[發(fā)明專利]火電廠電解海水制氫系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110786355.8
• 申請(qǐng)日: 2021-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN113502485B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊豫森;張帥;彭爍;黃永琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C25B1/04
• 分類號(hào): C25B1/04;C25B1/34;C25B9/00;C01D1/42;C02F9/10;C02F1/16;C02F5/02;C02F103/08
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙迪

1.一種火電廠電解海水制氫系統(tǒng)，其特征在于，包括：

火電機(jī)組；

海水凈化組件，所述海水凈化組件與所述火電機(jī)組相連，所述火電機(jī)組用于將發(fā)電產(chǎn)生的至少一部分煙氣供給到所述海水凈化組件，以利用所述煙氣中的二氧化碳凈化原料海水；所述海水凈化組件包括：海水煙氣混合裝置，所述海水煙氣混合裝置與所述煙氣處理組件相連，以通過所述凈化處理的至少一部分煙氣中的二氧化碳與原料海水中的鈣鎂離子反應(yīng)生產(chǎn)鈣鎂沉淀物；海水沉淀池，其用于對(duì)所述反應(yīng)生成鈣鎂沉淀物的原料海水進(jìn)行沉淀；和海水過濾裝置，其用于對(duì)所述沉淀后的原料海水進(jìn)行過濾以得到凈化后的海水；

煙氣處理組件，所述煙氣處理組件與所述火電機(jī)組和所述海水凈化組件相連，用于將所述火電機(jī)組發(fā)電產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行凈化處理，以利用所述凈化處理的至少一部分煙氣供給到所述海水凈化組件；

海水蒸發(fā)濃縮組件，所述海水蒸發(fā)濃縮組件與所述海水凈化組件相連，用于從所述海水凈化組件接收凈化后的海水并對(duì)所述凈化后的海水進(jìn)行濃縮處理；

電解槽，所述電解槽與所述火電機(jī)組和所述海水蒸發(fā)濃縮組件相連，用于從所述海水蒸發(fā)濃縮組件接收濃縮后的海水并對(duì)所述濃縮后的海水進(jìn)行電解，以得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉溶液，以利用所述氫氧化鈉溶液制備燒堿。

2.如權(quán)利要求1所述的火電廠電解海水制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述電解槽的功率可調(diào)以用于所述火電機(jī)組的調(diào)峰調(diào)頻。

3.如權(quán)利要求1所述的火電廠電解海水制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述海水煙氣混合裝置為海水曝氣反應(yīng)器或海水噴淋塔，所述海水曝氣反應(yīng)器和所述海水噴淋塔用于實(shí)現(xiàn)所述原料海水和所述凈化處理的至少一部分煙氣的充分混合反應(yīng)。

4.如權(quán)利要求1所述的火電廠電解海水制氫系統(tǒng)，其特征在于，還包括氫氧化鈉溶液蒸發(fā)濃縮組件，所述氫氧化鈉溶液蒸發(fā)濃縮組件與所述電解槽相連，用于從所述電解槽接收所述氫氧化鈉溶液并對(duì)所述氫氧化鈉溶液進(jìn)行濃縮以制備燒堿。

5.如權(quán)利要求4所述的火電廠電解海水制氫系統(tǒng)，其特征在于，還包括水回收組件，所述水回收組件與所述氫氧化鈉溶液蒸發(fā)濃縮組件和所述海水蒸發(fā)濃縮組件相連，用于冷凝回收海水蒸發(fā)濃縮和氫氧化鈉溶液蒸發(fā)濃縮過程中產(chǎn)生的水蒸汽。

6.如權(quán)利要求5所述的火電廠電解海水制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述海水蒸發(fā)濃縮組件與所述火電機(jī)組的汽輪機(jī)相連，以便所述海水蒸發(fā)濃縮組件利用所述汽輪機(jī)的抽汽蒸汽作為熱源。

7.如權(quán)利要求6所述的火電廠電解海水制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氧化鈉溶液蒸發(fā)濃縮組件與所述火電機(jī)組的汽輪機(jī)相連，以便所述氫氧化溶液蒸發(fā)濃縮組件利用所述汽輪機(jī)的抽汽蒸汽作為熱源。

8.如權(quán)利要求1所述的火電廠電解海水制氫系統(tǒng)，其特征在于，還包括氫氣存儲(chǔ)罐，所述氫氣存儲(chǔ)罐與所述電解槽相連，用于存儲(chǔ)電解槽電解生成的氫氣。

9.如權(quán)利要求1所述的火電廠電解海水制氫系統(tǒng)，其特征在于，還包括氯氣存儲(chǔ)罐，所述氯氣存儲(chǔ)罐與所述電解槽相連，用于存儲(chǔ)電解槽電解生成的氯氣。

10.一種火電廠電解海水制氫方法，其特征在于，利用如權(quán)利要求1-9中任一所述的火電廠電解海水制氫系統(tǒng)進(jìn)行電解海水制氫，包括：

將電廠的火電機(jī)組產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過凈化后得到的凈化煙氣通入原料海水中，以凈化原料海水；包括：通過所述凈化煙氣中的二氧化碳與原料海水中的鈣鎂離子反應(yīng)生產(chǎn)鈣鎂沉淀物；對(duì)產(chǎn)生鈣鎂沉淀物的海水進(jìn)行沉淀；對(duì)沉淀后的海水過濾以得到凈化后的海水；

對(duì)凈化后的海水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮；

利用火電機(jī)組的電力對(duì)蒸發(fā)濃縮后的海水進(jìn)行電解，以得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉溶液。

11.如權(quán)利要求10所述的火電廠電解海水制氫方法，其特征在于，還包括調(diào)節(jié)用于電解所述海水的電解槽的功率，以用于所述火電機(jī)組的調(diào)峰調(diào)頻。