[发明专利]光热式煤炭超临界水气化氢热电联产系统及工作方法

权利要求书

1.一种光热式煤炭超临界水气化氢热电联产系统，其特征在于，所述热电联产系统包括超临界水气化反应系统、氢气制备与提纯系统、联合循环发电系统、供热系统和太阳能集热系统；

所述超临界水气化反应系统包括制浆装置(101)、低温回热器(106)、中温回热器(107)、高温回热器(108)、蒸汽发生器(109)、太阳能气化反应器(110)与1#气液分离器(112)；外界给水输送管道经过给水调节阀(102)进行分流，分别连接至制浆装置(101)入口、经高压给水泵(104)连接至低温回热器(106)冷侧水管路入口、经低压给水泵(105)连接至蒸汽发生器(109)冷侧入口；外界煤粉输送管道连接至制浆装置(101)入口；制浆装置(101)出口经水煤浆增压泵(103)连接至低温回热器(106)冷侧水煤浆管路入口；低温回热器(106)冷侧水煤浆管路出口连接至太阳能气化反应器(110)入口；低温回热器(106)冷侧水管路出口依次经中温回热器(107)冷侧、高温回热器(108)冷侧连接至太阳能气化反应器(110)入口；太阳能气化反应器(110)出口连接至高温回热器(108)热侧入口，排灰口通过排灰管道与外界环境相连通；高温回热器(108)热侧出口进行分流，分别经中温回热器(107)热侧、经蒸汽发生器(109)热侧共同连接至低温回热器(106)热侧入口；低温回热器(106)热侧出口经减压阀(111)连接至1#气液分离器(112)入口；1#气液分离器(112)液相出口与外界水箱相连，气相出口连接至2#换热器(204)冷侧入口；蒸汽发生器(109)冷侧出口进行分流，分别经1#蒸汽调节阀(113)连接至1#换热器(201)冷侧蒸汽管路入口、经2#蒸汽调节阀(114)连接至蒸汽透平(306)中压缸入口、经3#蒸汽调节阀(115)连接至3#热网加热器(404)热侧入口；

所述氢气制备与提纯系统包括1#换热器(201)、太阳能重整反应器(202)、中温变换反应器(203)、2#换热器(204)、低温变换反应器(205)、1#冷凝器(206)、2#气液分离器(207)与二氧化碳吸收塔(208)；2#换热器(204)冷侧出口进行分流，分别经1#合成气调节阀(209)连接至1#换热器(201)冷侧合成气管路入口、经2#合成气调节阀(210)连接至燃烧室(303)入口；1#换热器(201)冷侧蒸汽管路出口与合成气管路出口共同连接至太阳能重整反应器(202)入口；太阳能重整反应器(202)出口经1#换热器(201)热侧连接至中温变换反应器(203)入口；中温变换反应器(203)出口经2#换热器(204)热侧连接至低温变换反应器(205)入口；低温变换反应器(205)出口经2#热网加热器(403)热侧连接至1#冷凝器(206)入口；1#冷凝器(206)出口连接至2#气液分离器(207)入口；2#气液分离器(207)液相出口与外界水箱相连，气相出口连接至二氧化碳吸收塔(208)入口；二氧化碳吸收塔(208)出口与输出氢气管路相连；

所述联合循环发电系统包括压缩机(302)、燃烧室(303)、燃气透平(304)、余热锅炉(305)、蒸汽透平(306)、2#冷凝器(307)与循环水泵(308)；外界环境经空气输送管道与空气调节阀(301)连接至压缩机(302)入口；压缩机(302)出口连接至燃烧室(303)入口；燃烧室(303)出口连接至燃气透平(304)入口；燃气透平(304)出口连接至余热锅炉(305)热侧入口；余热锅炉(305)热侧出口经1#热网加热器(402)热侧与排烟管道连接至外界环境；余热锅炉(305)冷侧出口连接至蒸汽透平(306)高压缸入口；蒸汽透平(306)出口连接至2#冷凝器(307)入口；2#冷凝器(307)出口进行分流，分别经2#凝结水阀(310)与循环水泵(308)连接至余热锅炉(305)冷侧入口、经1#凝结水阀(309)连接至外部水箱；

所述供热系统包括1#热网加热器(402)、2#热网加热器(403)与3#热网加热器(404)；外界热网回水管道依次经热网水阀(401)、1#热网加热器(402)冷侧、2#热网加热器(403)冷侧、3#热网加热器(404)冷侧连接至热用户；3#热网加热器(404)热侧出口连接至外界水箱；

所述太阳能集热系统包括1#定日镜(501)、1#聚光镜(502)、2#定日镜(503)与2#聚光镜(504)；1#定日镜(501)通过光路依次连接1#聚光镜(502)与太阳能气化反应器(110)；2#定日镜(503)通过光路依次连接2#聚光镜(504)与太阳能重整反应器(202)。