[發(fā)明專利]一種過熱蒸汽高效利用系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111160655.1
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113745608A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王會;鐘迪;黃永琪;彭爍;周賢;安航;白燁
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: H01M8/0612
• 分類號: H01M8/0612;H01M8/04089;H01M8/04007;H01M8/04014
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉穎

本發(fā)明公開了一種過熱蒸汽高效利用系統(tǒng)，包括：熱化學(xué)制氫設(shè)備，多余的過熱蒸汽能夠?yàn)樗鰺峄瘜W(xué)制氫設(shè)備提供熱量；儲氫罐，所述儲氫罐的氫氣進(jìn)口與所述熱化熱制氫設(shè)備的氫氣出口連通；燃料電池，所述燃料電池的氫氣入口與所述儲氫罐的第一氫氣出口連通，所述燃料電池能夠向電負(fù)荷設(shè)備供電。本發(fā)明中的儲氫罐和燃料電池能夠?qū)⒍嘤嗟倪^熱蒸汽中的熱量以氫氣的形式進(jìn)行儲存，且儲氫罐能夠?qū)崿F(xiàn)較長時間的儲存。在需要供電時，可以立即啟動燃料電池來進(jìn)行供電。因此，本發(fā)明中的過熱蒸汽高效利用系統(tǒng)，不僅能夠儲存多余的過熱蒸汽中的熱量，避免造成過熱蒸汽的浪費(fèi)，而且儲存的熱量使用靈活。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃煤電站領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種過熱蒸汽高效利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

燃煤電站需要消耗大量的煤來產(chǎn)生高溫過熱蒸汽，從而驅(qū)動蒸汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。當(dāng)燃煤電站電力供給需要降低時，由于燃煤鍋爐側(cè)存在滯后性，在此期間產(chǎn)生的高溫過熱蒸汽無法得到有效利用。此外，為降低電站啟停成本，在煤電不需供電的時期機(jī)組也需要維持低負(fù)荷運(yùn)行，在此期間產(chǎn)生的過熱蒸汽也直接排出，從而浪費(fèi)了大量熱資源。

因此，如何對過熱蒸汽進(jìn)行高效利用，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，提高燃煤電站的經(jīng)濟(jì)效益，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的關(guān)鍵性問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)對過熱蒸汽進(jìn)行高效利用，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，提高燃煤電站的經(jīng)濟(jì)效益。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種過熱蒸汽高效利用系統(tǒng)，包括：

熱化學(xué)制氫設(shè)備，多余的過熱蒸汽能夠?yàn)樗鰺峄瘜W(xué)制氫設(shè)備提供熱量；

儲氫罐，所述儲氫罐的氫氣進(jìn)口與所述熱化熱制氫設(shè)備的氫氣出口連通；

燃料電池，所述燃料電池的氫氣入口與所述儲氫罐的第一氫氣出口連通，所述燃料電池能夠向電負(fù)荷設(shè)備供電。

優(yōu)選地，還包括儲熱設(shè)備和熱負(fù)荷設(shè)備，所述多余的過熱蒸汽依次為所述熱化學(xué)制氫設(shè)備和所述儲熱設(shè)備提供熱量，所述儲熱設(shè)備用于給所述熱負(fù)荷設(shè)備提供熱量。

優(yōu)選地，所述多余的過熱蒸汽通過第一換熱設(shè)備向所述熱化學(xué)制氫設(shè)備提供熱量；

過熱蒸汽總管與汽輪機(jī)連通，所述過熱蒸汽總管上連接有第一過熱蒸汽支管，所述第一過熱蒸汽支管與所述第一換熱設(shè)備的過熱蒸汽進(jìn)口連通。

優(yōu)選地，所述第一換熱設(shè)備的過熱蒸汽出口連通有第二過熱蒸汽支管，所述第二過熱蒸汽支管與第二換熱設(shè)備的過熱蒸汽進(jìn)口連通，所述第二換熱設(shè)備用于向所述儲熱設(shè)備提供熱量。

優(yōu)選地，所述燃料電池能夠向所述儲熱設(shè)備提供熱量。

優(yōu)選地，所述燃料電池通過第三換熱設(shè)備向所述儲熱設(shè)備提供熱量。

優(yōu)選地，還包括加氫站，所述儲氫罐的第二氫氣出口與所述加氫站的氫氣入口連通。

優(yōu)選地，還包括啟動控制設(shè)備，所述啟動控制設(shè)備用于在檢測到所述電負(fù)荷設(shè)備的用電量為高峰用電量時，啟動所述燃料電池作業(yè)。

優(yōu)選地，所述熱負(fù)荷設(shè)備包括預(yù)熱設(shè)備、熱水器。

優(yōu)選地，所述儲熱設(shè)備為顯熱儲熱設(shè)備，或?yàn)闈摕醿嵩O(shè)備。

從上述技術(shù)方案可以看出：本發(fā)明中的過熱蒸汽高效利用系統(tǒng)具有如下有益效果：

第一：通過熱化學(xué)制氫設(shè)備和儲熱設(shè)備充分吸收多余的過熱蒸汽中的熱量，從而實(shí)現(xiàn)對過熱蒸汽的高效利用。

第二：過熱蒸汽中的熱量以氫的形式儲存在儲氫罐內(nèi)，不僅可長時間儲存，而且可以隨時使用，使用靈活。

第三：在用電高峰時，通過啟動燃料電池向電負(fù)荷設(shè)備供電，從而起到調(diào)峰的效果。