用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统技术方案

技术编号:40797472 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-28 19:24
本技术公开了一种用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统,包含汽轮机模块、压缩机模块、电动机模块、数个凝汽器以及厂用电母线,其中该汽轮机模块、该压缩机模块、该电动机模块依次串联连接,该电动机模块与该厂用电母线相连接,该凝汽器与该汽轮机模块相连接;该厂用电母线与大电网相连接。本技术充分利用整个生产工艺中所产生的废热,有效降低了碳排放,实现绿色生产。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风光制氢及绿色化工领域,具体涉及一种用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统


技术介绍

1、相对于化石能源制氢,风光制氢过程清洁无污染、碳排放可达到相当低的水平,是氢能产业鼓励发展的主要方式,有望成为未来低碳时代氢气制备的最重要来源。截至2020年底,我国石化化工行业碳排放总量接近14亿吨,占全国碳排放总量的12%左右。氢气是石化化工行业的重要原料,目前我国石化化工行业的氢气主要来自于化石能源制备,产生了大量的碳排放。大规模可再生能源电解水产生大量绿氢,作为石化化工行业的基础原料,形成绿色化工产业,对可再生能源的发展和石化化工行业的碳减排具有重要意义。

2、我国煤制氢产能占比最大、碳排放量最高,采用绿氢代替煤制氢综合降碳效果最为显著。以煤为原料的合成氨作为大宗化学品,其能耗及碳排放均较高,适合采用大规模风光制氢加绿色化工路线进行碳减排。与传统以煤为原料的合成氨工艺相比,风光制氢合成绿氨工艺系统中省去了煤气化、co变换和净化一系列复杂的工艺流程,氢气直接由电解水产生,合成氨工艺及空分部分相比传统合成氨工艺并无大的变化,该技术路线与煤基合成氨相比,可减少直接碳排放3.2吨/吨氨。一个年产60万吨氨的项目,采用风光制氢合成绿氨工艺可直接减少碳排放约192万吨/年。

3、随着双碳目标的提出,风光制氢合成绿氨技术已成为当前热点,它能够充分利用清洁的风光资源,实现能源、化工领域的跨行业耦合降碳,是未来绿色化工的重要技术路线。合成氨系统的合成气压缩机、氨压缩机及配套空分系统的空气压缩机、氮压缩机是主要耗能设备,传统煤基合成氨项目中为减少电费等运行成本,普遍采用燃煤锅炉产生蒸汽驱动以上压缩机做功。在风光制氢合成绿氨项目中,无法利用燃煤产生蒸汽驱动压缩机做功,需要利用风光发出的绿电或从电网购电驱动压缩机。


技术实现思路

1、为解决上述问题,本技术提供一种用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统。

2、本技术所采用的技术手段如下。

3、一种用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统,包含汽轮机模块、压缩机模块、电动机模块、数个凝汽器以及厂用电母线,其中该汽轮机模块、该压缩机模块、该电动机模块依次串联连接,同时该电动机模块与该厂用电母线相连接,该凝汽器与该汽轮机模块相连接;该厂用电母线与大电网相连接。

4、优选的,该汽轮机模块是由一个或数个小汽轮机组成。

5、优选的,该电动机模块是由一个或数个异步电动机组成。

6、优选的,该压缩机模块是由合成气压缩机、氨压缩机、空气压缩机以及氮压缩机组成。

7、优选的,该合成气压缩机、该氨压缩机、该空气压缩机以及该氮压缩机分别与该小汽轮机串联连接;该合成气压缩机、该氨压缩机、该空气压缩机以及该氮压缩机分别与该异步电动机串联连接。

8、优选的,该异步电动机还分别与风光发电系统以及大电网相连接。

9、优选的,该厂用电母线还与风光发电系统相连接。

10、本技术所产生的技术效果:由于合成氨是放热反应,其废热可产生蒸汽。本技术拟利用合成氨废热蒸汽作为能量,与电能一起共同驱动压缩机做功,组成用于风光制氢合成绿氨中的汽电双驱动力系统。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统,包含汽轮机模块(1)、压缩机模块(2)、电动机模块(3)、数个凝汽器(4)以及厂用电母线(5),其特征在于,该汽轮机模块(1)、该压缩机模块(2)、该电动机模块(3)依次串联连接,同时该电动机模块(3)与该厂用电母线(5)相连接,该凝汽器(4)与该汽轮机模块(1)相连接;

2.如权利要求1所述的用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统,其特征在于,该汽轮机模块(1)是由一个或数个小汽轮机(11)组成。

3.如权利要求2所述的一种用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统,其特征在于,该电动机模块(3)是由一个或数个异步电动机(31)组成。

4.如权利要求3所述的用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统,其特征在于,该压缩机模块(2)是由合成气压缩机(21)、氨压缩机(22)、空气压缩机(23)以及氮压缩机(24)组成。

5.如权利要求4所述的用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统,其特征在于,该合成气压缩机(21)、该氨压缩机(22)、该空气压缩机(23)以及该氮压缩机(24)分别与该小汽轮机(11)串联连接;

6.如权利要求3所述的用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统,其特征在于,该异步电动机(31)还分别与风光发电系统以及大电网相连接。

7.如权利要求1所述的用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统,其特征在于,该厂用电母线(5)还与风光发电系统相连接。

...

【技术特征摘要】

1.一种用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统,包含汽轮机模块(1)、压缩机模块(2)、电动机模块(3)、数个凝汽器(4)以及厂用电母线(5),其特征在于,该汽轮机模块(1)、该压缩机模块(2)、该电动机模块(3)依次串联连接,同时该电动机模块(3)与该厂用电母线(5)相连接,该凝汽器(4)与该汽轮机模块(1)相连接;

2.如权利要求1所述的用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统,其特征在于,该汽轮机模块(1)是由一个或数个小汽轮机(11)组成。

3.如权利要求2所述的一种用于风光制氢合成绿氨项目中的汽电双驱动力系统,其特征在于,该电动机模块(3)是由一个或数个异步电动机(31)组成。

4.如权利要求3所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员:李少华衡德锋丁奕刘冰汤晓舒周军
申请(专利权)人:中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1