锅炉系统及锅炉系统的运转方法技术方案

技术编号：42723378 阅读：11 留言：0更新日期：2024-09-13 12:09

本发明专利技术的一方案的锅炉系统(1)具备：水电解装置(20)，其通过从自然能源发电装置(10)供给的电力对被电解水进行电解而生成氢及氧；锅炉(30)，其使燃料燃烧而对补给水进行加热来产生蒸气；热交换装置(40)，其在所述被电解水与热介质之间进行热交换；以及控制装置(70)，其具有冷却控制部(71)，该冷却控制部(71)在满足预先设定的冷却开始条件的情况下，通过将所述补给水作为热介质向所述热交换装置供给而对所述被电解水进行冷却。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及锅炉系统及锅炉系统的运转方法。本申请基于2022年2月4日在日本申请的特愿2022-16221号来主张优先权，并将其内容援引于此。

技术介绍

1、近年来，作为环境负荷小的燃料，正在研究氢的利用。其中，利用例如由太阳能、风力等自然能源以及其他可再生能源发电的电力对水进行电解而制造的氢被称为绿色氢，作为不仅在利用时而且在制造过程中也不排出二氧化碳的燃料而受到关注。

2、水的电解一般通过对电极通电规定的电压和电流来进行，为了提高水电解的能源效率，需要将电解槽的温度保持在规定的范围。另一方面，在太阳能发电、风力发电等中，具有发电量根据自然条件而变动的特质，利用该电力的水电解装置的电解量及能源效率受到其影响。

3、在将自然能源发电装置与组合了水电解装置和燃料电池的电力储存装置连接的情况下，存在如下问题：在所述电力储存装置中反复进行起动和停止，每当停止时，水电解装置或燃料电池的温度降低，系统效率降低。专利文献1公开了通过燃料电池的排热对电解用水进行加热，缩短水电解装置和燃料电池的起动时间，提高效率。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2010-67454号公报

技术实现思路

1、专利技术要解决的课题

2、在利用自然能源制造氢的情况下，期望能够与自然能源的变动无关地将电解的效率维持得较高的技术。然而，水电解装置在运转时发热，因此还要求冷却过剩的发热而将电解槽的温度保持在规定的范围，需要能够

3、因此，本专利技术的目的在于提供一种由自然能源发电装置、水电解装置、以及锅炉构成的系统及其运转方法，即使在自然能源发电装置的发电量变动的情况下，也能够抑制水电解装置的效率降低，并且提高锅炉系统的热效率的锅炉系统及锅炉系统的运转方法。

4、用于解决课题的方案

5、本专利技术人们提出了通过在水电解装置与锅炉之间传递热量，即使在自然能源发电装置的发电量变动的情况下，也能够抑制水电解装置的效率降低，并且提高锅炉系统的热效率，从而完成了本专利技术。

6、本专利技术的一方案的锅炉系统具备：水电解装置，其通过从自然能源发电装置供给的电力对被电解水进行电解而生成氢及氧；锅炉，其使燃料燃烧而对补给水进行加热来产生蒸气；热交换装置，其在所述被电解水与热介质之间进行热交换；以及控制装置，其具有冷却控制部，该冷却控制部在满足预先设定的冷却开始条件的情况下，通过将所述补给水作为热介质向所述热交换装置供给而对所述被电解水进行冷却。

7、本专利技术的另一方案的锅炉系统具备：水电解装置，其通过从自然能源发电装置供给的电力对被电解水进行电解而生成氢及氧；锅炉，其使燃料燃烧而对补给水进行加热来产生蒸气；热交换装置，其在所述被电解水与热介质之间进行热交换；以及控制装置，其具有加热控制部，在满足预先设定的加热开始条件的情况下，所述加热控制部将在所述锅炉中产生的温热流体作为热介质向所述热交换装置供给，由此对所述被电解水进行加热。

8、在上述的锅炉系统中，也可以是，作为所述温热流体，根据条件而使用所述补给水及所述蒸气中的至少任一个。

9、在上述的锅炉系统中，也可以是，所述锅炉具有在所述补给水与燃烧废气之间进行热交换的废气热交换器，使用所述补给水来作为所述温热流体。

10、在上述的锅炉系统中，也可以是，所述锅炉将由所述水电解装置生成的氢作为燃料进行燃烧。

11、在上述的锅炉系统中，也可以是，所述锅炉使用由所述水电解装置生成的氧作为燃烧用氧。

12、在上述的锅炉系统中，也可以是，所述锅炉具有贮存所述补给水的补给水罐，所述锅炉系统还具备将在所述热交换装置中与所述被电解水进行了热交换的所述热介质向所述补给水罐导入的补给水返回管线。

13、本专利技术的一方案的锅炉系统的运转方法，所述锅炉系统具备：水电解装置，其通过从自然能源发电装置供给的电力对被电解水进行电解而生成氢及氧；以及锅炉，其使燃料燃烧而对补给水进行加热来产生蒸气，所述锅炉系统的运转方法进行如下操作中的至少一方的操作：在满足预先设定的冷却开始条件的情况下使补给水作为热介质向所述热交换装置流通的操作；以及在满足预先设定的加热开始条件的情况下使在所述锅炉中产生的温热流体作为热介质向所述热交换装置流通的操作。

14、专利技术效果

15、根据本专利技术，能够提供一种可以抑制水电解装置的效率降低并且提高锅炉系统的热效率的锅炉系统及锅炉系统的运转方法。

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【技术保护点】

1.一种锅炉系统，其中，

2.一种锅炉系统，其中，

3.根据权利要求2所述的锅炉系统，其中，

4.根据权利要求2或3所述的锅炉系统，其中，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的锅炉系统，其中，

6.根据权利要求1至5中任一项所述的锅炉系统，其中，

7.根据权利要求1至6中任一项所述的锅炉系统，其中，

8.一种锅炉系统的运转方法，所述锅炉系统具备：水电解装置，其通过从自然能源发电装置供给的电力对被电解水进行电解而生成氢及氧；锅炉，其使燃料燃烧而对补给水进行加热来产生蒸气；以及热交换装置，其在所述被电解水与热介质之间进行热交换，其中，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】