[發(fā)明專利]一種結(jié)合氫能應(yīng)用的火電廠綜合能源服務(wù)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210753498.3
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN114977309A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 員盼鋒;王巖;周虹光;蒙毅;劉定坡
• 申請（專利權(quán)）人: 西安西熱鍋爐環(huán)保工程有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J15/00;C25B1/04;C25B9/65;C01B21/04;C01C1/04;F24D11/02;F24D18/00;F25B29/00;F24D101/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

本發(fā)明公開了一種結(jié)合氫能應(yīng)用的火電廠綜合能源服務(wù)系統(tǒng)，火電廠燃料系統(tǒng)的出口依次經(jīng)制粉系統(tǒng)與鍋爐上的燃燒器相連通，鍋爐的蒸汽出口與蒸汽輪機的入口相連通，蒸汽輪機的乏汽出口與工業(yè)用汽設(shè)備、吸收式制冷設(shè)備及換熱器的放熱側(cè)相連通；蒸汽輪機的輸出端與發(fā)電機的驅(qū)動軸相連接，發(fā)電機的輸出端與公用電網(wǎng)及廠用電網(wǎng)相連接，廠用電網(wǎng)與電解制氫設(shè)備、空分設(shè)備、公用氣體制備設(shè)備、壓縮式制冷設(shè)備及壓縮式熱泵相連接，分布式光伏的輸出端與電解制氫設(shè)備的電源接口相連接，電解制氫設(shè)備的氫氣出口及空分設(shè)備的氮氣出口與氨反應(yīng)器的入口相連通，氨反應(yīng)器的出口與鍋爐上的氨燃燒器相連通，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)綜合能源服務(wù)與氫能的結(jié)合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種火電廠綜合能源服務(wù)系統(tǒng)，具體涉及一種結(jié)合氫能應(yīng)用的火電廠綜合能源服務(wù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前綜合能源服務(wù)出發(fā)點主要在網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)，其主要技術(shù)路線為通過風(fēng)光儲、光儲充以及各種熱泵、蓄冷裝置等構(gòu)成的供能系統(tǒng)。國內(nèi)發(fā)電企業(yè)已開展業(yè)務(wù)多為基于天然氣分布式能源站的綜合能源服務(wù)，但對于基于火電廠源側(cè)的綜合能源服務(wù)的研究尚未報道。

綜合能源服務(wù)是降低碳排放，實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的途徑之一。氫能的利用可以實現(xiàn)大規(guī)模、高效可再生能源的消納；在不同行業(yè)和地區(qū)間進(jìn)行能量再分配；充當(dāng)能源緩沖載體提高能源系統(tǒng)韌性；降低交通運輸過程中的碳排放；降低工業(yè)用能領(lǐng)域的碳排放；代替焦炭用于冶金工業(yè)降低碳排放，降低建筑采暖的碳排放。我國氫能源發(fā)展目前主要集中在氫燃料電池汽車及配套加氫站建設(shè)方向。然而，作為一種二次能源，氫能的潛力卻遠(yuǎn)不止于氫燃料電池汽車，利用氫能在電力、工業(yè)、熱力等領(lǐng)域構(gòu)建未來低碳綜合能源體系已被證明擁有巨大潛力。

將氫氣作為一種原料廣泛地應(yīng)用于工業(yè)原料、直燃供能、家用燃料電池和燃料電池汽車等領(lǐng)域是氫能的主要使用與發(fā)展方向，相關(guān)技術(shù)近年來已取得了長足進(jìn)步。然而，新興能源發(fā)展的核心就是實現(xiàn)低廉、高效的原料來源和儲運，氫能發(fā)展也面臨同樣的問題。因此，制氫與儲氫技術(shù)是氫氣得到高效利用的關(guān)鍵，是限制氫能大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要瓶頸，也成為目前氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重點和難點之一。氨氣(NH₃)是氫能的一種良好載體，相比于氫氣(H₂)，氨的主要優(yōu)勢是高含氫量和高體積能量密度，液氨的單位體積含氫量和體積能量密度甚至高于液氫。同時由于其生產(chǎn)工藝成熟，極易液化便于存儲和運輸，以及安全性高等優(yōu)勢，被認(rèn)為是更具潛力的清潔燃料，可有效充當(dāng)氫和能量的載體。

根據(jù)歐盟的氫能利用方案，在制氫方面，主要通過PtG技術(shù)來最大限度地解決歐洲可再生能源利用和運輸問題。PtG技術(shù)即利用富余的可再生能源電解水，將電能轉(zhuǎn)化為氫氣，以化學(xué)能的形式實現(xiàn)可再生能源的利用與長期儲存。電解得到的氫氣可直接多樣化應(yīng)用于交通運輸、工業(yè)利用或燃?xì)獍l(fā)電等領(lǐng)域，也可將氫氣混入天然氣管網(wǎng)后進(jìn)行儲運，此外，還可將氫和二氧化碳相結(jié)合，轉(zhuǎn)化為甲烷后再輸入天然氣管網(wǎng)。

與歐洲、日本等技術(shù)領(lǐng)先國家的氫能發(fā)展路線相比，我國氫能的著眼點仍多局限于氫燃料電池汽車，PtG等其他氫能領(lǐng)域，因此，氫能發(fā)展目光應(yīng)該更長遠(yuǎn)，提前布局更廣闊的相關(guān)領(lǐng)域。

基于目前我國火電機組容量占比高，火電機組更多的參與到調(diào)峰、現(xiàn)貨市場交易，未來火電機組的年利用小時數(shù)將大幅下滑，依靠單純的供電服務(wù)將難以適應(yīng)我國能源轉(zhuǎn)型和節(jié)能減排的現(xiàn)實需求。應(yīng)考慮如何有效的利用好存量火電資產(chǎn)，綜合能源服務(wù)和氫能利用都是國家鼓勵的可降低碳排放的綠炭技術(shù)。若能利用已有火電機組，將綜合能源服務(wù)和氫能結(jié)合利用起來，既能解決火電廠的生存問題，又可以加快實現(xiàn)我國能源轉(zhuǎn)型和碳減排目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種結(jié)合氫能應(yīng)用的火電廠綜合能源服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)綜合能源服務(wù)與氫能的結(jié)合。