[发明专利]一种实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统

说明书

本发明公开了一种实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统，可再生绿色电源的输出端与电用户及绿氢生产系统相连接，汽轮发电机组的输出端与电用户及绿氢生产系统相连接，绿氢燃料锅炉的蒸汽出口与汽轮发电机组的蒸汽入口相连通，汽轮发电机组的疏水出口与绿氢燃料锅炉的进水口相连通，绿氢燃料锅炉的烟气出口经烟气水分回收系统与烟囱的入口相连通，烟气水分回收系统的疏水出口与绿氢生产系统的进水口相连通，绿氢生产系统的氢气出口与绿氢存储系统的入口相连通，绿氢存储系统的出口与绿氢燃料锅炉的氢气入口相连通，该系统解决现役燃煤火电机组与绿氢燃料的耦合问题。

技术领域

本发明属于火力发电技术领域，涉及一种实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统。

背景技术

近年来，世界范围内的能源结构发生了巨大的调整，可再生能源的比例逐年提升，这一点在我国的电力结构中尤为明显，可再生能源的发展可以用高速来形容。可以预见，未来世界的能源必然是可再生能源主导的。氢能作为时下热门的研究方向，已成为未来能源重要的备选方案之一。通过各种方法制氢、储氢，再将其重新转化为高品质的电能是一条可行的技术路线，目前，已有学者提出将燃气轮机技术与氢能耦合，成为未来规模化制-储-用氢的备选方案之一。

我国电力结构中燃煤火电机组的占比非常高，并且，存在显著的机组服役年限较短、机组技术水平和循环效率较高的特点。相比而言，燃气轮机在我国电力结构中的占比较小，机组的初装、运维费用都非常高，制约了燃汽轮机的普及应用。可以预见，在未来可再生能源逐步替代化石能源的进程中，大量的现役燃煤火电机组将被迫淘汰，从而造成大量资产的贬值损失。

然而现有技术不能实现现役燃煤火电机组与绿氢燃料耦合，因此严重的影响了行业的发展。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统，该系统解决现役燃煤火电机组与绿氢燃料的耦合问题。

为达到上述目的，本发明所述的实现现役火电机组零碳排放绿氢燃料升级改造系统包括可再生绿色电源、绿氢生产系统、汽轮发电机组、电用户、绿氢燃料锅炉、烟气水分回收系统、烟囱及绿氢存储系统；

可再生绿色电源的输出端与电用户及绿氢生产系统相连接，汽轮发电机组的输出端与电用户及绿氢生产系统相连接，绿氢燃料锅炉的蒸汽出口与汽轮发电机组的蒸汽入口相连通，汽轮发电机组的疏水出口与绿氢燃料锅炉的进水口相连通，绿氢燃料锅炉的烟气出口经烟气水分回收系统与烟囱的入口相连通，烟气水分回收系统的疏水出口与绿氢生产系统的进水口相连通，绿氢生产系统的氢气出口与绿氢存储系统的入口相连通，绿氢存储系统的出口与绿氢燃料锅炉的氢气入口相连通。

绿氢燃料锅炉的烟气出口与烟气水分回收系统之间设置有SCR脱硝系统。

烟气水分回收系统与烟囱之间设置有引风机。

可再生绿色电源包括太阳能发电系统及风力发电系统。

绿氢存储系统的出口处设置有流量调节阀。

可再生绿色电源的输出端与绿氢生产系统的电源接口之间设置有第一控制开关。

汽轮发电机组的输出端与绿氢生产系统的电源接口之间设置有第二控制开关。

在正常运行时，可再生绿色电源产生的电能及汽轮发电机组产生的电能供给给电用户，在用电低谷期，通过绿氢生产系统将可再生绿色电源产生的剩余电能及汽轮发电机组产生的剩余电能转换为氢气，并存储于绿氢存储系统中，在电网用电高峰期，将绿氢存储系统中的绿氢供给到绿氢燃料锅炉中燃烧释放化学能并生产水蒸气，以驱动汽轮发电机组发电。

本发明具有以下有益效果：