【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发电，涉及一种深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统及方法。
技术介绍
1、随着可再生能源装机容量占比不断增大，火电机组将从主力电源向基础保障性和系统调节性电源转型，对机组的深调能力提出了更高的要求。锅炉侧及汽机侧大幅度降低负荷面临技术难度大及工程成本高等问题，且难以保证低负荷下锅炉的稳定燃烧，不断提升火电机组深调能力是对火电机组灵活性改造的必然要求。
2、火电厂需快速完成绿色低碳转型，部分火电厂配有一定的风电光伏指标，利用火电机组调峰电力或弃风弃光电力电解水制氢，即可提高机组深调能力、降低弃风率和弃光率，又可产生具有较高经济价值的氢气，且氢气可进一步转化为方便储存运输的醇类。将深度调峰机组与制氢制醇技术进行深度耦合，产生高附加值氢醇燃料、提高机组深调能力，同时实现降低碳排放，是完成火电厂绿色低碳转型的技术途径之一。但是，现有的燃煤火电机组零碳排放绿氢醇化制储用联合锅炉改造系统利用绿氢醇化直接进入锅炉本体燃烧，导致难以保证低负荷下锅炉的稳定燃烧，同时增加碳排放。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中不能保证低负荷下锅炉的稳定燃烧及增加碳排放的问题，提供一种深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统及方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术提出的一种深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，包括发电单元、电解水单元、碳捕集储存单元及醇合成单元；
4、
5、优选地，所述发电单元包括锅炉本体、高压缸、中压缸、低压缸及发电机；
6、锅炉本体的一端与所述高压缸相连，高压缸的另一端与中压缸相连，中压缸的另一端与低压缸相连，低压缸的第二端口与发电机相连，发电机产生的电能输送到电解水单元，低压缸的第三端口与冷凝器相连经过冷凝器后的电厂循环水输送到电解水单元；来自电解水单元的氧气输送进入锅炉本体进行富氧燃烧。
7、优选地，所述电解水单元包括电解槽、氧气管路、氢气管路、氧气罐及氢气罐；
8、电解槽接收发电单元传输的调峰电力及循环水，然后经过氧气管路输送进入到氧气罐，经过氢气管路输送进入到氢气罐。
9、优选地，电解槽为碱性电解槽、质子交换膜电解槽或固体氧化物电解槽。
10、优选地，氢气罐中的氢气经过管路及氢气阀门向醇合成单元输送氢气作为反应物。
11、优选地，所述碳捕集储存单元包括烟气管路、冷凝器、二氧化碳捕集装置及二氧化碳储罐；
12、烟气管路输送来自锅炉本体的烟气给冷凝器，冷凝器冷却烟气中的水分后传输至二氧化碳捕集装置，二氧化碳捕集装置捕集烟气中的二氧化碳输送到二氧化碳储罐内，二氧化碳储罐内气体可经由管路及二氧化碳气体阀门输送到醇合成单元内。
13、优选地，所述醇合成单元包括反应气管路及醇合成反应器；
14、反应气管路接收来自电解水单元的氢气及碳捕集储存单元的二氧化碳，通过反应气管路输送到醇合成反应器内生产醇类。
15、优选地，醇合成反应器的出口通过醇输运管道连接有醇储罐。
16、优选地，在醇合成反应器制备醇类溶液，再通过蒸馏过程可提纯得到醇类物质。
17、本专利技术提出的一种深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产方法，包括如下步骤：
18、将发电单元产生的调峰电力及循环水输送至电解水单元，利用电解水单元产生的氧气富氧燃烧；
19、电解水单元利用调峰电力及循环水进行氢气和氧气的制备，向发电单元输送氧气，向醇合成单元输送氢气；
20、碳捕集储存单元对发电单元富氧燃烧产生的烟气进行二氧化碳捕集与储存，向醇合成单元输送二氧化碳；
21、醇合成单元接收电解水单元产生的氢气及碳捕集储存单元产生的二氧化碳，反应后得到醇类。
22、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
23、本专利技术提出的一种深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，将火电机组调峰电力或电厂弃风弃光电力用于电解水制氢，同时电解过程产生的氧气用于富氧燃烧，提高低负荷下锅炉燃烧稳定性，同时提高烟气中二氧化碳浓度。采用发电单元为电解水单元提供电能，同时产生氢气与氧气，氧气输送进发电单元内部进行富氧燃烧，将产生的烟气输送至碳捕集储存单元进行二氧化碳的捕集与储存，最后将二氧化碳与氢气经醇合成单元后生产甲醇、乙醇等醇类。该系统能够将发电单元产生的烟气中的二氧化碳通过碳捕集储存单元进行收集，最后通过醇合成单元将二氧化碳与氢气等进行反应，最终得到醇类，能够降低碳排放的同时，并保证低负荷下锅炉的稳定燃烧，为火电厂带来额外经济收益。因此，本专利技术的目的在于利用火电机组调峰电力制备高附加值氢气或醇类，同时可以发挥提高机组低负荷稳燃性与降低碳排放的作用。
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1.一种深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，其特征在于，包括发电单元(001)、电解水单元(002)、碳捕集储存单元(003)及醇合成单元(004)；
2.根据权利要求1所述的深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，其特征在于，所述发电单元(001)包括锅炉本体(1-1)、高压缸(1-2)、中压缸(1-3)、低压缸(1-4)及发电机(1-5)；
3.根据权利要求1所述的深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，其特征在于，所述电解水单元(002)包括电解槽(2-1)、氧气管路(2-2)、氢气管路(2-3)、氧气罐(2-4)及氢气罐(2-5)；
4.根据权利要求3所述的深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，其特征在于，电解槽(2-1)为碱性电解槽、质子交换膜电解槽或固体氧化物电解槽。
5.根据权利要求3所述的深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，其特征在于，氢气罐(2-5)中的氢气经过管路及氢气阀门(2-6)向醇合成单元(004)输送氢气作为反应物。
6.根据权利要求1所述的深
7.根据权利要求1所述的深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，其特征在于，所述醇合成单元(004)包括反应气管路(4-2)及醇合成反应器(4-3)；
8.根据权利要求7所述的深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，其特征在于，醇合成反应器(4-3)的出口通过醇输运管道(4-4)连接有醇储罐(4-5)。
9.根据权利要求7所述的深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，其特征在于，在醇合成反应器(4-3)制备醇类溶液，再通过蒸馏过程可提纯得到醇类物质。
10.一种深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，其特征在于，包括发电单元(001)、电解水单元(002)、碳捕集储存单元(003)及醇合成单元(004)；
2.根据权利要求1所述的深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，其特征在于，所述发电单元(001)包括锅炉本体(1-1)、高压缸(1-2)、中压缸(1-3)、低压缸(1-4)及发电机(1-5)；
3.根据权利要求1所述的深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，其特征在于，所述电解水单元(002)包括电解槽(2-1)、氧气管路(2-2)、氢气管路(2-3)、氧气罐(2-4)及氢气罐(2-5)；
4.根据权利要求3所述的深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，其特征在于，电解槽(2-1)为碱性电解槽、质子交换膜电解槽或固体氧化物电解槽。
5.根据权利要求3所述的深度调峰机组耦合富氧燃烧及碳捕集的氢醇联产系统，其特征在于，氢气罐(2-5)中的氢气经过管路及...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢学利，杨豫森，王欣然，杜藏宝，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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