[發明專利]一種燃煤機組耦合可再生能源制備氫基衍生燃料的循環系統及方法

在審

• 申請號: 202111258562.2
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN113983484A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 王一坤;丹慧杰;周飛;賈兆鵬;李文鋒;魏星
• 申請（專利權）人: 西安西熱鍋爐環保工程有限公司
• 主分類號: F23J15/00
• 分類號: F23J15/00;C25B1/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 白文佳

本發明公開了一種燃煤機組耦合可再生能源制備氫基衍生燃料的循環系統及方法，包括以下步驟：回收鍋爐排煙中的水分及二氧化碳，回收的水分利用可再生能源的棄電電解生成氫氣及氧氣，其中，生成的氧氣作為產品外供或作為鍋爐助燃劑，生成的氫氣與回收的二氧化碳利用可再生能源的棄電生成氫基衍生燃料，然后作為產品外供，該系統及方法能夠實現燃煤機組耦合可再生能源降低碳排放。

技術領域

本發明屬于火力及新能源發電利用領域，涉及一種燃煤機組耦合可再生能源制備氫基衍生燃料的循環系統及方法。

背景技術

為實現煤電機組CO₂減排的目標，二氧化碳捕集、利用和存儲(Carbon Capture，Utilization and Storage，CCUS)技術成為煤電機組的重要發展方向。對于煤電機組而言，采用CCUS技術除需要降低成本外，更重要的是要實現捕集到的CO₂的利用和存儲，目前大規模捕集到的CO₂主要用于油田驅油或者咸水層封存，但受制于地質條件，并非所有的燃煤機組都具備CO₂封存條件。

我國目前擁有世界上裝機規模最大的燃煤機組和可再生能源發電機組，可再生能源發電機組發電量受外界因素影響較大，不可避免的帶來了棄風、棄光問題，而燃煤機組又面臨巨大的碳減排壓力，但目前尚未見到燃煤機組耦合可再生能源降低碳排放的成功案例。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種燃煤機組耦合可再生能源制備氫基衍生燃料的循環系統及方法，該系統及方法能夠實現燃煤機組耦合可再生能源降低碳排放。

為達到上述目的，本發明所述的燃煤機組耦合可再生能源制備氫基衍生燃料的循環方法包括以下步驟：

回收鍋爐排煙中的水分及二氧化碳，回收的水分利用可再生能源的棄電電解生成氫氣及氧氣，其中，生成的氧氣作為產品外供或進入鍋爐作為氧化劑，生成的氫氣與回收的二氧化碳利用可再生能源的棄電生成氫基衍生燃料，然后作為產品外供。

本發明所述的燃煤機組耦合可再生能源制備氫基衍生燃料的循環系統包括可再生能源的棄電輸出端、鍋爐、水分回收設備、二氧化碳回收設備、氫氣制備設備及氫基衍生燃料制備設備；

鍋爐的煙氣出口與水分回收設備的煙氣入口相連通，水分回收設備的煙氣出口與二氧化碳回收設備的煙氣入口相連通；

水分回收設備的出水口與氫氣制備設備的入水口相連通；氫氣制備設備的氫氣出口與氫基衍生燃料制備設備的氫氣原料入口相連通；二氧化碳回收設備的二氧化碳出口與氫基衍生燃料制備設備的二氧化碳原料入口相連通，氫氣制備設備的氧氣產物出口與外界氧氣供應管道相連通，氫基衍生燃料制備設備的產品出口與成品外供管道相連通；

可再生能源的棄電輸出端與氫氣制備設備的電源接口及氫基衍生燃料制備設備的電源接口相連接。

鍋爐的煙氣出口經環保設備與水分回收設備的煙氣入口相連通。

二氧化碳回收設備的煙氣出口與煙囪的入口相連通。

氫氣制備設備的氧氣產物出口與鍋爐的入口相連通。

氫基衍生燃料制備設備的產品出口與鍋爐的入口相連通。

所述環保設備包括依次設置的脫硝系統、除塵系統及脫硫系統。

本發明所述的燃煤機組耦合可再生能源制備氫基衍生燃料的循環方法包括以下步驟：

原煤進入鍋爐燃燒產生的煙氣進入到水分回收設備中回收煙氣中的水蒸氣，水分回收設備輸出的煙氣再進入到二氧化碳回收設備中回收二氧化碳；