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一种多能互补分布式能源余热余电制氢集成系统技术方案

技术编号:36814882 阅读:53 留言:0更新日期:2023-03-09 01:06
一种多能互补分布式能源余热余电制氢集成系统,包括多能互补分布式能源余热余电制氢集成系统中的燃气发电机余烟利用系统,可再生能源余电利用系统及小型化天然气制氢系统。其中多能互补分布式能源由燃气冷热电三联供与太阳能风能发电系统组成。利用燃气发电机余烟通过余烟余热锅炉制取小型化天然气制氢设备燃气氢化所需的高温水蒸气消耗掉燃气发电机的余热,同时为了避免可再生能源余电上大电网影响电网稳定,将余电用于小型化天然气制氢系统中有稳定电负荷的气体压缩机。本发明专利技术通过余热制取制氢反应所需高温水蒸气、余电用于提供制氢所需气体压缩机的动力来消耗掉多能互补分布式能源的余热余电,实现以氢能的形式进行能量的存储。能量的存储。能量的存储。

【技术实现步骤摘要】
一种多能互补分布式能源余热余电制氢集成系统


[0001]本专利技术涉及分布式能源系统及其建筑中新能源利用领域,具体涉及一种多能互补分布式能源余热余电制氢集成系统。

技术介绍

[0002]目前,中国向世界提出了在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的双碳目标。为实现这个目标,天然气燃气内燃机冷热电联供系统与太阳能风能等可再生能源发电系统组成的多能互补分布式能源系统正在中国国内逐步得到普及应用。天然气燃气内燃机冷热电联供与太阳能风能组成的多能互补分布式能源系统在实际普及应用中存在设计中系统容量设置与建筑负荷不相匹配导致长时间超低负荷运行效益不高、过渡季节或深夜建筑冷热量需求不大的时段,天然气内燃机余热无法得到有效利用而导致大量的余烟排向大气造成了余热的浪费和对环境的热污染。此外,多能互补分布式能源系统中的可再生能源发电量的不稳定导致余电的产生进而造成弃光充风问题。因此解决多能互补分布式能源系统存在的余热余电问题迫在眉睫。
[0003]而在另一方面,氢能作为绿色能源有助于国家双碳目标的进一步实现。中国主要制氢的方式有煤制氢、天然气制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多能互补分布式能源余热余电制氢集成系统,其中多能互补分布式能源由天然气冷热电三联供系统与可再生能源发电系统组成,其特征在于,包括多能互补分布式能源余热余电制氢集成系统中的燃气发电机余烟利用系统,可再生能源发电余电利用系统及小型化天然气制氢系统;所述天然气冷热电三联供系统中的燃气发电机余烟利用系统包括阀门(1)、天然气内燃发电机(2)、阀门(3)、余烟溴化锂冷热水机组(4)、阀门(5)、余烟余热锅炉(6)、阀门(7)、水蒸气与天然气的混合器(8)和高温冷却水泵(19);管道天然气经阀门(1)调节流量进入燃气内燃发电机(2),燃气内燃发电机(2)的烟气出口经烟气管道与阀门(3)入口相连,阀门(3)出口经烟气管道与余烟溴化锂冷热水机组(4)的烟气入口相连;燃气内燃发电机(2)的烟气出口经烟气管道与阀门(5)的入口相连,阀门(5)的出口经烟气管道与余烟余热锅炉(6)的烟气入口相连;余烟余热锅炉(6)的水蒸气出口经水蒸气管道与阀门(7)的入口相连,阀门(7)的出口经水蒸气管道和水蒸气与天然气的混合器(8)的水蒸气入口相连;常温冷却水换热升温后流入高温冷却水泵(19),高温冷却水泵(19)的出口经水管道与余烟余热锅炉(6)的水入口相连;所述可再生能源发电余电利用系统包括可再生能源发电(25),直交流逆变器(26),气体压缩机(11)和气体压缩机(23);可再生能源发电(25)产生的直流余电经电路进入到直交流逆变器(26),直交流逆变器(26)转变的交流电经电路分别进入到气体压缩机(11)和气体压缩机(23);所述小型化天然气制氢系统包括阀门(9)、阀门(10)、气体压缩机(11)、热交换器(12)、天然气脱硫器(13)、水蒸气与天然气的混合器(8)、热交换器(14)、天然气转化炉(15)、燃烧加热器(16)、中变炉(17)、热交换器(18)、高温冷却水泵(19)、余烟余热锅炉(6)、阀门(7)、气液分离器(20)、变压吸附氢气提纯设备(21)、分离废气储气罐(22)、气体压缩机(23)、氢气储气罐(24);管道天然气经天然气管道与阀门(10)的入口相连,阀门(10)的出口经天然气管道与气体压缩机(11)的入口相连,气体压缩机(11)的出口经天然气管道与热交换器(12)的燃气通道入口相连,热交换器(12)的燃气通道出口经天然气管道与天然气脱硫器(13)的入口相连,天然气脱硫器(13)的出口经天然气管道与水蒸气与天然气的混合器(8)的天然气入口相连;经脱硫的天然气与经余烟余热锅炉(6)制得的高温水蒸气混合于水蒸气与天然气的混合器(8)中,水蒸气与天然气的混合器(8)的出口经混合气体管道与热交换器(14)的入口相连,热交换器(14)的出口经混合气体管道与天然气转化炉(15)的入口连接,天然气转化炉(15)的出口经混合气体管道与热交换器(12)的混合气体入口相连,热交换器(12)的混合气体出口经混合气体管道与中变炉(17)的入口相连;以CO和水蒸气H2O为主的混合气体在中变炉(17)中进行化学转化反应生成CO2和H2,中变炉(17)的出口经混合气体管道与热交换器(18)的混合气体入口相连,热交换器(18)...

【专利技术属性】
技术研发人员:俞帅杨毅陈淑琴
申请(专利权)人:俞帅
类型:发明
国别省市:

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