一种实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113374537A(43)申请公布日2021.09.10(21)申请号202110634027.6(22)申请日2021.06.07(71)申请人西安热工研究院有限公司地址710048陕西省西安市碑林区兴庆路136号(72)发明人范庆伟晋中华赵军旗时勇强敬小磊张锋刘洋(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人张海平(51)Int.Cl.F01D15/10(2006.01)H01M8/04298(2016.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统(57)摘要本发明公开了一种实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统，可再生绿色电源的输出端与电用户及绿氢生产系统相连接，汽轮发电机组的输出端与电用户及绿氢生产系统相连接，绿氢燃料锅炉的蒸汽出口与汽轮发电机组的蒸汽入口相连通，汽轮发电机组的疏水出口与绿氢燃料锅炉的进水口相连通，绿氢燃料锅炉的烟气出口经烟气水分回收系统与烟囱的入口相连通，烟气水分回收系统的疏水出口与绿氢生产系统的进水口相连通，绿氢生产系统的氢气出口与绿氢存储系统的入口相连通，绿氢存储系统的出口与绿氢燃料锅炉的氢气入口相连通，该系统解决现役燃煤火电机组与绿氢燃料的耦合问题。CN113374537ACN113374537A权利要求书1/1页1.一种实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统，其特征在于，包括可再生绿色电源(1)、绿氢生产系统(7)、汽轮发电机组(6)、电用户、绿氢燃料锅炉(3)、烟气水分回收系统(5)、烟囱及绿氢存储系统(2)；可再生绿色电源(1)的输出端与电用户及绿氢生产系统(7)相连接，汽轮发电机组(6)的输出端与电用户及绿氢生产系统(7)相连接，绿氢燃料锅炉(3)的蒸汽出口与汽轮发电机组(6)的蒸汽入口相连通，汽轮发电机组(6)的疏水出口与绿氢燃料锅炉(3)的进水口相连通，绿氢燃料锅炉(3)的烟气出口经烟气水分回收系统(5)与烟囱的入口相连通，烟气水分回收系统(5)的疏水出口与绿氢生产系统(7)的进水口相连通，绿氢生产系统(7)的氢气出口与绿氢存储系统(2)的入口相连通，绿氢存储系统(2)的出口与绿氢燃料锅炉(3)的氢气入口相连通。2.根据权利要求1所述的实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统，其特征在于，绿氢燃料锅炉(3)的烟气出口与烟气水分回收系统(5)之间设置有SCR脱硝系统(4)。3.根据权利要求1所述的实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统，其特征在于，烟气水分回收系统(5)与烟囱之间设置有引风机。4.根据权利要求1所述的实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统，其特征在于，可再生绿色电源(1)包括太阳能发电系统及风力发电系统。5.根据权利要求1所述的实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统，其特征在于，绿氢存储系统(2)的出口处设置有流量调节阀。6.根据权利要求1所述的实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统，其特征在于，可再生绿色电源(1)的输出端与绿氢生产系统(7)的电源接口之间设置有第一控制开关。7.根据权利要求6所述的实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统，其特征在于，汽轮发电机组(6)的输出端与绿氢生产系统(7)的电源接口之间设置有第二控制开关。8.根据权利要求1所述的实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统，其特征在于，在正常运行时，可再生绿色电源(1)产生的电能及汽轮发电机组(6)产生的电能供给给电用户，在用电低谷期，通过绿氢生产系统(7)将可再生绿色电源(1)产生的剩余电能及汽轮发电机组(6)产生的剩余电能转换为氢气，并存储于绿氢存储系统(2)中，在电网用电高峰期，将绿氢存储系统(2)中的绿氢供给到绿氢燃料锅炉(3)中燃烧释放化学能并生产水蒸气，以驱动汽轮发电机组(6)发电。2CN113374537A说明书1/3页一种实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统技术领域[0001]本发明属于火力发电技术领域，涉及一种实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统。背景技术[0002]近年来，世界范围内的能源结构发生了巨大的调整，可再生能源的比例逐年提升，这一点在我国的电力结构中尤为明显，可再生能源的发展可以用高速来形容。可以预见，未来世界的能源必然是可再生能源主导的。氢能作为时下热门的研究方向，已成为未来能源重要的备选方案之一。通过各种方法制氢、储氢，再将其重新转化为高品质的电能是一条可行的技术路线，目前，已有学者提出将燃气轮机技术与氢能耦合，成为未来规模化制‑储‑用氢的备选方案之一。[0003]我国电力结构中燃煤火电机组的占比非常高，并且，存在显著的机组服役年限较短、机组技术水