利用风电、光伏与固体氧化物电解制氢联合运行系统的制作方法

文档序号:28513050发布日期:2022-01-15 09:34阅读:来源:国知局

技术特征:
1.利用风电、光伏与固体氧化物电解制氢联合运行系统,其特征在于,其包括风力发电单元、光伏发电单元、固体氧化物电解池电堆单元、蒸汽发生单元、热回收利用单元、氢气储罐、氧气储罐、纯水制备单元和配电网;所述风力发电单元的输出端和所述光伏发电单元的输出端分别与所述配电网的输入端电连接,所述配电网的输出端分别与所述固体氧化物电解池电堆单元的用电设备和所述蒸汽发生单元的用电设备电连接;所述固体氧化物电解池电堆单元的氧气出口通过氧气出气总管与氧气储罐连通,所述固体氧化物电解池电堆单元的氢气出口通过氢气出气总管与氢气储罐连通;所述蒸汽发生单元包括固体蓄热锅炉和电阻式电热锅炉;所述纯水制备单元的出水口与所述电阻式电热锅炉的进水口连通,所述电阻式电热锅炉的蒸汽出口通过管路与所述固体蓄热锅炉的蒸汽进口连通,所述固体蓄热锅炉的蒸汽出口通过水蒸汽进气总管与所述固体氧化物电解池电堆单元的水蒸汽进口连通。2.根据权利要求1所述的利用风电、光伏与固体氧化物电解制氢联合运行系统,其特征在于,所述电阻式电热锅炉的蒸汽出口与所述固体蓄热锅炉的蒸汽进口之间的管路上装设有气体流量控制阀。3.根据权利要求1所述的利用风电、光伏与固体氧化物电解制氢联合运行系统,其特征在于,所述固体氧化物电解池电堆单元包括固体氧化物电解池、电解制氢变压器和整流逆变器;所述电解制氢变压器的输入端与所述配电网的输出端电连接,所述电解制氢变压器的输出端与所述整流逆变器的输入端电连接,所述整流逆变器的输出端与所述固体氧化物电解池电连接。4.根据权利要求1所述的利用风电、光伏与固体氧化物电解制氢联合运行系统,其特征在于,其还包括串接在所述氢气出气总管与所述水蒸汽进气总管之间的截止阀和止回阀。5.根据权利要求1所述的利用风电、光伏与固体氧化物电解制氢联合运行系统,其特征在于,其还包括电热系统变压器和锅炉控制柜;所述电热系统变压器的输入端与所述配电网的输出端电连接,所述电热系统变压器的输出端与所述锅炉控制柜的输入端电连接,所述锅炉控制柜的输出端分别与所述电阻式电热锅炉和所述固体蓄热锅炉电连接。6.根据权利要求1至5任一所述的利用风电、光伏与固体氧化物电解制氢联合运行系统,其特征在于,所述热回收利用单元包括一号预热器和二号预热器;所述氧气出气总管的氧气出口与所述一号预热器的进气口连通,所述一号预热器的出气口通过管路与所述氧气储罐连通;所述氢气出气总管的氢气出口与所述二号预热器的进气口连通,所述二号预热器的出气口通过管路与所述氢气储罐连通;所述纯水制备单元的出水口与所述一号预热器的进水口连通,所述一号预热器的出水口与所述二号预热器的进水口连通,所述二号预热器的出水口与所述电阻式电热锅炉的进水口连通。7.根据权利要求6所述的利用风电、光伏与固体氧化物电解制氢联合运行系统,其特征在于,其还包括气水一号分离器和气水二号分离器;所述一号预热器的出气口与所述气水一号分离器的进气口连通,所述气水一号分离器的出气口与所述氧气储罐的进气口连通;所述二号预热器的出气口与所述气水二号分离器的进气口连通,所述气水二号分离器的出
气口与所述氢气储罐的进气口连通;所述气水一号分离器的冷凝水出口和所述气水二号分离器的冷凝水出口均与所述纯水制备单元的出水口连通。8.根据权利要求6所述的利用风电、光伏与固体氧化物电解制氢联合运行系统,其特征在于,所述纯水制备单元包括原水储罐和纯水制备器,所述原水储罐的出水口与所述纯水制备器的进水口连通。9.根据权利要求1所述的利用风电、光伏与固体氧化物电解制氢联合运行系统,其特征在于,所述固体蓄热锅炉包括底座、饱和水蒸汽进气总管、过热水蒸汽出气总管和固定在所述底座顶部的绝热炉壳;所述绝热炉壳内砌筑有蓄热砖层,所述蓄热砖层内埋设有若干根电热丝;所述蓄热砖层内穿设有若干根水蒸汽加热管路,所述饱和水蒸汽进气总管与各所述水蒸汽加热管路的进口连通,各所述水蒸汽加热管路的出口与所述过热水蒸汽出气总管连通;所述饱和水蒸汽进气总管上装设有高温风机。

技术总结
本实用新型公开了一种利用风电、光伏与固体氧化物电解制氢联合运行系统,其包括蒸汽发生单元;配电网的输出端分别与固体氧化物电解池电堆单元和蒸汽发生单元电连接;电阻式电热锅炉的蒸汽出口与固体蓄热锅炉的蒸汽进口相连,固体蓄热锅炉的蒸汽出口与固体氧化物电解池电堆单元的水蒸汽进口连通。优点:通过风力发电单元和光伏发电单元为固体氧化物电解池电堆单元和蒸汽发生单元提供清洁电能,蒸汽发生单元为固体氧化物电解池电堆单元提供电解反应所需要的清洁热能;实现了风电、光伏等新能源与高温固体氧化物电解制氢技术耦合,开创了高温固体氧化物电解制氢技术与非核能源结合的技术路线,提高了资源利用率,缓解了我国三北地区的弃风限电问题。三北地区的弃风限电问题。三北地区的弃风限电问题。


技术研发人员:李兵静 司有华 于海鹏 马门珂 孟斌 杨婧 高亚辉 丁英华 璐娜 牛守慧 赛娜
受保护的技术使用者:内蒙古恒瑞新能源有限责任公司
技术研发日:2021.09.01
技术公布日:2022/1/14
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