[實用新型]一種核電余電制甲醇裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022069459.0
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN213360198U
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史香錕;吳昊;楊穎;王堯;張淑興
• 申請（專利權(quán)）人: 中廣核研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K7/16;F01D15/10;C07C29/152;C07C31/04
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 孫威

本實用新型公開了一種核電余電制甲醇裝置，包括：用以將核島的熱能轉(zhuǎn)換為電能的核電二回路發(fā)電系統(tǒng)、接入核電二回路發(fā)電系統(tǒng)的利用核電余電進行電解水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的電解水制氫設(shè)備以及將由電解水制氫設(shè)備產(chǎn)生的氫氣與二氧化碳制備成甲醇的甲醇化系統(tǒng)；核電二回路發(fā)電系統(tǒng)至少包括一低壓加熱段，低壓加熱段設(shè)有低壓加熱器；在低壓加熱器之前，核電二回路發(fā)電系統(tǒng)將部分給水輸送至電解水制氫設(shè)備的散熱端，通過電解水制氫設(shè)備散發(fā)的熱量加熱給水，并返回至核電二回路發(fā)電系統(tǒng)。實施本實用新型的核電余電制甲醇裝置，能夠解決核電消納及調(diào)峰運行的問題，將多余電力轉(zhuǎn)換為其他產(chǎn)品。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及核電余電轉(zhuǎn)換利用領(lǐng)域，尤其涉及一種核電余電制甲醇裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，核電是一種清潔能源，發(fā)展核電有利于減少化石燃料使用，對于降低碳排放、保護環(huán)境具有重要作用。從核電技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)保和產(chǎn)業(yè)特點出發(fā)，核電機組一般不參與頻繁負荷調(diào)整，主要原因在于，頻繁參與負荷調(diào)節(jié)將增加機組控制難度，加大人因失誤風險，并影響設(shè)備的可靠性，導(dǎo)致非計劃停機停堆故障概率。

但是，近年來隨著電網(wǎng)運行峰谷差的逐漸增大，以及核電裝機容量的不斷攀升，核電機組面臨的調(diào)峰壓力也越來越多。尤其是在經(jīng)濟增速放緩、電力需求量減少的背景下，少數(shù)核電機組已經(jīng)出現(xiàn)冬季長時間停運的狀況，某種程度上出現(xiàn)了“棄核”現(xiàn)象，對核電廠造成了較大的經(jīng)濟損失，同時也浪費了核電作為清潔能源所能發(fā)揮的低碳節(jié)能作用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種核電余電制甲醇裝置，能夠解決核電消納及調(diào)峰運行的問題，將多余電力轉(zhuǎn)換為其他產(chǎn)品。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的實施例提供了一種核電余電制甲醇裝置，包括：用以將核島的熱能轉(zhuǎn)換為電能的核電二回路發(fā)電系統(tǒng)、接入核電二回路發(fā)電系統(tǒng)的利用核電余電進行電解水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的電解水制氫設(shè)備以及將由電解水制氫設(shè)備產(chǎn)生的氫氣與二氧化碳制備成甲醇的甲醇化系統(tǒng)；核電二回路發(fā)電系統(tǒng)至少包括一低壓加熱段，低壓加熱段設(shè)有低壓加熱器；在低壓加熱器之前，核電二回路發(fā)電系統(tǒng)將部分給水輸送至電解水制氫設(shè)備的散熱端，通過電解水制氫設(shè)備散發(fā)的熱量加熱給水，并返回至核電二回路發(fā)電系統(tǒng)。

其中，通過電解水制氫設(shè)備散發(fā)的熱量加熱給水，加熱后的給水溫度在50-70℃之間。

其中，核電二回路發(fā)電系統(tǒng)至少包括一高壓加熱段，高壓加熱段設(shè)有高壓加熱器；在高壓加熱器之前，核電二回路發(fā)電系統(tǒng)將部分給水將部分給水輸送至甲醇化系統(tǒng)的一反應(yīng)器的散熱段，通過反應(yīng)器散發(fā)的熱量加熱給水，并返回至核電二回路發(fā)電系統(tǒng)。

其中，通過反應(yīng)器散發(fā)的熱量加熱給水，加熱后的給水溫度在210-230℃之間。

其中，甲醇化系統(tǒng)包括：與核電二回路發(fā)電系統(tǒng)相連的用以分配部分電力至甲醇化系統(tǒng)的控制器,控制器與電解水制氫設(shè)備相連；

其中，甲醇化系統(tǒng)包括：壓縮機、回熱器、反應(yīng)器、冷卻器、分離器以及甲醇儲罐；壓縮機、回熱器、反應(yīng)器依次相連；回熱器、冷卻器、分離器以及甲醇儲罐依次相連；分離器與壓縮機相連；其中：控制器控制核電二回路發(fā)電系統(tǒng)向壓縮機提供運轉(zhuǎn)的電力，壓縮機將氫氣、二氧化碳以及部分分離出的氣體產(chǎn)物加壓至反應(yīng)器的工作條件。

其中，核電二回路發(fā)電系統(tǒng)包括：依次相連的蒸汽發(fā)生器、高壓缸、低壓缸、凝汽器、凝結(jié)水泵、低壓加熱器、除氧器、給水泵以及高壓加熱器；低壓加熱器分別與低壓缸和凝汽器相連；高壓缸分別與除氧器和高壓加熱器相連，高壓加熱器分別與除氧器和蒸汽發(fā)生器相連。

其中，凝結(jié)水泵和低壓加熱器之間設(shè)置用以控制電解制氫設(shè)備給水流量的第一閥門，凝結(jié)水泵和電解水制氫設(shè)備之間設(shè)置第二閥門，低壓加熱器和電解水制氫設(shè)備之間設(shè)置第三閥門，其中：同步打開第二閥門和第三閥門，通過調(diào)節(jié)第一閥門，控制進入電解水制氫裝置的給水流量，通過制氫裝置的散熱對給水進行加熱。