【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电解制氢领域，具体涉及一种电解制氢-燃机联合循环系统。
技术介绍
1、近年来氢能源作为高效的清洁能源备受能源利用领域所关注，因此电解水制氢技术也在近期获得了较大的发展。其中利用新能源进行电解水制氢的技术具有广阔的应用前景。但由于新能源提供的电力具有波动性，电解水制氢系统中经常存在停机工况。停机工况下电解液的温度下降，冷启动时加热时间长，尤其是在环境温度较低的冬季。这使得电解水制氢系统的频繁启停工况与新能源波动效果匹配不佳成为制约其发展的阻碍之一。
2、为了解决以上问题，提出本申请。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种适配频繁启停的快速热启动电解制氢-燃机联合循环系统，通过利用燃机联合循环的抽汽对冷却的电解液进行快速预热，实现停机后电解水制氢系统的快速热启动，解决了电解水制氢系统的频繁启停工况与新能源波动效果匹配不佳的问题。
2、本申请公开一种电解制氢-燃机联合循环系统，所述电解制氢-燃机联合循环系统包括：燃机联合循环模块和抽汽预热制氢模块；
3、其中，所述燃机联合循环模块包括：燃气轮机循环模块和蒸汽轮机循环模块；
4、所述抽汽预热制氢模块包括：电解水制氢槽3-1；
5、所述燃气轮机循环模块被配置为利用燃料燃烧的热量进行发电和对所述蒸汽轮机循环模块供给热量；
6、所述蒸汽轮机循环模块被配置为利用所述燃气轮机循环模块供给的热量进行发电和能对所述抽汽预热制氢模块的电解水制氢槽3-1供给预热蒸汽。>
7、优选地，所述抽汽预热制氢模块还包括：循环泵3-2，预热器3-3，抽汽进汽逆止门3-4，抽汽出汽逆止门3-5；
8、其中，所述抽汽进汽逆止门3-4的进口与所述蒸汽轮机循环模块的蒸汽出口连接，所述抽汽进汽逆止门3-4的出口与所述预热器3-3蒸汽侧进口连接；
9、所述预热器3-3的蒸汽侧出口与所述抽汽出汽逆止门3-5进口连接，所述抽汽出汽逆止门3-5出口与所述蒸汽轮机循环模块连接；
10、所述预热器3-3电解液侧进口与所述电解水制氢槽3-1电解液出口连接，所述预热器3-3电解液侧出口与所述循环泵3-2进口连接，所述循环泵3-2出口与所述电解水制氢槽3-1电解液进口连接。
11、优选地，所述燃气轮机循环模块包括：燃烧室1-2、燃气轮机1-3和第一发电机1-4；
12、其中，所述燃烧室1-2烟气出口与所述燃气轮机1-3进口连接，所述燃气轮机1-3与所述第一发电机1-4连接以便驱动所述第一发电机1-4发电。
13、优选地，燃气轮机循环模块还包括：压气机1-1；
14、所述压气机1-1进口与外部空气输送管连接，所述压气机1-1出口与所述燃烧室1-2空气进口连接，所述燃气轮机1-3通过一根转轴与所述第一发电机1-4、所述压气机1-1同轴连接，以便同时驱动所述第一发电机1-4和所述压气机1-1工作。
15、优选地，蒸汽轮机循环包括：余热锅炉2-1、蒸汽轮机2-2、第二发电机2-3，凝汽器2-4和给水泵2-5；
16、所述燃气轮机1-3出口与所述余热锅炉2-1烟气侧进口连接，所述余热锅炉2-1的工作介质侧出口与所述蒸汽轮机2-2进口连接，所述蒸汽轮机2-2通过一根转轴与所述第二发电机2-3、所述给水泵2-5同轴连接，所述蒸汽轮机2-2出口与所述凝汽器2-4工作介质侧进口连接，所述凝汽器2-4冷源侧的进出口与外部冷却水连接，所述凝汽器2-4工作介质侧出口与所述给水泵2-5进口连接，所述给水泵2-5出口与所述余热锅炉2-1工作介质侧进口连接；
17、所述蒸汽轮机2-2出口还与所述抽汽进汽逆止门3-4的进口连接。
18、本申请第二方面提供一种第一方面所述的电解制氢-燃机联合循环系统的工作方法，所述工作方法包括：有抽汽预热制氢的发电工作状态和无抽汽预热制氢的纯发电工作状态；
19、当使用有抽汽预热制氢的发电工作状态时：
20、所述抽汽进汽电动逆止门3-4和抽汽出汽逆止门3-5均处于打开状态，此时所述燃气轮机循环模块利用燃料燃烧的热量进行发电和对所述蒸汽轮机循环模块供给热量；
21、所述蒸汽轮机循环模块利用所述燃气轮机循环模块供给的热量进行发电和对所述抽汽预热制氢模块的电解水制氢槽3-1供给预热蒸汽；
22、当使用无抽汽预热制氢的发电工作状态时：
23、所述抽汽进汽电动逆止门3-4和抽汽出汽逆止门3-5均处于关闭状态，
24、此时所述燃气轮机循环模块利用燃料燃烧的热量进行发电和对所述蒸汽轮机循环模块供给热量；
25、所述蒸汽轮机循环模块利用所述燃气轮机循环模块供给的热量进行发电。
26、优选地，所述抽汽进汽逆止门3-4为抽汽进汽电动逆止门。
27、优选地，所述抽汽出汽逆止门3-5为抽汽出汽电动逆止门。
28、所述压气机即气体压缩机。
29、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
30、1、本专利技术提供了一种适配频繁启停的快速热启动电解制氢-燃机联合循环系统。通过利用燃机联合循环的抽汽对电解水制氢槽已经冷却的电解液进行快速预热，解决了电解水制氢系统的频繁启停工况与新能源波动效果匹配不佳的问题。
31、2、由于电解水制氢系统的频繁启停工况下需要的热源是间歇给热且希望快速给热。因此如何在节能调节下提供这样的热源是一个问题。
32、本申请中，可以通过方便的控制抽汽进汽逆止门3-4和抽汽出汽逆止门3-5的关闭来使得系统处于有抽汽预热制氢的发电工作状态和无抽汽预热制氢的发电工作状态。
33、因此，当新能源提供电解电力时，则需要对电解液进行快速预热时，此时控制抽汽进汽逆止门3-4和抽汽出汽逆止门3-5打开即可。在不需要对电解液进行预热时，例如新能源无法提供电解电力导致电解停机时，关闭抽汽进汽逆止门3-4和抽汽出汽逆止门3-5即可。上述两种情况下，系统的燃机联合循环模块都可以同步发电，不会发生热量/能量浪费。
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1.一种电解制氢-燃机联合循环系统，其特征在于，所述电解制氢-燃机联合循环系统包括：燃机联合循环模块和抽汽预热制氢模块；
2.根据权利要求1所述的电解制氢-燃机联合循环系统，其特征在于，所述抽汽预热制氢模块还包括：循环泵(3-2)，预热器(3-3)，抽汽进汽逆止门(3-4)，抽汽出汽逆止门(3-5)；
3.根据权利要求2所述的电解制氢-燃机联合循环系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的电解制氢-燃机联合循环系统，其特征在于，所述燃气轮机循环模块还包括：压气机(1-1)；
5.根据权利要求4所述的电解制氢-燃机联合循环系统，其特征在于，所述蒸汽轮机循环包括：余热锅炉(2-1)、蒸汽轮机(2-2)、第二发电机(2-3)，凝汽器(2-4)和给水泵(2-5)；
6.一种权利要求2所述的电解制氢-燃机联合循环系统的工作方法，其特征在于，所述工作方法包括：有抽汽预热制氢的发电工作状态和无抽汽预热制氢的纯发电工作状态；
【技术特征摘要】
1.一种电解制氢-燃机联合循环系统，其特征在于，所述电解制氢-燃机联合循环系统包括：燃机联合循环模块和抽汽预热制氢模块；
2.根据权利要求1所述的电解制氢-燃机联合循环系统，其特征在于，所述抽汽预热制氢模块还包括：循环泵(3-2)，预热器(3-3)，抽汽进汽逆止门(3-4)，抽汽出汽逆止门(3-5)；
3.根据权利要求2所述的电解制氢-燃机联合循环系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的电解制氢-燃...
【专利技术属性】
技术研发人员：但昭旺，邝允，邓泽宇，龙成坤，曹静，
申请(专利权)人：氢致能源江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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