммерческого, так и для местного использования Одна из выгод применения электрохимического конвертера в качестве камеры сгорания газовой турбины заключается в том, что конвертер работает как дополнительный электрогенератор. Иллюстрируемые электрические соединения 9 показывают, что электричество может быть получено как от генератора 5, так и от конвертера 2 Компоненты газовой турбины и генератор известны на современном уровне техники и выпускаются на промышленной основе. Обычному специалисту в этой области те хники вполне очевидна работа компонентов газовой турбины, а также объединение электрохимического конвертера и газовой турбины, в частности в свете представленных описания и иллюстраций Например, обычный специалист в этой области техники легко поймет, что конвертер 2 может полностью или частично заменить камеру сгорания газовой турбины настоящего изобретения. Фиг 2 иллюстрирует электроэнергетическую систему 1 1 ,8 которой электрохимический конвертер 2 работает в автономном от газовой турбины режиме. Воздух из источника 6 воздуха сжимают посредством компрессора 3, выпускают и затем вводят в конвертер 2, работающий а автономном режиме. Топливо из источника 7 топлива вводят в конвертер и там воздух и топливо вступают в реакцию. Конвертер термически разлагает топливо на компоненты не комплексных продукто в реакции, как правило, НЬ и СО, и создает высокотемпературный выхлоп Выхлоп В ВОДЯТ В газовую турбину 4, которая связана с электрогенератором 5. Иллюстрир уемые генератор 5 и конвер тер 2 могут служить источником энергии для изображенного тягового двигателя 10. В системе 11 дополнительно может быть использован подогреватель, аналогичный подогре вателю, показанному на фиг. 1, для подогрева реагентов перед вводом в конвертер 2. Фиг. 3 иллюстрир ует электроэнергетическую систему 12, в которой использованы электрохимический конвертер 2, парогенератор 13 рекуперации теплоты и паровая турбина 14, соединенные, как показано на схеме. Парогенератор 13 работает в качестве подогревателя, подогревающего вводимые реагенты, например, воздух и топливо, до требуемой повышенной температуры, которая ниже рабочей температуры конвертера 2. Конвертер использует вводимые реагента и производит отходящую теплоту и нагретый выхлоп 15. Выхлоп 15 может быть подан к парогенератору 13 с помощью любого приемлемого средства, например, тр убопровода для текучей среды. Нагретый выхлоп помогает подогреть реагенты 6, 7 посредством регенеративного теплообмен ного процесса, нагревая в то же самое время рабочее тело, связанное, как правило, с паровой турбиной, например, воду, для получения пара для паровой турбины 14. В альтернативном варианте воплощения, парогенератор 13 содержит вн утри преобразователь для преобразования топлива посредством термической диссоциации, которая, как правило, связана с преобразованием углеводородов и реформинг-агентов в некомплексные продукты реак ции. На фиг. 4 показана другая электроэнергетическая система 16, в которой использованы электрохимический конвертер, газовая турбина и паровая турбина. Иллюстрируемая электроэнергетическая система 16 содержит вторичную камеру сгорания 17, парогенератор 13 и паровую турбину 14 Топливо из источника 7 топлива и воду 18 для реформинга, как правило, подаваемую из резервуара (не показано), вводят в электрохимический конвертер 2. Вода 18 и отходящая теплота, производимая конвертером 2, помогают преобразовать вводимое топливо, например, ископаемое топливо, в годные к употреблению некомплексные продукты реакции, например, молекулярный водород и моноокись углерода Воздух из источника 6 воздуха вводят в конвертер 2 (предпочтительно с помощью компрессора или нагнетательного вентилятора 3), где он объединяется с вводимым топливом, чтобы служить источником энергии для конвертера 2 Конвертер 2 производит высокотемпературный выхлоп, имеющий, как правило, температуру приблизительно 1000°С,который дополнительно нагревают до выбранной повышенной температуры, например, температуры 1300°С, посредством вторичной камеры сгорания 17 для соответствия заданным входным температурным требованиям газовой турбины 4. Газовая турбина 4 производит выхлоп 19, который проходит через парогенератор 13 рекуперации теплоты для последующего использования с паровой турбиной 14 устройства основания Выход паровой турбины соединен с электрогенератором 5, который вырабатывает электроэнергию. Электрические соединения 9 показывают то, что электричество может быть получено непосредственно как из электрохимического конвертера 2, гак и генератора 5 Электроэнергетические системы, показанные на фиг 1-4, дают то преимущество, что они позволяют вырабатывать электроэнергию в системе с высоким коэффициентом полезного действия посредством прямого объединения высоко эффективного, компактного электрохимического конвертера с составляющими компонентами устройства основания электростанции. Объединение электрохимического конвертера с газовой турбиной, как показано на фиг 1-4, позволяет получить газотурбинную электроэнергетическую систему, которая имеет общий коэффициент полезного действия, составляющий приблизительно 70%. Такой коэффициент полезного действия системы представляет значительное увеличение эффективности по сравнению с эффективностью газотурбинных электроэнергетических систем предшествующего уровня техники и отдельно электрохимических систем предшествующего уровня те хники. Иллюстрируемые газотурбинные электроэнергетические системы содержат электрохимический конвертер для обеспечения высококачественной тепловой и электрической энергии, при использовании достоинств электрохимических конвертеров. Например, конвертер работает как тепловой источник с низким содержанием NOx, улучшая в соответствии с этим эксплуатационные качества с точки зрения сохранения окружающей среды по сравнению с обычными газотурбинными электростанциями. 28070 Высокая эффективность комбинированной системы электрохимического конвертера и газовой турбины графически иллюстрируется на фиг 10 По оси ординат графика отложены общие коэффициента полезного действия системы (в процентах), а по оси абсцисс - соотношение мощностей комбинированной системы Соотношение мощностей определяли как отношение суммы величин электрохимического конвертера и газовой турбины (ТЭ+ГТ) к величине газовой турбины (ГТ) Графиче ская зависимость 20 иллюстрир ует то, что общий коэффициент полезного действия системы может превышать 60% при использовании топливного элемента, имеющего коэффициент полезного действия 50%, и газовой турбины, имеющей коэффициент полезного действия 25% Аналогичным образом, графическая зависимость 21 иллюстрирует то, что общий коэффициент полезного действия системы может превышать 80% при использовании топливного элемента, имеющего коэффициент полезного действия 55%, и газовой турбины, имеющей коэффициент полезного действия 35%, и в зависимости от соотношений мощностей может дости гать 70% Гра фические зависимости 20 и 21 иллюстрируют также то, что величины и коэффициенты полезного действия электрохимического конвертера и газовой турбины могут быть выбраны так, чтобы получить максимальный общий коэффициент полезного действия системы Кроме того, эти графические зависимости иллюстрируют то, что, если газовую турбину использовали совместно с электрохимическим конвертером, может иметь место соответственно большое увеличение коэффициента полезного действия системы, рез уль та т которо го был до сих пор не известен Например, как было указано выше, газотурбинная электроэнергетическая система, в которой использовали электрохимический конвертер, имеет общий коэффициент полезного действия системы 60% и приближающийся к 70%, в зависимости от величин и коэффициентов полезного действия составляющих ее газовой турбины и электрохимического конвертера На фиг 9 схематически показана электроэнергетическая система 22, которая объединяет электрохимический конвертер с многовальной газотурбинной системой Иллюстрируемая газотурбинная система может быть обычной турбинной системен с камерой сгорания Иллюстрируемая комбинированная система 22 содержит пару компрессоров С1 и С2, две турбины Т1 и Т2 , генератор 23, промежуто чный хо лоди льник 24 и один или более электрохимических конвертеров 25 Ме ханические компрессоры С1 и С2 соединены с турбинами Т1 и Т2, соответственно, парой валов 26, 27. Как показано, воздух из воздухоприемника поступает в компрессор С1 на его входе и посредством него подвергается сжатию После этого, сжатый воздух вы ходит из компрессора на его выходе и входит в промежуточный холодильник 24, который уменьшает температуру сжатого воздуха до того, как воздух покинет промежуточный холодильник Промежуточный холодильник 24 принимает на своем входе охлаждающую текучую среду, например, воду, из исто чника тек учей среды (не показано) и выпускает воду на своем выходе После этого, охлажденный сжатый воздух поступает в компрессор С2, который снова сжимает воздух перед вводом его в первый электрохимический конвертер 25 Между компрессором С2 и конвертером 25 воздух подают по тр убопроводу 28 После ввода в конвертер, воздух реагирует с топливом из источника топлива (не показано) и потребляется электрохимическим конвертером 25 для выработки электроэнергии Выхлоп конвертера вводят в турбину Т2 по трубопроводу 29, выхлоп которой вводят во вторичный конвертер 25 Вторичный конвертер генерирует электричество и повторно нагревает выхлоп перед вводом его в турбину Т1 Выхлоп турбины Ті предпочтительно отводят из системы 22 по трубопроводу 30 для последующего применения Вращательная энергия турбины Т1 предпочтительно посредством узла 26 приводного вала делится между механическим компрессором С1 и электрогенератором 23 Электрогенератор 23 может быть использован для выработки электроэнергии для множества местных и коммерческих целей Хотя в иллюстрируемой системе 22 использовали пару электрохимических конвертеров, обычному специалисту в этой области те хнике будет понятно, что может быть использован только один конвертер, причем другой конвертер может быть заменен обычной камерой сгорания Существуют другие варианты воплощения описанных выше конструкций, которые известны обычным специалистам в этой области техники Например, может быть использовано несколько газотурбинных узлов или любое число компрессоров, камер сгорания и турбин Настоящее изобретение дополнительно предполагает объединение электрохимического конвертера с большинством типов газовых турбин, включающим одновальные газовые турбины, двухвальные газовые турбины, регенеративные газовые турбины, газовые турбины с промежуточным холодильником и газовые турбины с промежуточным перегревом В своем самом широком аспекте, настоящее изобретение охватывает комбинированную электроэнергетическую систему, в которой совместно используют электрохимический конвертер и обычную газовую турбину В соответствии с одним предпочтительным вариантом воплощения настоящего изобретения конвертер заменяет либо полностью, либо частично одну или более камер сгорания газотурбинной электроэнергетической системы Прямое объединение электрохимического конвертера с газовой турбиной облегчается, еспи электрохимический конвертер 1 размещен в автоклаве 31 высокого давления На фиг 5 иллюстрируется предпочтительный тип корпуса конвертера, где автоклав 31, который также работает как регенеративная тепловая оболочка, содержит ряд составленных узлов 32 топливных элементов, которые более подробно описаны ниже Автоклав 31 содержит выпускной трубопровод 33 выхлопа, электрические соединители 34 и впускные трубопроводы 35 и 36 реагентов В предпочтительном варианте воплощения, окислитель вводят в узлы топливных элементов через расположенные в центре трубопроводы 36, а топливо вводят через топливные тр убопроводы 35 , расположенные по 28070 периферии автоклава 31. Как описано выше, электрохимический конвертер может работать при повышенной температуре и при нормальном или при повышенном давлении Электрохимический конвертер предпочтительно представляет собой систему топливных элементов, которая может содержать теплообменник, аналогичный тому, который описан в патенте США № 4853100, включенном в эту заявку ссылкой Топливные элементы, как правило, обеспечивают диссоциацию топлива бла годаря использованию химического потенциала выбранных видов топлива, например, молекул водорода или моноокиси углерода, для получения окисленных молекул помимо электроэнергии Поскольку стоимость подачи молекулярного водорода или моноокиси углерода относительно более высока, чем подача традиционного ископаемого топлива, для преобразования ископаемого топлива, например, угля и природного газа, в газообразную смесь реагентов с высоким содержанием водорода и моноокиси углерода, может быть предусмотрен этап реформинга или обработки топ лива . Следо ва тельно, для преобразования ископаемого топлива в некомплексные газообразные реагенты посредством использования пара, кислорода или двуокиси углерода (в эндотермической реакции), применяют топливный процессор специализированный или расположенный в топливном элементе. На фи г 6-8 иллюстрир уе тся осно вной элемент 37 электрохимического конвертера 2, который особенно пригоден для объединения с обычными газовыми турбинами. Элемент 37 содержит электролитную пластину 38 и промежуточн ую соединительную пластину 41. В одном варианте воплощения, электролитная пластина 38 может быть выполнена из керамики, например, из стабилизированной окиси циркония ZrO2(Y2O3), на которую наносили пористый электродный материал окислителя 39 и пористый электродный материал топлива 40 Примерами электродных материалов окислителя являются перовскиты, например, LaMnO3(Sr) Примерами электродных материалов топлива являются керметы, например, ZrO2/Ni и 2rO2/NiO Промежуточн ую соединительную пластину 41 предпочтительно делают из электро- и теплопроводного материала Примерами такого материала являются никелевые сплавы, платиновые сплавы, неметаллические проводники, например, карбид кремния, 1_а(Мп)СгОз, и предпочтительно, выпускаемый на промышленной основе, Inconel, производства компании Inco ,USA Промежуточная соединительная пластина 41 служит в качестве электрического соединителя между смежными электролитными пластинами и в качестве перегородки междутопливными и окислительными реагентами. Как лучше всего показано на фиг. 8, промежуточная соединительная пластина 41 имеет центральное отверстие 42 и набор концентрично разнесенных в радиальном направлении отверстий 43 Третий наружный набор отверстий 46 расположен вдоль наружной цилиндрической части или периферии пластины 41 Промежуточная соедините льная пластина имеет текстуриро ванную повер хность 44 Тексту рированную поверхность предпочтительно получают формированием на ней углублений 45, как показано на фиг. 8, которые образуют соединяющиеся каналы для течения реагентов Предпочтительно, чтобы обе стороны промежуточной соединительной пластины 41 имели поверхность с образованными на ней углублениями Хотя промежуточный и внешний комплекты отверстий 43 и 46, соответственно, показаны с выбранным числом отверстий, обычному специалисту в этой области технике буде т понятно, что в зависимости от требований, предъявляемых к системе и потоку реагентов, может быть использовано любое число отверстий или разные рисунки их распределения Аналогичным образом, электролитная пластина 38 имеет центральное отверстие 47 и набор промежуточных и внешних отверстий 48 и 49, которые образованы в местах комплементарных отверстиям 42, 43 и 46, соответственно, промежуточной соединительной пластины 41 Из фиг 7 следует, что распорная пластина 50 может быть расположена между электролитной пластиной 38 и промежуточной соединительной пластиной 41 Распорная пластина 50 предпочтительно имеет гофрированную поверхность 51, которая образует соединяющиеся каналы для потока реагентов, аналогичных каналам в промежуточной соединительной пластине 41 Распорная пластина 50 имеет также ряд отверстий 52, 53 и 54, концентрично разнесенных от центра, которые, как показано, расположены в местах, комплементарных отверстиям промежуточных соединительных и электролитных пластин Кроме того, в таком устройстве, промежуточная соединительная пластина 41 лишена каналов для потока реагентов Распорную пластину 50 предпочтительно делают из электропроводного материала, например, никеля. Иллюстрир уемые электроли тные пластины 38, промежуточные соединительные пластины 41 и распорные пластины 50 могут иметь пюбую требуемую геометри ческ ую кон фигурацию Кроме того, пластины, имеющие иллюстрируемые трубопроводы, могут проходить в направлении наружу в повторяющейся и неповторяющейся конфигурации и, таким образом, показаны пунктирными линиями. Из фиг 8 следует, что, когда электролитные пластины 38 и промежуточные соединительные пластины поочередно собраны в пакет и совмещены вдоль их соответствующи х отверстий, отверстия образуют аксиальные (относительно блока) трубопроводы, по которым в элемент подают вводимые реагенты и по которым выходит использованное топливо В частности, совмещенные центральные отверстия 47 и 42 образуют входной трубопровод 55 окислителя, совмещенные концентрические отверстия 48, 43 образуют впускной трубопровод 56 топлива, а совмещенные наружные отверстия 49 и 46 образуют тр убопровод 57 использованного топлива Поверхность 44, имеющая углубления, промежуточной соединительной пластины 41 имеете поперечном сечении, показанном на фиг 8, го фры, образованные на обеих сторонах Эти го фры образуют каналы для течения реагентов, которые направляют вводимые реагенты к периферии 28070 промежуточных соединительных пластин. Промежуточная соединительная пластина также имеет выступающую нагревающую поверхность или выступ, которые проходят в каждый аксиальный трубопровод и вдоль периферии промежуточной соединительной пластины Характерно, что промежуточная соединительная пластина 41 имеет плоскую кольцеобразную выступающую поверхность 58, образованную вдоль наружного периферийного края пластины В предпочтительном варианте воплощения, иллюстрируемая нагревающая поверхность 58 выходит за наружный периферийный край электролитной пластины 38 Промежуточная соединительная пластина дополнительно имеет выступающие нагревающие поверхности, которые выступают в аксиальных тр убопроводах, например, край 59 выступаете и расположен в аксиальном трубопроводе 57, край 60 выступает в и расположен в аксиальном трубопроводе 56; а край 61 выступает в и расположен в аксиальном трубопроводе 55 Выступающие нагревающие поверхности могут быть интегрально образованы с промежуточной соединительной пластиной или могут быть соединены с ней или прикреплены к ней. Нагревающая поверхность необязательно должна быть выполнена иа того же материала, что и промежуточная соединительная пластина, а из любого приемлемого теплопроводного материала, способного выдерживать рабочие температуры электрохимического конвертера В альтернативном варианте воплощения, выступающая нагревающая поверхность может быть интегрально образована или соединена с распорной пластиной Отсутствие ребра или выступа на периферии промежуточной соединительной пластины обеспечивает каналы выхлопа, которые сообщаются с внешней средой. Каналы для потока реагентов соединяют трубопроводы вводимых реагентов с наружной периферией, позволяя, таким образом, реагентам выходить в наружную среду или в термальную емкость или в автоклав, расположенный вокруг электрохимического конвертера, как показано на фиг 5 . На фиг. 8 показано, что иллюстрируемый герметик 62 может быть нанесен на участки промежуточной соединительной пластины 41 у соединений трубопровода, позволяя, таким образом, избирательно конкретному реагенту проходи ть через промежуточную соединительную поверхность и через сопряженную поверхность электролитной пластины 38. Нижняя поверхность 63 промежуточной соединительной пластины контактирует с электродным покрытием 40 топлива электролитной пластины 38 В этом устройстве желательно, чтобы герметик позволял только топливному реагенту входить в канал для потока реагентов и, таким образом, контактировать с топливным электродом. Как показано, герметик 69 расположен вокруг впускного трубопровода 55 окислителя, образуя эффективный барьер потоку реагентов вокруг трубопровода 55 окислителя. Герметик помогает сохранять целостность топливного реагента, контактирующего с электродным материалом 40 топлива электролитной пластины 38, а также поддерживать целостность использованного топлива, вы ходя ще го через тр убопровод 57 и спользован ного топпива Верхняя поверхность 64 промежуточной соединительной пластины 41 имеет герметик 65, нанесенный вокруг впускных трубопроводов 56 топлива и трубопровода 57 использованного топлива Верхняя поверхность промежуточной соединительной пластины 64 контактирует с окислительным покрытием 40 противоположной электролитной пластины 38 Следовательно, сочленение на входном трубопроводе 55 окислителя лишено герметика, что позволяет в соответствии с этим окислительному реагенту входить в каналы для потока реагентов Герметик 65, который полностью окружает трубопроводы 56 топлива, препятствует чрезмерной утечке топливного реагента в каналы для потока реагентов, препятствуя, таким образом, смешиванию топливных и окислительных реагентов. Аналогичным образом, герметик 66, который полностью окружает трубопровод 57 использованного топлива препятствуе т потоку использованного окислительного реагента в трубопровод 57 использованного топлива Таким образом поддерживают чистоту использованного топлива, которое нагнетают через трубопровод 57. Как следует из фиг. 8, окислительный реагент может быть введен в электрохимический конвертер через аксиальный трубопровод 55, который образован отверстиями 47, 42 электролитной и промежуточной соединительной пластин, соответственно Окислитель распределяется по верхней поверхности промежуточной соединительной пластины 64 и по верхней поверхности электродного материала 39 окислителя с помощью каналов для потока реагентов. После этого использованный окислитель проходит в радиальном направлении наружу к периферийному краю 58 и в конце концов выпускается вдоль периферии конвертера. Герметик 66 препятствует потоку окислителя в трубопровод 57 использованного топлива Путь потока окислителя через аксиальные трубопроводы указан сплошными черными стрелками 67, а через элемент окислителя - сплошными черными стрелками 68. Топливный реагент вводили в электрохимический конвертер 37 посредством трубопровода 56 топлива, образованного совмещенными отверстиями 48, 43 пластин Топливо вводится в каналы для потока реагентов и распределяется по нижней поверхности промежуточной соединительной пластин 63 и по электродному покрытию 40 топлива электролитной пластины 38 В то же самое время, герметик 69 препятствует вводу окислительного реагента от входа в каналы для потока реагентов и, таким образом, смешиванию со смесью чистого топливного/использованного топливного реагента. Отсутствие какого-либо герметика у трубопровода 57 использованного топлива позволяет использованному топливу входить в трубопровод 57. Затем топливо выходит вдоль кольцеобразного края 58 промежуто чной соедините льной пластины 41. Путь потока топливного реагента показан сплошными черными стрелками 70. Углубления 45 промежуточной соединительной пластины 41 имеют вершину 71, которая контактирует с электролитными пластинами в узле, для образования между ними электрического соединения 10 2S070 Для изготовления тонких электросоединительных пластин настоящего изобретения может быть использовано множество проводящих материалов Эти материалы должны отвечать следующим требованиям (1) обладать высокой прочностью, а также электро-и теплопроводностью (2) иметь хорошее сопротивление окислению до рабочих температур (3) обладать химической совместимостью и стабильностью по отношению к вводимым реагентам, и (4) давать производственную экономию при формировании в конфигурацию текстурированной пластины, примером которой является пластина с каналами для потока реагентов Приемлемыми материалами для изготовления соединителя являются никелевые сплавы, хромоникелевые сплавы, сплавы никель-хром-железо, сплавы железо-хром-алюминий , пла тино вые сплавы, керметы этих сплавов и тугоплавкие материалы, например, окись циркония или окись алюминия, карбид кремния и дисилицид молибдена Текстурированные верхняя и нижняя поверхности промежуточной соединительной пластины могут быть получены, например, штамповкой листов из металлических сплавов при использовании одного или более комплектов штампов Штампы предпочтительно имеют конфигурацию, соотве тствующую конфигурации промежуточной соединительной пластины, при этом они могут быть упрочнены посредством термообработки для обеспечения сопротивлений повторяющимся нагрузкам сжатия в условия х массового производства, а также высоким рабочим температурам Штамповку промежуточных соединительных пластин осуществляют в процессе множества операций вследствие сложности геометрии сети каналов для потока газа, например, поверхности промежуточной соединительной пластины с углублениями Трубопроводы, образуемые в промежуточны х соединительных пластина х, предпочти тельно получают пробивкой на последнем этапе производства Для предотвращения образования чрезмерных вн утренних механических напряжений листового материала, между последовательными операциями рекомендуется проводить термический отжиг Выбранный способ штамповки должен обеспечить производство изделий переменной и сложной геометрии при сохранении равномерной толщины материала В альтернативном варианте, гофрированные промежуточные соединительные пластины могут быть получены электроосаждением на первоначально плоские металлические пластины, используя комплект приемлемых масок Промежуточные соединительные пластины могут быть получены осаждением из паровой фазы на подложки, которым предварительно придана соответствующая конфигурация, путем спекания порошков или аналогичными методами Перед вводом в электро химический конвертер, окислительный и топливный реагенты предпочтительно подогревают до соответствующей температуры Такой подогрев может быть осуществлен с помощью любого приемлемого нагревателя, например, регенеративного теплообменника или радиационного теплообменника, для нагрева реагентов до температуры, достаточной для уменьшения величины термических напряжений, возникающих в конвертере Существенным признаком настоящего изобретения является то, что комбинированные электроэнергетические системы, иллюстрируемые на фиг 1-4 и фиг 9-Ю, неожиданно работают при коэффициентах полезного действия, которые превышают коэффициент полезного действия любой системы, известной на предшествующем уровне те хники Другим существенным признаком настоящего изобретения является то, что выступающие нагревающие поверхности 61 и 60 нагревают реагенты , на ходящиеся в тр убопровода х 55 и 56 окислителя и топлива, до рабочей температуры конвертера Харак терно то, что выступающая поверхность 61, которая выступает в тр убопровод 55 окислителя, нагревает окислительный реагент, а выступающая поверхность 60, которая выступает в тр убопровод 5в топлива, нагревает топливный реагент Промежуточные соединительные пластины 41, обладающие высокой теплопроводностью, облегчают нагрев вводимых реагентов посредством теплопередачи от внутренней поверхности топливного элемента, например, от средней области проводящей промежуточной соединительной пластины к выступающим поверхностям или выступам, нагревая, таким образом, вводимые реагенты до рабочей температуры перед перемещением по каналам для потока реагентов. Таким образом, выступающие поверхности работают как нагревательные ребра Такая конструкция для нагрева реагентов обеспечивает получение компактного конвертера, который может быть обьединен с электроэнергетической системой для выработки электроэнергии и дополнительно обеспечивает относительно дешевую систему, имеющую большой коэффициент полезного действия Электрохимические конвертеры, содержащие топливные элементы, созданные в соответствии с этими принципами и используемые в связи с газовой турбиной, обеспечивают электроэнергетическую систему, имеющую относительно простую конструкцию Рабочая температура электрохимического конвертера находится в диапазоне от 20сС до 1500йС, а предпочтительными типами топливных элементов, используемых в настоящем изобретении, являются топливные элементы с окислом в твердом состоянии, топливные элементы с плавленым карбонатом, щелочные топливные элементы, топливные элементы с фосфорной кислотой и топливные элементы с протонной мембраной В альтернативном варианте воплощения электролитные и промежуточные соединительные пластины могут иметь по суще ству тр убчатую форму и электродный материал окислителя, расположенный на одной стороне, а электродный материал топлива, расположенный на противоположной стороне Эти пластины могут быть затем собраны в пакет вместе аналогичным образом Таким образом, очевидно, что настоящее изобретение содержит усовершенствования по сравнению с предшествующим уровнем техники Поскольку могут быть сделаны изменения описанных выше конструкций без отклонения от обьема настоящего изобретения, предполагается, 11 28070 что содержание всего приведенного выше описания или показанного на сопроводительных чертежах должно толковаться как иллюстративное, а не ограничительное Очевидно также, что приводимая ниже формула изобретения должна охватить все ограничительные и характерные признаки изобретения, описанного в этой заявке, и все оче видные эле КОМПРЕССОР, Ъ