一种氢电能源系统的制作方法

文档序号:12246537阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种氢电能源系统,包括煤粉料仓(5)、带脱硫设备的余热发电单元(4)、间壁回转窑(8)、还原性气体储罐(3)、和氢能源制备单元(14),所述间壁回转窑包括窑体、窑头罩、窑尾罩、焦粉料仓(11)、加料环(7)和出料环(16),所述窑体由窑膛(9)和物料通道构成,所述加料环和出料环与物料通道连接;所述窑膛通过窑尾罩连接到带脱硫设备的余热发电单元,所述窑头罩设有气体燃料烧嘴(18)和/或固体燃料烧嘴(19);所述煤粉料仓连接到加料环,所述出料环通过焦粉料仓连接到固体燃料烧嘴;其特征是:所述系统设有水蒸气发生器(20)、脱硫装置(15)、喷水除尘器(12)、提氢装置(13)和氢能源制备单元(14),加料环上或其它位置设有气化剂入口(6),所述出料环上设有气化气体出口(17);所述水蒸气发生器连接到气化剂入口,所述气化气体出口通过脱硫装置和喷水除尘器连接到提氢装置;所述提氢装置设有氢气出口(21)和提氢后燃气出口(22),所述氢气出口连接到氢能源制备单元,氢能源制备单元连接到氢动力设备;提氢后燃气出口分为三路,一路连接到还原性气体储罐,一路连接到气体燃料烧嘴,一路连接到带脱硫设备的余热发电单元入口。

2.根据权利要求1所述的氢电能源系统,其特征是:所述系统设有高压低热值燃料制备单元(1)和气体增压装置(2),所述带脱硫设备的余热发电单元通过气体增压装置连接到高压低热值燃料制备单元,所述高压低热值燃料制备单元连接到楼宇或分布能源系统;所述还原性气体储罐(3)连接到气体增压装置的入口。

3.根据权利要求1所述的氢电能源系统,其特征是:所述系统设有脱硝装置(23)和煤气成分分析仪(24),间壁回转窑设有气化残渣仓(26);所述气化气体出口(17)通过煤气成分分析仪连接到脱硫装置(15),所述脱硫装置通过脱硝装置和喷水除尘器连接到提氢装置;所述物料通道通过出料环(16)连接到气化残渣仓,所述残渣仓连接到水泥原料仓。

4.根据权利要求1所述的氢电能源系统,其特征是:所述间壁回转窑设有至少一个注水环(25),所述注水环上设有蒸汽主入口,注水环与环形物料通道连接;所述水蒸气发生器连接到蒸汽主入口。

5.根据权利要求1所述的氢电能源:所述系统其特征是:所述间壁回转窑(8)由同轴安装的耐材制成的外环(29)和内环(27)构成,内环和外环之间为物料通道,所述物料通道为能通过物料的任意结构形式或形状,在这种结构形式下物料可以有效的从窑头到窑尾向前运动,并被窑膛(9)中的热量有效的加热,并被外环(29)和内环(27)有效的密封,使通道内的物料隔绝于窑膛(9)中的气态、固态物质和火焰;如可为环形物料通道(10)、直形或其他曲线形物料通道(30)或螺旋物料通道;所述物料通道截面为能通过物料的任意形式,截面可为圆形、三角形、矩形、六边形或多边形,;物料通道设有耐材支撑(28),内环的中心为窑膛(9);所述耐材为金属材料、耐火材料、陶瓷材料或导热材料,或上述材料的复合材料;所述耐火材料为耐火砖或不定形耐材浇注而成;所述间壁回转窑分为预热段、干馏段和均热段;所述间壁回转窑的截面为任意结构形式或形状,只要满足上述物料通道的要求,如截面为圆形、扇形、椭圆形或半圆形截面,所述间壁回转窑的运动形式为转动或摆动运行,使物料向前运行;物料通道沿间壁回转窑轴向为直线形式、螺旋线形式或各种曲线交替布置形式;所述间壁回转窑可用于煤的干馏和气化、碳酸盐煅烧、黑色金属或有色金属还原和垃圾处理。

6.根据权利要求1所述的氢电能源系统,其特征是:所述还原性气体储罐(3)中的气体为甲烷、氢气、一氧化碳、氮气、二氧化碳等,或上述两种或几种气体的混合物;所述脱硫装置(15)设有两套脱硫塔,所述两套脱硫塔交替进行脱硫和再生;所述脱硫塔中的脱硫剂为金属氧化物脱硫剂;所述气体分析仪(24)检测气体中的焦油含量和水含量;当其低于工艺设定值时,通过采用但不限于在注水环注入水蒸气,或改变窑体转速、窑膛(9)温度等其他手段来达到工艺要求。

7.根据权利要求1所述的氢电能源系统,其特征是:所述提氢装置的提氢方法为金属氧化物法、膜分离法、分子筛法、有机溶液提取法等。

8.根据权利要求1所述的氢电能源系统,其特征是:所述间壁回转窑的助燃剂可为15%-100%的氧气;所产生的废气可少含或不含NOx;所述还原性气体与带脱硫装置的余热发电单元前的烟气任意比例混合,可进一步降低烟气中的NOx;然后进入气体增压装置2加压,制备成高压低热值燃料。

9.根据权利要求1所述的氢电能源系统,其特征是: 所述煤粉料仓(5)中物料为煤粉、垃圾、秸秆、生物质或其它含碳物质,可根据工艺要求任意选择其粒度。

10.根据权利要求1所述的氢能源制备单元,其特征是:所述储氢装置可以但不仅限于是氢气储罐、金属氢化物或其他储氢材料;所述系统动力设备供电为带脱硫装置的余热发电系统所发电、低谷电、风电、太阳能电、水电或潮汐发电,或上述电能的结合。

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