[发明专利]一种核能-煤生产燃料化学品的零碳排放系统及方法

权利要求书

1.一种核能-煤生产燃料化学品的零碳排放系统，包括高温气冷堆换热系统及固体氧化物电解槽，其特征在于：

所述高温气冷堆换热系统，用于加热经过预热的原水；

所述固体氧化物电解槽，设置在所述高温气冷堆换热系统的下游，经过所述高温气冷堆换热系统加热后的所述原水在所述固体氧化物电解槽中发生电解反应生成氢气和氧气；

所述系统还包括：

煤气化炉，与所述固体氧化物电解槽的氧气出口相连，所述氧气与所述煤气化炉中的粉煤发生气化反应生成粗煤气；

粗煤气净化装置，与所述煤气化炉相连，用于将所述粗煤气净化成为净粗煤气；

脱硫净化装置，与所述粗煤气净化装置相连，用于将所述净粗煤气进行脱硫净化处理；

混合器，与所述固体氧化物电解槽的氢气出口及所述脱硫净化装置相连，用于将所述氢气和经过脱硫净化处理的所述净粗煤气混合；

燃料化学品合成塔，与所述混合器相连。

2.根据权利要求1所述的核能-煤生产燃料化学品的零碳排放系统，其特征在于：

所述高温气冷堆换热系统包括循环相连的高温气冷堆、过热器及蒸汽发生器，从所述高温气冷堆出口出来的氦气依次经过所述过热器和所述蒸汽发生器后降温，再返回至所述高温气冷堆入口；

所述经过预热的原水依次通过所述蒸汽发生器和所述过热器，通过与所述氦气换热实现加热。

3.根据权利要求1所述的核能-煤生产燃料化学品的零碳排放系统，其特征在于：

所述经过预热的原水所利用的预热装置包括与所述高温气冷堆换热系统相连且并联设置的第一热交换器和第二热交换器；

所述原水包括第一原水和第二原水，所述第一原水经过所述第一热交换器预热，所述第二原水经过所述第二热交换器预热，分别预热后汇合进入所述高温气冷堆换热系统进行加热。

4.根据权利要求3所述的核能-煤生产燃料化学品的零碳排放系统，其特征在于：

所述固体氧化物电解槽的氧气出口与所述煤气化炉之间连接所述第一热交换器，从所述固体氧化物电解槽出来的所述氧气进入所述第一热交换器对所述第一原水进行预热；

所述固体氧化物电解槽的氢气出口与所述混合器之间连接所述第二热交换器，从所述固体氧化物电解槽出来的所述氢气进入所述第二热交换器对所述第二原水进行预热。

5.根据权利要求4所述的核能-煤生产燃料化学品的零碳排放系统，其特征在于：

所述固体氧化物电解槽的氢气出口与所述第二热交换器之间还设置有第一废热锅炉；

所述固体氧化物电解槽的氧气出口与所述第一热交换器之间还设置有第二废热锅炉。

6.根据权利要求4所述的核能-煤生产燃料化学品的零碳排放系统，其特征在于：

所述第二热交换器和所述混合器之间还设置有第一压缩机；

所述第一热交换器和所述煤气化炉之间还依次设置有分配器和第二压缩机。

7.根据权利要求1所述的核能-煤生产燃料化学品的零碳排放系统，其特征在于：

所述粗煤气净化装置包括旋风分离器和与所述旋风分离器出口相连的水洗塔，所述旋风分离器的入口与所述煤气化炉的粗煤气出口相连，所述水洗塔的出口与所述脱硫净化装置相连。

8.根据权利要求7所述的核能-煤生产燃料化学品的零碳排放系统，其特征在于：

所述旋风分离器的入口与所述煤气化炉的粗煤气出口之间还设置有第三废热锅炉；

所述水洗塔的出口和所述煤气化炉的入口之间还设置有循环气压缩机。

9.根据权利要求1所述的核能-煤生产燃料化学品的零碳排放系统，其特征在于：所述混合器和燃料化学品合成塔之间依次设置有合成气压缩机和预热器。

10.根据权利要求1所述的核能-煤生产燃料化学品的零碳排放系统，其特征在于：所述燃料化学品合成塔包括甲醇合成塔、费-托合成塔、烯烃合成塔、乙二醇合成塔中的一种或多种的组合。