[发明专利]太阳能超临界二氧化碳循环发电耦合水蒸汽电解制氢系统

摘要

本发明公开了一种太阳能超临界二氧化碳循环发电耦合水蒸汽电解制氢系统，它包括压缩机、回热器、预热器、高聚光太阳能接收器、水蒸汽过热器、高压二氧化碳气轮机、再热器、低压二氧化碳气轮机、发电机、冷却器、水蒸汽发生器、固体氧化物电解槽。太阳能热发电系统采用超临界二氧化碳循环，为水蒸汽电解制氢提供了高温热源和廉价电力。水蒸汽电解制氢的余热通过再热器和预热器进行回收利用，提高了太阳能热发电系统的循环热效率，并提高了其输出热能的品位。另外采用分流的手段减少了进入回热器的气体流量，解决了回热器因高低压两侧流体的比热容不同而出现换热夹点的难题。本发明具有循环热效率高、能量利用率高、制氢成本低、发电成本低的特点。

主权项

1.一种太阳能超临界二氧化碳循环发电耦合水蒸汽电解制氢系统，它包括压缩机、回热器、预热器；所述的压缩机的出口通过管道分为两路：一路与回热器的管程入口连接，另一路与预热器的壳程入口连接；其特征在于：它还包括高聚光太阳能接收器、水蒸汽过热器、高压二氧化碳气轮机、再热器、低压二氧化碳气轮机、发电机、冷却器、水蒸汽发生器、固体氧化物电解槽、给水管道、氢气管道、氧气管道；所述的高聚光太阳能接收器的工质入口与回热器的管程出口以及预热器的壳程出口连接；高聚光太阳能接收器的工质出口与水蒸汽过热器的管程入口连接；所述的水蒸汽过热器的管程出口与高压二氧化碳气轮机的入口连接；所述的高压二氧化碳气轮机的出口与再热器的壳程入口连接；所述的再热器的壳程出口与低压二氧化碳气轮机的入口连接；所述的低压二氧化碳气轮机的出口通过管道分为两路：一路与回热器的壳程入口连接，另一路与水蒸汽发生器的管程入口连接；所述的水蒸汽发生器的管程出口与回热器的壳程出口通过管道汇合成一路与冷却器的壳程入口连接；所述的冷却器的壳程出口与压缩机的入口连接；压缩机与高压二氧化碳气轮机以及低压二氧化碳气轮机和发电机同轴连接；所述的给水管道与冷却器的管程入口连接；冷却器的管程出口与水蒸汽发生器的壳程入口连接；水蒸汽发生器的壳程出口与水蒸汽过热器的壳程入口连接；水蒸汽过热器的壳程出口与固体氧化物电解槽的阴极水蒸汽入口连接；所述的固体氧化物电解槽的阴极氢气出口通过氢气管道与再热器内布置的氢气再热管束连接，阳极氧气出口通过氧气管道与再热器内布置的氧气再热管束连接；再热器的氢气再热管束通过氢气管道与预热器内布置的氢气预热管束连接，再热器的氧气再热管束通过氧气管道与预热器内布置的氧气预热管束连接；所述的预热器的氢气预热管束通过氢气管道与外界的储气罐连接，预热器的氧气预热管束通过氧气管道与外界的储气罐连接。