[发明专利]基于碱金属热电转换的发电与制氢联合循环系统

权利要求书

1.一种基于碱金属热电转换的发电与制氢联合循环系统，包括碱金属热电转换 子系统和甲醇水蒸气重整制氢子系统，该联合循环系统主要由蒸发器(1)、 高压钠蒸汽管道(2)、碱金属热电转换器(3)、低压钠蒸汽管道(4)、冷凝 器(5)、反应器(6)、预热器(7)、冷凝吸收器(8)、汽化过热器(9)、导 热油泵(10)、甲醇泵(11)、脱盐水泵(12)、变压吸附分离装置(13)和连 接管道组成；其特征在于：碱金属热电转换子系统以钠为工质，经碱金属热 电转换器(3)将热能直接转化为电能；甲醇水蒸气重整制氢子系统以碱金属 热电转换子系统中的冷凝器(5)的余热为热源，经甲醇水蒸气重整反应将冷 凝器(5)的余热转化为化学能储存在氢气中；甲醇水蒸气重整制氢子系统经 导热油回路与碱金属热电转换子系统的冷凝器(5)相连，冷凝器(5)的余 热温度为400～700K。

2.根据权利要求1所述的一种基于碱金属热电转换的发电与制氢联合循环系统， 其特征在于：所述的碱金属热电转换子系统中的蒸发器(1)采用基于毛细泵 回路原理的圆柱式蒸发器，其工作温度为900～1300K；蒸发器(1)的外壳 (18)外侧吸收外部输入热能；外壳(18)内侧均匀设有与外壳(18)成一 体的纵向直肋片(19)；液态工质在沿蒸发器中心轴线方向的圆形钠液体通道 (22)内流动；在纵向直肋片(19)顶部与钠液体通道(22)之间的环形通 道内设有多孔毛细芯(21)；由蒸发器外壳(18)的内壁面、纵向直肋片(19) 的肋面和多孔毛细芯(21)的外侧组成的各扇形通道为钠蒸汽通道(20)。

3.根据权利要求1所述的一种基于碱金属热电转换的发电与制氢联合循环系统， 其特征在于：所述的甲醇水蒸气重整制氢子系统中的反应器(6)采用固定管 式反应床层结构，床层内填充由Cu、ZnO和Al₂O₃三种成份组成的催化剂。