[发明专利]一种热电与氢能源联合发电系统

说明书

一种热电与氢能源联合发电系统，涉及一种氢能源发电技术，为了解决现有的循环发电过程中氢气和其他绿色能源是分别发电的，发电效率低、发电稳定性差的问题。本发明的风电桨叶与风力发电机以及排气透平同轴设置；风力发电机的电能用于制氢；电解制氢装置产生的氢气通过氢气入口阀、氢气热交换器、氢气泵进入燃烧室；空气通过空气入口阀、空气热交换器、空气泵进入燃烧室；燃烧室与燃气透平相连通，透平电机、燃气透平、氢气泵、空气泵以及启动电机同轴；燃气透平与排气透平、氢气热交换器以及空气热交换器相连通；排气透平与供暖换热器相连通；氢气热交换器以及空气热交换器与供暖换热器相连通。有益效果为发电稳定性高，提高了发电效率。

技术领域

本发明涉及一种氢能源发电技术。

背景技术

全球变暖已成为制约人类社会可持续发展的重要障碍，温室气体排放导致全球平均气温上升，引发极端灾害性天气频发；在众多温室气体中二氧化碳是最主要的温室气体，因此，国际社会针对二氧化碳减排尚在不懈努力；在此背景下，氢能作为替代能源展现出良好的发展前景，大量的研究内容都集中在研究将风能产生的大规模非稳定能源转换为氢气，但是氢气在存储和使用方面还存在很多问题，尤其是其应用更是难以寻找到合适的方法。为此有人设计了中国专利申请号为：CN202020298633.6，发明名称为：《太阳能风能与氨氧燃气互补循环热发电装置》的实用新型专利，提出了采用半闭式氨氢燃气布雷顿热发电系统，利用太阳能热发电、风电、光伏对氨氢燃烧发电产生的水进行电解制氢，氢气与回收的氮气混合制备氨，氨与氧、氢气混合燃烧，驱动布雷顿发电机组发电实现互补储热循环发电；但是其循环发电过程中氢气和其他绿色能源是分别发电的，导致发电效率较低，发电的稳定性较差，从而提出本申请。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的循环发电过程中氢气和其他绿色能源是分别发电的，而导致发电效率低以及发电稳定性差的问题，提出了一种热电与氢能源联合发电系统。

本发明所述的一种热电与氢能源联合发电系统包括电解制氢装置、风电桨叶、氢气入口阀、空气入口阀、空气热交换器、燃烧室、空气泵、氢气泵、启动电机、燃气透平、第一透平出口阀、第二透平出口阀、透平电机、风力发电机、供暖换热器、排气透平和氢气热交换器；

所述风电桨叶的旋转轴与风力发电机的旋转轴以及排气透平的旋转轴依次同轴设置；并且风力发电机的电力输出端与电解制氢装置的电力输入端相连；

所述电解制氢装置设有纯净水入口、氢气出口和氧气出口；其中，纯净水入口用于流入纯净水，氧气出口与外界相通，氢气出口通过氢气入口阀与氢气热交换器的氢气入口相连通；氢气热交换器的氢气出口通过氢气泵与燃烧室的氢气入口相连通；

所述空气热交换器的空气入口通过空气入口阀与外界相通；空气热交换器5的空气出口通过空气泵与燃烧室的空气入口相连通；

所述燃烧室的燃气出口与燃气透平的燃气入口相连通，并且透平电机的旋转轴、燃气透平的旋转轴、氢气泵的旋转轴、空气泵的旋转轴以及启动电机的旋转轴依次同轴设置；透平电机用于产生电能；

所述燃气透平的排气口通过第一透平出口阀与排气透平的进气口相连通，并且燃气透平的排气口还通过第二透平出口阀同时与氢气热交换器的热交换入口以及空气热交换器的热交换入口相连通；

所述排气透平的排气口与供暖换热器的进气口相连通；

所述氢气热交换器的热交换出口以及空气热交换器的热交换出口同时与供暖换热器的进气口相连通。