[發(fā)明專利]一種聯(lián)合生產(chǎn)綠氫綠氧及冷能利用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111286279.0
• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN114383381B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳小康;張鎮(zhèn);楊健;劉艷軍;駱彩萍;王西峰;馬冬雪;吳德意
• 申請（專利權(quán)）人: 華陸工程科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F25J1/02
• 分類號(hào): F25J1/02;C25B1/04;H02S10/12
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 佘文英

1.一種聯(lián)合生產(chǎn)綠氫綠氧及冷能利用方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一、光伏發(fā)電裝置以光伏發(fā)電、風(fēng)電裝置以風(fēng)力發(fā)電提供的可再生電源作為動(dòng)力，通過電解水制氫裝置生產(chǎn)氫氣、氧氣，富裕的可再生電源存儲(chǔ)在儲(chǔ)能裝置內(nèi)，作為光伏發(fā)電、風(fēng)電裝置間歇期的備用電源；

步驟二、通過電解水制氫裝置生產(chǎn)的氫氣通過氫氣液化裝置將氫氣從常溫降至-250℃后，以液態(tài)形式儲(chǔ)存到液氫貯槽中；在液氫生產(chǎn)過程中采用液氮預(yù)冷，將氫氣預(yù)冷至-191℃；

步驟三、液氫貯槽中的液氫經(jīng)高壓液氫泵加壓至3.5～8.5MPaG，采用氮?dú)庾鳠嵩磳⒁簹錃饣脸兀缓笏腿敫邏簹錃夤芫W(wǎng)；液氫氣化過程中，通過氮?dú)饣厥?250℃溫位的冷能；

步驟四、通過電解水制氫裝置生產(chǎn)的氧氣經(jīng)過氧氣純化單元純化后，通過氧氣液化器將氧氣從常溫降至-186℃后，以液態(tài)形式儲(chǔ)存到液氧貯槽中；在液氧生產(chǎn)過程中采用液氮作冷源，將氧氣冷卻至-186℃后液化；

步驟五、液氧貯槽中的液氧經(jīng)高壓液氧泵加壓至4.0～8.5MPaG，采用氮?dú)庾鳠嵩磳⒁貉鯕饣脸兀缓笏腿敫邏貉鯕夤芫W(wǎng)；液氧氣化過程中，通過氮?dú)饣厥?186℃溫位的冷能；

步驟六、氮?dú)饨?jīng)液氧氣化器降溫后送至氮?dú)馔庖夯b置進(jìn)一步冷卻液化，來自氫氣預(yù)冷器的氮?dú)庖步?jīng)液氫氣化器冷卻液化，兩股液氮送入液氮貯槽，再經(jīng)液氮循環(huán)泵加壓后分別送至氫氣預(yù)冷器和氧氣液化器。

2.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合生產(chǎn)綠氫綠氧及冷能利用方法，其特征是，電解水制氫裝置是以可再生電源作為能源將水分離成氫氣和氧氣。

3.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合生產(chǎn)綠氫綠氧及冷能利用方法，其特征是，儲(chǔ)能裝置配有鋰離子儲(chǔ)能電池、鉛酸蓄電池、全釩流儲(chǔ)電池或其它形式電池儲(chǔ)能，將光照充裕期的富余電能儲(chǔ)存起來，作為光照低谷期的補(bǔ)充電源。

4.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合生產(chǎn)綠氫綠氧及冷能利用方法，其特征是，將氫氣從常溫降至-250℃后，以液態(tài)形式進(jìn)行加壓，用高壓液氫泵替代高壓氫氣壓縮機(jī)，是一種安全的、可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模供應(yīng)高壓氫氣的方式。

5.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合生產(chǎn)綠氫綠氧及冷能利用方法，其特征是，液氫氣化過程中，通過氮?dú)鈿饣簹洌厥?250℃溫位的冷能，為氫氣液化提供-193℃的冷量。

6.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合生產(chǎn)綠氫綠氧及冷能利用方法，其特征是，將氧氣從常溫降至-186℃后，以液態(tài)形式進(jìn)行加壓，用高壓液氧泵替代高壓氧氣壓縮機(jī)，是一種安全的、可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模供應(yīng)高壓氧氣的方式。

7.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合生產(chǎn)綠氫綠氧及冷能利用方法，其特征是，液氧氣化過程中，通過氮?dú)鈿饣簹洌厥?180℃溫位的冷能，為氧氣液化提供-193℃的冷量。

8.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合生產(chǎn)綠氫綠氧及冷能利用方法，其特征是，利用氮?dú)庾鳛檠h(huán)工質(zhì)，常溫氮?dú)庾鳛橐簹洹⒁貉鯕饣臒嵩矗獨(dú)饫鋮s、液化以回收-186℃、-250℃溫位的冷能，液氮經(jīng)液氮循環(huán)泵加壓循環(huán)再作為氫氣、氧氣液化的冷源，實(shí)現(xiàn)了冷量的耦合利用。

9.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合生產(chǎn)綠氫綠氧及冷能利用方法，其特征是，利用氮?dú)馔庖夯b置將來自液氧氣化器的低溫氮?dú)庖夯笏腿胍旱A槽，補(bǔ)充系統(tǒng)運(yùn)行中的冷損。

10.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合生產(chǎn)綠氫綠氧及冷能利用方法，其特征是，氧氣液化器、液氫氣化器、液氧氣化器均采用板翅式換熱器，最大程度的減少換熱過程中的不可逆損失。