[发明专利]一种氢气-电力联产系统与调峰运行方法

权利要求书

1.一种氢气-电力联产系统，其特征在于，包括：

气化单元(100)，用于进行合成气的制备及净化；

储气单元(200)，用于存储所述气化单元生产的所述合成气，并分别向发电单元、制氢单元输送所述合成气；

发电单元(300)，其包括燃气轮机(17)和发电机(22)，用于使用所述合成气进行燃气发电；

制氢单元(400)，用于使用所述合成气进行脱碳制氢；

其中，当电力负荷偏离额定工况时，所述发电单元(300)利用所述燃气轮机(17)快速进入调峰运行工况，所述储气单元(200)即时调整输送给所述发电单元(300)的所述合成气的流量，并反向调节所述制氢单元(400)的制氢产率，以应对所述电力负荷的变化；

所述储气单元(200)包括：

合成气储罐(8)；

以及控制输送给所述发电单元(300)的合成气流量控制阀(9)、控制输送给所述制氢单元(400)的合成气流量控制阀(11)。

2.根据权利要求1所述的氢气-电力联产系统，其特征在于，所述气化单元(100)包括：

煤气化炉(3)，用于使用煤(1)与气化剂(2)通过气化反应生成粗合成气(4)；

废锅(5)，用于冷却所述粗合成气(4)；

净化装置(6)，用于脱除所述粗合成气(4)中的粉尘、硫化物和氮氧化物。

3.根据权利要求2所述的氢气-电力联产系统，其特征在于，所述制氢单元(400)包括：

水煤气变换装置(13)；

CO₂分离装置(14)，用于将分离得到的CO₂(15)经压缩、输送后封存，得到高纯度的氢气(16)。

4.根据权利要求3所述的氢气-电力联产系统，其特征在于，所述发电单元(300)还包括：

余热锅炉(18)、蒸汽轮机(20)，并与所述燃气轮机(17)、发电机(22)组成联合循环发电系统；所述余热锅炉(18)与所述燃气轮机(17)连接。

5.根据权利要求4所述的氢气-电力联产系统，其特征在于，所述余热锅炉(18)，还用于对所述废锅(5)对所述粗合成气(4)进行冷却过程中的显热进行回收并产生的回收蒸汽(23)；

所述蒸汽轮机(20)，还用于为所述水煤气变换装置(13)、CO₂分离装置(14)提供所需要的蒸汽(21)。

6.一种氢气-电力联产系统的调峰运行方法，其特征在于，包括：

S1，通过气化单元(100)进行合成气的制备及净化；

S2，通过储气单元(200)存储所述气化单元生产的所述合成气，并分别向发电单元、制氢单元输送所述合成气；所述储气单元(200)包括：合成气储罐(8)；以及控制输送给所述发电单元(300)的合成气流量控制阀(9)、控制输送给所述制氢单元(400)的合成气流量控制阀(11)；

S3，通过发电单元(300)使用所述合成气进行燃气发电，所述发电单元(300)包括燃气轮机(17)和发电机(22)；并通过制氢单元(400)使用所述合成气进行脱碳制氢；

其中，当电力负荷偏离额定工况时，所述发电单元(300)利用所述燃气轮机快速进入调峰运行工况，所述储气单元(200)即时调整输送给所述发电单元(300)的所述合成气的流量，并反向调节所述制氢单元(400)的制氢产率，以应对所述电力负荷的变化。

7.根据权利要求6所述的氢气-电力联产系统的调峰运行方法，其特征在于，当电力负荷偏离额定工况时，保持所述气化单元(100)的工况不变。

8.根据权利要求6所述的氢气-电力联产系统的调峰运行方法，其特征在于，反向调节所述制氢单元(400)的制氢产率包括：

所述储气单元(200)反向调整输送给所述制氢单元(400)的所述合成气的流量，所述气化单元(100)同向调整所述合成气的产率。

9.根据权利要求6所述的氢气-电力联产系统的调峰运行方法，其特征在于，还包括：

当所述电力负荷恢复至所述额定工况时，所述储气单元(200)即时调整输送给所述发电单元(300)的所述合成气的流量，所述发电单元(300)恢复额定工况运行；并调节所述气化单元(100)的合成气产率和制氢单元(400)的制氢产率，使所述储气单元(200)的储气量回到常备气量值。