镁为载体的基于汽轮机的能量转换远传及固碳系统与方法技术方案

本发明专利技术提供了一种镁为载体的基于汽轮机的能量转换远传及固碳系统与方法，包括利用可再生能源电力电解镁的子系统、镁与水反应子系统、固碳子系统和汽轮发电机组。可再生能源电厂的冗余电力提供给电解镁厂，电解镁的原料为氯化镁可来自西部的盐湖，电解镁厂生产的镁通过远距离运输环节输送至使用地点。镁与水在反应器中反应生成氧化镁和氢，反应热输入汽轮发电机组回路用于发电。镁与水反应生成氧化镁给氧化镁固碳装置，氧化镁固碳装置中的碳酸化反应热传递给汽轮发电机组回路用于发电。本发明专利技术可大量消纳可再生能源，可实现能量的大规模远距离传输，可制备高品质的氢气，可固定二氧化碳，可向汽轮发电机组提供热量。

Energy Conversion and Carbon Fixation System and Method Based on Steam Turbine with Magnesium as Carrier

The invention provides a steam turbine based energy conversion remote transmission and carbon fixation system and method with magnesium as the carrier, including a magnesium electrolysis subsystem using renewable energy power, a magnesium and water reaction subsystem, a carbon fixation subsystem and a steam turbine generator set. Redundant power from renewable energy power plants is supplied to electrolytic magnesium plants. The raw material of electrolytic magnesium is magnesium chloride, which can come from salt lakes in the west. Magnesium produced by electrolytic magnesium plants is transported to the use site through long distance transportation links. Magnesium and water react in the reactor to produce magnesium oxide and hydrogen. Reaction heat is fed into the turbine generator circuit for power generation. Magnesium reacts with water to form magnesium oxide for the magnesium oxide carbon fixation device, and the heat of carbonation reaction in the magnesium oxide carbon fixation device is transferred to the steam turbine generator circuit for power generation. The invention can absorb a large amount of renewable energy, realize large-scale and long-distance transmission of energy, prepare high-quality hydrogen, fix carbon dioxide, and provide heat to turbogenerator.

【技术实现步骤摘要】
镁为载体的基于汽轮机的能量转换远传及固碳系统与方法
本专利技术涉及一种镁为载体的基于汽轮机的能量转换远传及固碳系统与方法，属于新能源

技术介绍
当今社会正在经历一场前所未有的能源革命，一方面可再生能源替代常规化石能源全面进入工业生产和日常生活中的用能领域，另一方面能源的载体变得更加多样化，电、热、氢，以及含能材料都是能源载体。能源技术日新月异，但也带来不容忽视的矛盾和冲突。我国西部地区和三北地区是太阳能、风能、水能等可再生能源富集区域，但是，这些新能源无法被电网消纳，弃风、弃光、弃水的情况相当突出，造成严重的资源浪费。东部地区工业发达，人口密集，但是可再生能源少，化石能源的大量使用带来严重的大气污染问题和大量的碳排放，制约了社会的高质量发展进程。如何将西部地区和三北地区的可再生能源高效地转移至东部地区，如何减少排放，是急需解决的重要问题。目前来看，可再生能源制氢，然后远距离输送氢，这是一条可行的途径，但是，成本很高，还存在安全问题。因此，还必须寻找其他的能量转换、远传方式，并且减少碳排放，实现更好的综合效益。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能量转换、远传方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁为载体的基于汽轮机的能量转换远传及固碳系统，其特征在于：包括利用可再生能源电力电解镁的子系统、镁与水反应子系统、固碳子系统和汽轮发电机组；所述利用可再生能源电力电解镁的子系统包括可再生能源发电厂(13)和电解镁厂(14)，可再生能源发电厂(13)的冗余电力输送系统连接电解镁厂(14)，电解镁厂(14)通过运输环节(15)连接镁供给装置(10)；所述镁与水反应子系统包括制氢给水泵(6)，制氢给水泵(6)出口连接冷却器(7)水侧进口，冷却器(7)水侧出口连接反应器(8)水进口，反应器(8)气体产物出口连接冷却器(7)气体产物侧进口，冷却器(7)气体产物侧出口连接水分离器(11)，水分离器...

【技术特征摘要】
1.一种镁为载体的基于汽轮机的能量转换远传及固碳系统，其特征在于：包括利用可再生能源电力电解镁的子系统、镁与水反应子系统、固碳子系统和汽轮发电机组；所述利用可再生能源电力电解镁的子系统包括可再生能源发电厂(13)和电解镁厂(14)，可再生能源发电厂(13)的冗余电力输送系统连接电解镁厂(14)，电解镁厂(14)通过运输环节(15)连接镁供给装置(10)；所述镁与水反应子系统包括制氢给水泵(6)，制氢给水泵(6)出口连接冷却器(7)水侧进口，冷却器(7)水侧出口连接反应器(8)水进口，反应器(8)气体产物出口连接冷却器(7)气体产物侧进口，冷却器(7)气体产物侧出口连接水分离器(11)，水分离器(11)气体出口连接氢收集装置(12)，镁供给装置(10)连接反应器(8)镁进口；所述固碳子系统包括氧化镁固碳装置(9)和二氧化碳供给装置(16)，反应器(8)固体产物出口连接氧化镁固碳装置(9)固体进口，二氧化碳供给装置(16)连接氧化镁固碳装置(9)气体进口；所述汽轮发电机组包括给水泵(1)，给水泵(1)出口分两路：一路连接锅炉(2)的进口，另一路连接氧化镁固碳装置(9)水侧进口，氧化镁固碳装置(9)水侧出口连接反应器(8)水侧进口，反应器(8)水侧出口连接锅炉(2)进口，锅炉(2)出口连接汽轮机(3)进口，汽轮机(3)出口连接凝汽器(5)进口，凝汽器(5)出口连接给水泵(1)进口。2.如权利要求1所述的一种镁为载体的基于汽轮机的能量转换远传及固碳系统，其特征在于：所述汽轮发电机组为蒸汽朗肯循环系统。3.一种镁为载体的基于汽轮机的能量转换远传及固碳方法，其特征在于：采用如权利要求1或2所述的一种镁为载体的基于汽轮机的能量转换远传及固碳系统，步骤为：步骤1：可再生能源发电厂(13)的冗余电力提供给电解镁厂(14)，电解镁厂(14)生产的镁通过运输环节(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑开云，黄志强，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海,31