一种能质转换系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种能质转换系统，该系统包括多种新能源供电模块、控制器、氢氧生成模块、碳氢燃料合成模块、火电锅炉模块和二氧化碳提纯模块；多种新能源供电模块经由控制器与氢氧生成模块连接；氢氧生成模块的输出端包括氢气输送支路和氧气输送支路，氢气输送支路与碳氢燃料合成模块连接；火电锅炉模块包括锅炉本体、第一排烟支路、第二排烟支路、气体回路，第一排烟支路与二氧化碳提纯模块连接，气体回路的一端连接锅炉本体，气体回路的另一端连接第二排烟支路和氧气输送支路；二氧化碳提纯模块与碳氢燃料合成模块连接。本实用新型专利技术系统，能够在保证火电厂效率的同时，高效地实现碳捕集及能质转换。集及能质转换。集及能质转换。

【技术实现步骤摘要】
一种能质转换系统


[0001]本技术涉及能质转换
，尤其涉及一种能质转换系统。

技术介绍

[0002]化石能源的清洁高效利用以及可再生能源的发展，对于解决我国能源和环境问题具有重要的意义。火电机组燃烧做功后，会排放大量污染物，研究表明，提高燃煤机组入炉空气中氧气的比例，可以降低排放物中氮氧化物的含量，同时提高二氧化碳的含量，有利于后续碳的捕集和利用，然而，利用分离器将空气中的氮气分离出来，需要消耗电厂大量的电量，降低电厂效率。同时，由于风光资源自身不稳定的特点，新能源生产的电能品质低，会使电网造成较大波动，将新能源和火电机组相结合，弥补各自的缺陷，具有重要的研究意义。因此现有技术缺少一种在保证火电厂效率的同时能够高效地进行碳捕集及能质转换的系统。

技术实现思路

[0003]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本技术的第一个目的在于提出一种能质转换系统，主要目的在于在保证火电厂效率的同时，高效地实现碳捕集及能质转换。
[0005]为达上述目的，本技术第一方面实施例提出了一种能质转换系统，包括多种新能源供电模块、控制器、氢氧生成模块、碳氢燃料合成模块、火电锅炉模块和二氧化碳提纯模块；
[0006]所述多种新能源供电模块经由所述控制器与所述氢氧生成模块连接；所述氢氧生成模块的输出端包括氢气输送支路和氧气输送支路，所述氢气输送支路与所述碳氢燃料合成模块连接，所述氧气输送支路与所述火电锅炉模块连接；所述火电锅炉模块包括锅炉本体、第一排烟支路、第二排烟支路、气体回路，所述第一排烟支路与所述二氧化碳提纯模块连接，所述气体回路的一端连接所述锅炉本体，所述气体回路的另一端连接所述第二排烟支路和所述氧气输送支路；所述二氧化碳提纯模块与所述碳氢燃料合成模块连接。
[0007]本技术实施例的能质转换系统，包括多种新能源供电模块、控制器、氢氧生成模块、碳氢燃料合成模块、火电锅炉模块和二氧化碳提纯模块；多种新能源供电模块经由控制器与氢氧生成模块连接；氢氧生成模块的输出端包括氢气输送支路和氧气输送支路，氢气输送支路与碳氢燃料合成模块连接，氧气输送支路与火电锅炉模块连接；火电锅炉模块包括锅炉本体、第一排烟支路、第二排烟支路、气体回路，第一排烟支路与二氧化碳提纯模块连接，气体回路的一端连接锅炉本体，气体回路的另一端连接第二排烟支路和氧气输送支路；二氧化碳提纯模块与碳氢燃料合成模块连接。在这种情况下，利用多种新能源供电模块、控制器和氢氧生成模块生成氢气和氧气，避免像现有技术那样通过火电厂的电利用分离器将空气中的氮气分离出来得到氧气，保证了火电厂发电效率，另外将氢氧生成模块生成的氧气通过氧气输送支路送至气体回路，在气体回路中氧气与第二排烟支路中的气体混
合通过气体回路送回锅炉本体，由此能够可以降低排放物中氮氧化物的含量，进而提高了第一排烟支路送至二氧化碳提纯模块的二氧化碳的含量，有利于碳氢燃料合成模块中的碳的捕集和利用，从而使得能质转换更加高效。故本技术的系统在保证火电厂效率的同时，还能够高效地实现碳捕集及能质转换。
[0008]在本技术第一方面实施例的一种能质转换系统中，所述多种新能源供电模块包括多种发电机组和换流器单元，所述换流器单元与所述多种发电机组连接，所述多种发电机组包括光伏阵列和风力发电机群。
[0009]在本技术第一方面实施例的一种能质转换系统中，所述氢氧生成模块包括多种电解槽、储氢罐和储氧罐，所述储氢罐和储氧罐分别与所述多种电解槽连接，所述储氢罐通过所述氢气输送支路与所述碳氢燃料合成模块连接，所述储氧罐通过所述氧气输送支路与所述气体回路连接。
[0010]在本技术第一方面实施例的一种能质转换系统中，所述多种电解槽包括碱性电解槽和质子交换膜电解槽。
[0011]在本技术第一方面实施例的一种能质转换系统中，所述火电锅炉模块还包括旋风过滤器和热风循环增压风机，所述旋风过滤器和热风循环增压风机设置在所述第二排烟支路上。
[0012]在本技术第一方面实施例的一种能质转换系统中，所述二氧化碳提纯模块包括烟气冷却器，所述烟气冷却器的一端与所述第一排烟支路连接。
[0013]在本技术第一方面实施例的一种能质转换系统中，所述二氧化碳提纯模块还包括闪蒸罐，所述闪蒸罐与所述烟气冷却器的另一端连接。
[0014]在本技术第一方面实施例的一种能质转换系统中，所述二氧化碳提纯模块还包括直接接触柱、冷却器和泵，所述直接接触柱的气体输入端与所述闪蒸罐连接，所述冷却器和泵设置在所述直接接触柱的液体回路上。
[0015]在本技术第一方面实施例的一种能质转换系统中，所述二氧化碳提纯模块还包括吸收干燥床、活性炭床，所述活性炭床经由所述吸收干燥床与所述直接接触柱的气体输出端连接。
[0016]在本技术第一方面实施例的一种能质转换系统中，所述二氧化碳提纯模块还包括压缩机、冷凝器，所述冷凝器经由所述压缩机与所述活性炭床连接。
[0017]本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0018]本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0019]图1为本技术实施例所提供的一种能质转换系统的框图；
[0020]图2为本技术实施例所提供的一种能质转换系统的结构示意图；
[0021]附图标记说明：
[0022]1—多种新能源供电模块；2—控制器；3—氢氧生成模块；4—碳氢燃料合成模块；5—火电锅炉模块；6—二氧化碳提纯模块；1
‑
1—光伏阵列；1
‑
2—风力发电机群；1
‑
3—换流
器单元；3
‑
1—碱性电解槽；3
‑
2—质子交换膜电解槽；3
‑
3—储氢罐；3
‑
4—储氧罐；4
‑
1—碳氢燃料合成单元；4
‑
2—碳氢燃料存储罐；5
‑
1—循环流化床锅炉；5
‑
2—旋风过滤器；5
‑
3—热风循环增压风机；6
‑
1—烟气冷却器；6
‑
2—闪蒸罐；6
‑
3—直接接触柱；6
‑
4—冷却器；6
‑
5—泵；6
‑
6—吸收干燥床；6
‑
7—活性炭床；6
‑
8—压缩机；6
‑
9—冷凝器。
具体实施方式
[0023]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术实施例相一致的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能质转换系统，其特征在于，包括多种新能源供电模块、控制器、氢氧生成模块、碳氢燃料合成模块、火电锅炉模块和二氧化碳提纯模块；所述多种新能源供电模块经由所述控制器与所述氢氧生成模块连接；所述氢氧生成模块的输出端包括氢气输送支路和氧气输送支路，所述氢气输送支路与所述碳氢燃料合成模块连接，所述氧气输送支路与所述火电锅炉模块连接；所述火电锅炉模块包括锅炉本体、第一排烟支路、第二排烟支路、气体回路，所述第一排烟支路与所述二氧化碳提纯模块连接，所述气体回路的一端连接所述锅炉本体，所述气体回路的另一端连接所述第二排烟支路和所述氧气输送支路；所述二氧化碳提纯模块与所述碳氢燃料合成模块连接。2.如权利要求1所述的能质转换系统，其特征在于：所述多种新能源供电模块包括多种发电机组和换流器单元，所述换流器单元与所述多种发电机组连接，所述多种发电机组包括光伏阵列和风力发电机群。3.如权利要求2所述的能质转换系统，其特征在于：所述氢氧生成模块包括多种电解槽、储氢罐和储氧罐，所述储氢罐和储氧罐分别与所述多种电解槽连接，所述储氢罐通过所述氢气输送支路与所述碳氢燃料合成模块连接，所述储氧罐通过所述氧气输送支路与所述气体回路...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文毓，李军，王喆，高林，王林，高海东，肖勇，周俊波，王明坤，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：