[实用新型]一种利用绿氢制氨实现烟气脱硝的系统

说明书

一种利用绿氢制氨实现烟气脱硝的系统，包括制氢模块、制氮模块、脱硝单元和制氨模块；制氢模块和制氮模块均连接到制氨模块，制氨模块连接脱硝单元，脱硝单元连接到烟气；制氢模块包括电解槽、氧气罐、氢气罐和绿电源；绿电源连接电解槽，电解槽连接氢气罐和氧气罐。本实用新型合成的氨气实时制备，实时使用，不设置多余的储氨罐，消除了安全隐患。减少了尿素的运输、存储、装卸、溶液配制等环节，降低了生产成本。

技术领域

本实用新型属于绿电脱硝技术领域，特别涉及一种利用绿氢制氨实现烟气脱硝的系统。

背景技术

随着风力发电、太阳能发电产业快速发展，装机容量逐年攀升，风力发电、太阳能将逐渐成为我国电力供应结构中的新兴力量，对改善我国电源结构，降低污染排放起着重要的作用。但风力发电/太阳能发电(绿电)的间歇性和波动性对电网的冲击也日益显著，部分地区出现了严重的限制风力发电、太阳能发电出力(弃风弃光)等问题，造成了绿电大量的浪费。火力发电仍是我国主体基荷电源，电力行业煤炭消耗量占煤炭总消耗量的59.1％，是煤炭应用的主要行业之一，也是NOx排放的主要来源之一。我国氮氧化物的排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧，烟气脱硝任务艰巨。

现有脱硝利用氨气或尿素热解产生氨气作为还原剂，在催化剂的作用下将NOx还原成氮气，氨气来源成本高，且无法利用大量浪费的绿电。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用绿氢制氨实现烟气脱硝的系统，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种利用绿氢制氨实现烟气脱硝的系统，包括制氢模块、制氮模块、脱硝单元和制氨模块；制氢模块和制氮模块均连接到制氨模块，制氨模块连接脱硝单元，脱硝单元连接到烟气；

制氢模块包括电解槽、氧气罐、氢气罐和绿电源；绿电源连接电解槽，电解槽连接氢气罐和氧气罐。

进一步的，绿电源包括风力发电和太阳能发电，太阳能发电直接连接电解槽，风力发电通过储能变流器连接电解槽。

进一步的，制氮模块包括制氮装置和氮气罐，制氮装置连接氮气罐。

进一步的，氧气罐和氮气罐连接到混合器，混合器连接制氨模块。

进一步的，制氨模块包括氨气合成塔、压缩机和温度调节模块；混合器连接到压缩机，压缩机连接氨气合成塔，混合物多级压缩至30Mpa；氨气合成塔上设置有温度调节模块，氨气合成塔的出口连接脱硝单元。

进一步的，温度调节模块为锅炉高温烟气，锅炉高温烟气通过温度调节阀连接氨气合成塔；氨气合成塔还连接有催化剂提供单元。

进一步的，氨气合成塔的出口通过氨气稀释器连接脱硝单元，氨气稀释器连接有稀释风机。

进一步的，脱硝单元包括氨气注入格栅和氨/烟气混合器，氨气注入格栅和氨/烟气混合器依次连接。

进一步的，电解槽内加入电解质为碱性电解质、质子交换膜电解质或固体氧化物电解质。

与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：

本实用新型将波动较大导致浪费的绿电引入到本系统内，制取氢气所有的电力为风力发电或太阳能发电所产生的电网无法消纳的多余的电力，在制取氢气的同时，可以获得较高纯度副产品-氧气；氨气合成塔的温度由来自锅炉的高温烟气提供，合成塔内温度由温度调节阀进行自动控制；很好的利用了多余的绿电以及锅炉的高温烟气。

本实用新型合成的氨气实时制备，实时使用，不设置多余的储氨罐，消除了安全隐患。减少了尿素的运输、存储、装卸、溶液配制等环节，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型系统结构图。

具体实施方式