[發明專利]一種基于化學鏈燃燒的氫氣儲能、熱電聯產及CO2捕獲的系統及方法

有效

• 申請號: 201611136365.2
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106784936B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 嚴晉躍;王統才;王甫
• 申請（專利權）人: 寧波瑞翔新材料技術有限公司
• 主分類號: H01M8/0606
• 分類號: H01M8/0606;H01M8/0612;H01M8/0668;H01M8/04007
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1.一種基于化學鏈燃燒的氫氣儲能、熱電聯產及CO₂捕獲的系統，該系統包括化學鏈燃燒系統01、燃氣輪機發電系統02、補燃系統03和余熱回收利用系統04，其特征在于：

所述化學鏈燃燒系統01包括空氣反應器1、燃料反應器2、煅燒爐3、第一氣固分離裝置5、第二氣固分離裝置6和氣固換熱器7；

所述燃氣輪機發電系統02包括壓氣機8、燃氣透平9和發電機10；

所述補燃系統03主要包括補燃燃燒室4；

所述余熱回收系統04包括過熱器A1、蒸發器A2、預熱器A3、熱交換器A4、過熱器C1、過熱器C2、過熱器C3、蒸發器C4、蒸發器C5、預熱器C6、壓氣機11～13、水泵14和熱交換器B2；

所述化學鏈燃燒系統01中的第一氣固分離裝置5、第二氣固分離裝置6出口經混合后與補燃系統03中的補燃燒室4入口相連，燃料反應器2的上出口分別與補燃系統03的補燃燒室4及余熱回收系統04中的熱交換器B1相連，煅燒爐3的上出口與余熱回收系統04中的過熱器C1相連，燃氣輪機發電系統02中的壓氣機8出口一分支連接至化學鏈燃燒系統01中的空氣反應器1，燃氣透平9的氣體出口與余熱回收系統04的過熱器A1相連，補燃系統03連接至燃氣輪機發電系統02中的燃氣透平9，余熱回收系統04中的過熱器A1出口分別連接至化學鏈燃燒系統01中的空氣反應器1和煅燒爐3，過熱器C1與氣固換熱器7出口匯合至煅燒爐3，過熱器C2出口一分支連接至氣固換熱器7。

2.如權利要求1所述的一種基于化學鏈燃燒的氫氣儲能、熱電聯產及CO₂捕獲的系統，所述的化學鏈燃燒系統01，其特征在于，空氣反應器1的出口連接第一氣固分離裝置5和第二氣固分離裝置6，第一氣固分離裝置5的底部與煅燒爐3相連，第二氣固分離裝置6的底部經過氣固換熱器7與燃料反應器2相連，補燃燃燒室4入口分別與第一氣固分離裝置5的頂部、第二氣固分離器6頂部、燃料反應器2出口相連，燃料反應器2與外部燃料補給系統相連，煅燒爐3與空氣反應器1和燃料反應器2相連，空氣壓氣機8的出口分別與空氣反應器1和燃氣透平9入口相連。

3.如權利要求1所述的一種基于化學鏈燃燒的氫氣儲能、熱電聯產及CO₂捕獲的系統，所述的余熱回收利用系統04，其特征在于，從燃氣透平9流出的尾氣依次流經過熱器A1、蒸發器A2、預熱器A3產生水蒸氣，最終經過熱交換器A4進行供熱，并且燃氣輪機尾氣在經過熱交換器A4以后實現水蒸氣冷凝及氣液分離，煅燒爐3流出的高溫CO₂/H₂O混合氣依次流經過熱器C1、過熱器C2、過熱器C3、蒸發器C4、壓氣機12、蒸發器C5、預熱器C6，經過預熱器C6以后水蒸氣冷凝，分離出的純CO₂氣體進一步經壓氣機13壓縮后進行存儲或者再利用； 蒸發器B1分別與過熱器A1入口、蒸發器A2、蒸發器A3出口、過熱器C3入口、蒸發器C4出口、蒸發器C5、預熱器C6出口相連，實現水的預熱、蒸發及水蒸氣加熱。

4.如權利要求1所述的一種基于化學鏈燃燒的氫氣儲能、熱電聯產及CO₂捕獲的系統，所述的補燃系統03，其特征在于，利用燃料燃燒的方法提高從化學鏈燃燒系統01流入燃氣輪機發電系統02的入口氣體溫度，提高燃氣輪機發電效率。