蓄能ORC制氢系统技术方案

本发明专利技术公开了属于能源动力领域的一种蓄能ORC制氢系统。液化天然气(LNG)运输船在航行中排出大量余热，本发明专利技术通过储热器将其存储起来作为热源。LNG运输船停靠码头时携带的高压LNG存储罐向陆地上的低压LNG存储罐充装时又产生可靠冷源。本发明专利技术在上述热源与冷源间构建有机朗肯循环(ORC)，带动发电机产生交流电。交流电通过二极管桥式电路解调后成为直流电。直流电电解碱溶液，在阳极产生氧气，在阴极产生氢气。本发明专利技术所述的蓄能ORC制氢系统同时利用了LNG运输船航行中的余热以及LNG卸压充装时的冷能，将其高效地转换成了氢气这种清洁能源，是一种化石燃料清洁高效利用的关键技术。

【技术实现步骤摘要】
蓄能ORC制氢系统
本专利技术属于能源动力领域，涉及一种蓄能ORC制氢系统。
技术介绍
在国家科研攻关项目支持以及能源市场需求的推动下，有机朗肯循环(ORC)已成为节能领域备受瞩目的热点技术。目前主流的ORC系统建立在高温热源与环境温度之间，利用诸如锅炉烟气余热、地热、太阳能等资源进行发电。近年来，我国调整能源结构，对天然气需求量进一步扩大，巨型液化天然气(LNG)运输船来往于国际产气区与我国沿海发达城市。LNG运输船兼具高温热源和低温冷源。根据卡诺定理，在高温热源与低温冷源之间构建ORC系统发电效率远高于高温热源与环境温度之间构建的ORC系统。LNG运输船上高温热源来源于航行中柴油机的高温烟气、套缸换热水以及压缩热空气等，这些能量达到LNG燃油能量的50％以上。另一方面，低温冷源则来源于停靠码头后LNG卸压充装的冷能，能量值也十分可观。因此，LNG运输船高温热源与低温冷源可用能十分可观，但在时间上不同步。本专利技术即针对这一实际应用背景的机遇和难题，创新性地通过蓄热的方式同时利用高温热源和低温冷源构建ORC系统，并将ORC系统发出的交流电转化为直流电就地制氢，生产清洁、高能燃料，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄能ORC制氢系统，其特征在于，主要包括：蓄热器(2)、有机工质储液罐(4)、泵(5)、膨胀机(6)、冷凝器(7)、高压LNG存储罐(8)、低压LNG存储罐(9)和阀门(10)，其中蓄热器(2)蓄热侧的进出口分别与LNG运输船在航行中排出的余热(1)和大气相连，蓄热器(2)的放热侧与膨胀机(6)、冷凝器(7)的冷凝侧、有机工质储液罐(4)、泵(5)构成回路，冷凝器(7)吸热侧的入口通过阀门(10)与高压LNG存储罐(8)相连，冷凝器(7)吸热侧的出口与低压LNG存储罐(9)相连。

【技术特征摘要】
1.一种蓄能ORC制氢系统，其特征在于，主要包括：蓄热器(2)、有机工质储液罐(4)、泵(5)、膨胀机(6)、冷凝器(7)、高压LNG存储罐(8)、低压LNG存储罐(9)和阀门(10)，其中蓄热器(2)蓄热侧的进出口分别与LNG运输船在航行中排出的余热(1)和大气相连，蓄热器(2)的放热侧与膨胀机(6)、冷凝器(7)的冷凝侧、有机工质储液罐(4)、泵(5)构成回路，冷凝器(7)吸热侧的入口通过阀门(10)与高压LNG存储罐(8)相连，冷凝器(7)吸热侧的出口与低压LNG存储罐(9)相连。2.根据权利要求1所述的一种蓄能ORC制氢系统，其特征在于，所述蓄热器(2)中充装有熔盐作为蓄热材料(3)，用于吸收LNG运输船在航行中排出的余热(1)，LNG运输船在航行中排出的余热(1)包括柴油机的高温烟气、套缸换热水以及压缩热空气，余热的温度范围在100～500℃。3.根据权利要求1所述的一种蓄能ORC制氢系统，其特征在于，所述泵(5)采用隔膜泵防止有机工质泄露。4.根据权利要求1所述的一种蓄能ORC制氢系统，其特征在于，所述膨胀机(6)采用单螺杆膨胀机提升做功能力。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢剑，徐进良，尚炜，李享，雷蕾，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11