一种过热蒸汽高效利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种过热蒸汽高效利用系统，包括：热化学制氢设备，多余的过热蒸汽能够为所述热化学制氢设备提供热量；储氢罐，所述储氢罐的氢气进口与所述热化学制氢设备的氢气出口连通；燃料电池，所述燃料电池的氢气入口与所述储氢罐的第一氢气出口连通，所述燃料电池能够向电负荷设备供电。本实用新型专利技术中的储氢罐和燃料电池能够将多余的过热蒸汽中的热量以氢气的形式进行储存，且储氢罐能够实现较长时间的储存。在需要供电时，可以立即启动燃料电池来进行供电。因此，本实用新型专利技术中的过热蒸汽高效利用系统，不仅能够储存多余的过热蒸汽中的热量，避免造成过热蒸汽的浪费，而且储存的热量使用灵活。储存的热量使用灵活。储存的热量使用灵活。

【技术实现步骤摘要】
一种过热蒸汽高效利用系统


[0001]本技术涉及燃煤电站领域，更具体地说，涉及一种过热蒸汽高效利用系统。

技术介绍

[0002]燃煤电站需要消耗大量的煤来产生高温过热蒸汽，从而驱动蒸汽轮机进行发电。当燃煤电站电力供给需要降低时，由于燃煤锅炉侧存在滞后性，在此期间产生的高温过热蒸汽无法得到有效利用。此外，为降低电站启停成本，在煤电不需供电的时期机组也需要维持低负荷运行，在此期间产生的过热蒸汽也直接排出，从而浪费了大量热资源。
[0003]因此，如何对过热蒸汽进行高效利用，从而实现节能减排，提高燃煤电站的经济效益，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是实现对过热蒸汽进行高效利用，从而实现节能减排，提高燃煤电站的经济效益。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：
[0005]一种过热蒸汽高效利用系统，包括：
[0006]热化学制氢设备，多余的过热蒸汽能够为所述热化学制氢设备提供热量；
[0007]储氢罐，所述储氢罐的氢气进口与所述热化学制氢设备的氢气出口连通；
[0008]燃料电池，所述燃料电池的氢气入口与所述储氢罐的第一氢气出口连通，所述燃料电池能够向电负荷设备供电。
[0009]优选地，还包括储热设备和热负荷设备，所述多余的过热蒸汽依次为所述热化学制氢设备和所述储热设备提供热量，所述储热设备用于给所述热负荷设备提供热量。
[0010]优选地，所述多余的过热蒸汽通过第一换热设备向所述热化学制氢设备提供热量；r/>[0011]过热蒸汽总管与汽轮机连通，所述过热蒸汽总管上连接有第一过热蒸汽支管，所述第一过热蒸汽支管与所述第一换热设备的过热蒸汽进口连通。
[0012]优选地，所述第一换热设备的过热蒸汽出口连通有第二过热蒸汽支管，所述第二过热蒸汽支管与第二换热设备的过热蒸汽进口连通，所述第二换热设备用于向所述储热设备提供热量。
[0013]优选地，所述燃料电池能够向所述储热设备提供热量。
[0014]优选地，所述燃料电池通过第三换热设备向所述储热设备提供热量。
[0015]优选地，还包括加氢站，所述储氢罐的第二氢气出口与所述加氢站的氢气入口连通。
[0016]优选地，还包括启动控制设备，所述启动控制设备用于在检测到所述电负荷设备的用电量为高峰用电量时，启动所述燃料电池作业。
[0017]优选地，所述热负荷设备包括预热设备、热水器。
[0018]优选地，所述储热设备为显热储热设备，或为潜热储热设备。
[0019]从上述技术方案可以看出：本技术中的过热蒸汽高效利用系统具有如下有益效果：
[0020]第一：通过热化学制氢设备和储热设备充分吸收多余的过热蒸汽中的热量，从而实现对过热蒸汽的高效利用。
[0021]第二：过热蒸汽中的热量以氢的形式储存在储氢罐内，不仅可长时间储存，而且可以随时使用，使用灵活。
[0022]第三：在用电高峰时，通过启动燃料电池向电负荷设备供电，从而起到调峰的效果。
[0023]第四：本技术中的过热蒸汽利用系统不影响煤电机组正常运行，各个设备布置灵活。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本技术一具体实施例提供的过热蒸汽高效利用系统的示意图。
[0026]其中，1为汽轮机、2为热化学制氢设备、3为储氢罐、4为燃料电池、5为储热设备、6为电负荷设备、7为热负荷设备。
具体实施方式
[0027]本技术公开了一种过热蒸汽高效利用系统，该系统能够实现对过热蒸汽进行高效利用，从而实现节能减排，提高燃煤电站的经济效益。
[0028]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0029]本技术公开了一种过热蒸汽高效利用系统，包括：热化学制氢设备2、储氢罐3以及燃料电池4。在燃煤电站电力供给需要降低时，多余的过热蒸汽可以将热量传递给热化学制氢设备2，以使热化学制氢设备2制备氢气。热化学制氢设备2将制备的氢气输送给储氢罐3 加以储存。储氢罐3能够向燃料电池4提供氢气。
[0030]在需要燃料电池4供电时，比如在出现用电高峰时，启动燃料电池4，燃料电池4从储氢罐3内获取氢气并燃烧发电，从而向电负荷设备6供电。如此，便能够起到调峰的作用。
[0031]本技术中的储氢罐3和燃料电池4能够将多余的过热蒸汽中的热量以氢气的形式进行储存，且储氢罐3能够实现较长时间的储存。在需要供电时，可以立即启动燃料电池4来进行供电。因此，本技术中的过热蒸汽高效利用系统，不仅能够储存多余的过热蒸汽中的热量，避免造成过热蒸汽的浪费，而且储存的热量使用灵活。
[0032]储氢罐3除了能够向燃料电池4供氢外，还能够向加氢站供氢，从而拓宽了系统的适用范围。
[0033]多余的过热蒸汽向热化学制氢设备2提供热量后，多余的过热蒸汽还具有一定的热量，如果直接排放，依然会造成热量的浪费。为此，本技术还设置了储热设备5和热负荷设备7。多余的过热蒸汽依次为热化学制氢设备2和储热设备5提供热量。储热设备5能够将储存的热量输送给热负荷设备7。
[0034]多余的过热蒸汽的换热原理如下：多余的过热蒸汽首先通过第一换热设备向热化学制氢设备2提供热量。过热蒸汽通过过热蒸汽总管进入汽轮机1。本技术在过热蒸汽总管上连接了第一过热蒸汽支管。该第一过热蒸汽支管的一端与过热蒸汽总管连通，另一端与第一换热设备的过热蒸汽进口连通。多余的过热蒸汽在流经第一换热设备时以热交换的方式向热化学制氢设备2提供热量。
[0035]第一换热设备还具有过热蒸汽出口，该过热蒸汽出口连通有第二过热蒸汽支管。第二过热蒸汽支管的出口与第二换热设备的过热蒸汽进口连通。多热的过热蒸汽通过第二过热蒸汽支管进入到第二换热设备内，在第二换热设备内，多余的过热蒸汽以热交换的方式为储热设备5提供热量。储热设备5吸收该热量并对热量进行储存。
[0036]由上文描述可知燃料电池4能够向电负荷设备6供电，那么在燃料电池4作业的过程中会产生热量。如果将该热量释放到大气中，同样会造成热量的浪费。为此，本技术作出了如下设计：限定燃料电池4向储热设备5提供热量。具体地，燃料电池4通过第三换热设备向储热设备5提供热量。燃料电池4中产生的热量被传热介质带到第三换热设备内，在第三换热设备内，传热介质以热交换的方式向储热设备5提供热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过热蒸汽高效利用系统，其特征在于，包括：热化学制氢设备，多余的过热蒸汽能够为所述热化学制氢设备提供热量；储氢罐，所述储氢罐的氢气进口与所述热化学制氢设备的氢气出口连通；燃料电池，所述燃料电池的氢气入口与所述储氢罐的第一氢气出口连通，所述燃料电池能够向电负荷设备供电。2.根据权利要求1所述的过热蒸汽高效利用系统，其特征在于，还包括储热设备和热负荷设备，所述多余的过热蒸汽依次为所述热化学制氢设备和所述储热设备提供热量，所述储热设备用于给所述热负荷设备提供热量。3.根据权利要求2所述的过热蒸汽高效利用系统，其特征在于，所述多余的过热蒸汽通过第一换热设备向所述热化学制氢设备提供热量；过热蒸汽总管与汽轮机连通，所述过热蒸汽总管上连接有第一过热蒸汽支管，所述第一过热蒸汽支管与所述第一换热设备的过热蒸汽进口连通。4.根据权利要求3所述的过热蒸汽高效利用系统，其特征在于，所述第一换热设备的过热蒸汽出口连通有第二过热...

【专利技术属性】
技术研发人员：王会，钟迪，黄永琪，彭烁，周贤，安航，白烨，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：