一种氨燃料燃气轮机系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种氨燃料燃气轮机系统，设置增压气化部对液氨供应部输出的液氨进行加压和气化，形成的高压氨气分为两路分别输出至燃气轮机部和氨分解制氢装置；氨分解制氢装置分解氨形成包括氢气、氮气和氨气的值班级燃料，该值班级燃料输出至燃气轮机部内，用于启动时点火燃烧以及辅助稳定作为主燃料的氨气燃烧；采用的燃料仅有氨，无需额外引入其他燃料即可保证氨燃气轮机的启动和稳燃，解决了现有氨燃气轮机方案难以点燃和稳定燃烧的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种氨燃料燃气轮机系统


[0001]本技术属于燃气轮机
，尤其涉及一种氨燃料燃气轮机系统。

技术介绍

[0002]在碳达峰、碳中和目标要求下，减少二氧化碳排放量已成为一个课题，旨在减少化石燃料的消费量和转换为代替化石燃料的能源。由于氨和氢不含碳，即在燃烧时不会产生二氧化碳，因此在减少碳排放的当下备受关注。但氢难以储存和运输，故难以作为燃料进行发电。而氨则是确立了储藏和运输技术，因此有望成为将来能源的载体，但氨在空气中不易燃烧，燃烧时火焰传播慢，容易熄灭，难以直接作为发电系统的燃料；同时，氨直接燃烧后易产生一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物，导致环境污染。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是提供一种氨燃料燃气轮机系统，以解决现有氨燃气轮机方案难以点燃和稳定燃烧的问题。
[0004]为解决上述问题，本技术的技术方案为：
[0005]本技术的一种氨燃料燃气轮机系统，包括：
[0006]液氨供应部；
[0007]增压气化部，所述增压气化部的输入端与所述液氨供应部的输出端相连通，用于对液氨进行增压并气化以输出高压氨气为主燃料；
[0008]燃气轮机部，所述燃气轮机部的燃料输入端通过第一氨气管路与所述增压气化部的输出端相连通，用于接收所述主燃料进行燃烧并做输出功；
[0009]氨分解制氢装置，所述氨分解制氢装置的输入端通过第二氨气管路与所述增压气化部的输出端相连通，用于输出包括氢气、氮气和氨气的值班级燃料至所述燃气轮机部的燃料输入端进行启动状态的点火和正常燃烧状态的稳定燃烧；
[0010]排气脱硝部，所述排气脱硝部的排气输入端通过排气管路与所述燃气轮机部的燃机排气输出端相连通，用于对燃气排气中的氮氧化物进行脱硝处理；
[0011]稳定燃烧状态下，所述燃气轮机部内的所述值班级燃料与所述主燃料的比值为1:15至1:25。
[0012]本技术的氨燃料燃气轮机系统，所述排气管路包括第一排气管和第二排气管；
[0013]所述第一排气管的两端分别连通至所述燃气轮机部的燃机排气输出端和所述氨分解制氢装置的热源输入端；
[0014]所述第二排气管的两端分别连通至所述氨分解制氢装置的热源输出端和所述排气脱硝部的排气输入端。
[0015]本技术的氨燃料燃气轮机系统，所述增压气化部包括第一气化装置和液氨增压泵；
[0016]所述液氨增压泵设于所述液氨供应部的输出端与所述第一气化装置的输入端之间的管路上。
[0017]本技术的氨燃料燃气轮机系统，所述燃气轮机部包括氨燃烧室、透平装置和发电装置；
[0018]所述氨燃烧室的燃料输入端分别与所述增压气化部的输出端和所述氨分解制氢装置的燃料输出端相连通；所述氨燃烧室的高温排气端与所述透平装置的输入端相连通；
[0019]所述透平装置的燃机排气输出端与所述排气管路相连通；
[0020]所述发电装置的动力输入端与所述透平装置的动力输出端相连。
[0021]本技术的氨燃料燃气轮机系统，所述氨分解制氢装置内设置有电加热单元，用于提供所述氨分解制氢装置在启动状态制氢所需的热能。
[0022]本技术的氨燃料燃气轮机系统，所述氨分解制氢装置内设置有燃烧器，所述燃烧器的输入端通过第四氨气管路与所述增压气化部的输出端相连通，用于燃烧氨气提供所述氨分解制氢装置在启动状态制氢所需的热能。
[0023]本技术的氨燃料燃气轮机系统，还包括第二气化装置，所述第二气化装置的输入端与所述液氨供应部的输出端相连通，用于输出氨气；
[0024]所述排气脱硝部还包括一氨气输入端，所述氨气输入端通过第三氨气管路与所述第二气化装置的输出端相连通，用于通过氨气对燃气排气中的氮氧化物进行脱硝处理。
[0025]本技术的氨燃料燃气轮机系统，所述排气脱硝部包括排气脱硝装置、鼓风机和排气输出单元；
[0026]所述排气脱硝装置的排气输入端通过排气管路与所述氨分解制氢装置的燃机排气输出端相连通，所述排气脱硝装置的氨气输入端通过第三氨气管路与所述第二气化装置的输出端相连通，所述排气脱硝装置的空气输入端与所述鼓风机的输出端相连通；所述排气脱硝装置的输出端设有所述排气输出单元，用于将处理后的燃机排气输出至外部大气。
[0027]本技术的氨燃料燃气轮机系统，还包括控制部，所述控制部包括控制单元和分别设于所述第一氨气管路、所述第二氨气管路和所述第三氨气管路的氨气流量检测控制元件；
[0028]所述氨气流量检测控制元件均与所述控制单元信号连接，用于根据所述控制单元的流量信号调整氨气输出流量。
[0029]本技术的氨燃料燃气轮机系统，所述燃气轮机部内的所述值班级燃料与所述主燃料的比值为1:20。
[0030]本技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
[0031]本技术一实施例通过设置增压气化部对液氨供应部输出的液氨进行加压和气化，形成的高压氨气分为两路分别输出至燃气轮机部和氨分解制氢装置；氨分解制氢装置分解氨形成包括氢气、氮气和氨气的值班级燃料，该值班级燃料输出至燃气轮机部内，用于启动时点火燃烧以及辅助稳定作为主燃料氨气燃烧；采用的燃料仅有氨，无需额外引入其他燃料即可保证氨燃气轮机的启动和稳燃，解决了现有氨燃气轮机方案难以点燃和稳定燃烧的问题。同时，本实施例进一步设置排气脱硝装置，对产生的燃机排气进行脱硝，解决了氨直接燃烧易污染环境的问题。
附图说明
[0032]图1为本技术的氨燃料燃气轮机系统的示意图。
[0033]附图标记说明：1：液氨供应部；2：液氨增压泵；3：第一气化装置；4：氨分解制氢装置；5：燃气轮机部；501：燃烧室；502：透平装置；503：发电装置；6：第二气化装置；7：排气脱硝装置；8：鼓风机；9：燃烧器；10：氨气流量检测控制元件。
具体实施方式
[0034]以下结合附图和具体实施例对本技术提出的一种氨燃料燃气轮机系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。
[0035]参看图1，在一个实施例中，一种氨燃料燃气轮机系统，包括液氨供应部1、燃气轮机部5、氨分解制氢装置4和排气脱硝部。
[0036]增压气化部的输入端与液氨供应部1的输出端相连通，用于对液氨进行增压并气化以输出高压氨气为主燃料。
[0037]燃气轮机部5的燃料输入端通过第一氨气管路与增压气化部的输出端相连通，用于接收主燃料进行燃烧并做输出功。
[0038]氨分解制氢装置4的输入端通过第二氨气管路与增压气化部的输出端相连通，用于输出包括氢气、氮气和氨气的值班级燃料至燃气轮机部5的燃料输入端进行启动状态的点火和正常燃烧状态的稳定燃烧。
[0039]排气脱硝部的排气输入端通过排气管路与燃气轮机部5的燃机排气输出端相连通，用于对燃气排气中的氮氧化物进行脱硝处理。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨燃料燃气轮机系统，其特征在于，包括：液氨供应部；增压气化部，所述增压气化部的输入端与所述液氨供应部的输出端相连通，用于对液氨进行增压并气化以输出高压氨气为主燃料；燃气轮机部，所述燃气轮机部的燃料输入端通过第一氨气管路与所述增压气化部的输出端相连通，用于接收所述主燃料进行燃烧并做输出功；氨分解制氢装置，所述氨分解制氢装置的输入端通过第二氨气管路与所述增压气化部的输出端相连通，用于输出包括氢气、氮气和氨气的值班级燃料至所述燃气轮机部的燃料输入端进行启动状态的点火和正常燃烧状态的稳定燃烧；排气脱硝部，所述排气脱硝部的排气输入端通过排气管路与所述燃气轮机部的燃机排气输出端相连通，用于对燃气排气中的氮氧化物进行脱硝处理；稳定燃烧状态下，所述燃气轮机部内的所述值班级燃料与所述主燃料的比值为1:15至1:25。2.如权利要求1所述的氨燃料燃气轮机系统，其特征在于，所述排气管路包括第一排气管和第二排气管；所述第一排气管的两端分别连通至所述燃气轮机部的燃机排气输出端和所述氨分解制氢装置的热源输入端；所述第二排气管的两端分别连通至所述氨分解制氢装置的热源输出端和所述排气脱硝部的所述排气输入端。3.如权利要求1所述的氨燃料燃气轮机系统，其特征在于，所述增压气化部包括第一气化装置和液氨增压泵；所述液氨增压泵设于所述液氨供应部的输出端与所述第一气化装置的输入端之间的管路上。4.如权利要求1所述的氨燃料燃气轮机系统，其特征在于，所述燃气轮机部包括氨燃烧室、透平装置和发电装置；所述氨燃烧室的燃料输入端分别与所述增压气化部的输出端和所述氨分解制氢装置的燃料输出端相连通；所述氨燃烧室的高温排气端与所述透平装置的输入端相连通；所述透平装置的燃机排气输出端与所述排气管路相连通；所述发电装置的动力输入端与所述透平...

【专利技术属性】
技术研发人员：林钢，陈一峰，许庆，
申请(专利权)人：上海慕帆动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：