申请/专利权人：上海勘测设计研究院有限公司

申请日：2023-12-04

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN117673418B

主分类号：H01M8/0612

分类号：H01M8/0612;C01B3/02;H01M8/04082;H01M8/04089;F24S20/00;F24S23/77;F01D15/10;C10J3/48;C10J3/82

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2024.03.26#实质审查的生效;2024.03.08#公开

摘要：本发明涉及发电设备技术领域，尤其涉及一种二氧化碳零排放太阳能光热与煤制氢耦合发电系统：煤粉输送装置上开设有进料口和进气口，煤粉输送装置的出料口和外部水蒸气均接入太阳能光热子系统，太阳能光热子系统在与合成气制备子系统连通，合成气制备子系统将制备出的一氧化碳和氢气的合成气通入气柜内储存，气柜的输气口接入氢气制备子系统，氢气制备子系统所制备的二氧化碳通入二氧化碳捕集提纯装置中保存、而氢气则通入高温燃料电池的负极气体入口，高温燃料电池的正极气体入口通有空气，高温燃料电池的输出端在与逆变器连接后接入电网，且高温燃料电池的排气口与大气连通。该系统能够实现不间断连续发电和二氧化碳零排放。

主权项：1.一种二氧化碳零排放太阳能光热与煤制氢耦合发电系统，其特征在于，包括煤粉输送装置（1）、太阳能光热子系统（2）、合成气制备子系统（3）、氢气制备子系统（4）、蒸汽发电子系统（11）和高温燃料电池（6），所述煤粉输送装置（1）上开设有供煤粉通入的进料口和供水蒸气通入的进气口，所述煤粉输送装置（1）的出料口和外部水蒸气均接入所述太阳能光热子系统（2），所述太阳能光热子系统（2）在将煤粉与水蒸气加热后分别输送至所述合成气制备子系统（3），所述合成气制备子系统（3）将制备出的一氧化碳和氢气的合成气通入气柜（7）内储存，所述气柜（7）的输气口接入所述氢气制备子系统（4），所述氢气制备子系统（4）所制备的二氧化碳通入二氧化碳捕集提纯装置（8）中保存、而氢气则通入所述高温燃料电池（6）的负极气体入口，所述高温燃料电池（6）的正极气体入口通有空气，所述高温燃料电池（6）的输出端在与逆变器（9）连接后接入电网，且所述高温燃料电池（6）的排气口与大气连通；所述太阳能光热子系统（2）包括定日镜阵列（201）、第一光热加热装置（202）和第二光热加热装置（203），所述定日镜阵列（201）将阳光分别集中反射到所述第一光热加热装置（202）和所述第二光热加热装置（203）上，所述煤粉输送装置（1）的出料口接入所述第一光热加热装置（202）的进料口，外部水蒸气接入所述第二光热加热装置（203）的进气口，所述第一光热加热装置（202）的出料口、所述第二光热加热装置（203）的出气口均与所述合成气制备子系统（3）连接；所述氢气制备子系统（4）包括一氧化碳变换装置（401）和气体分离装置（402），所述气柜（7）将一氧化碳和氢气的合成气通入所述一氧化碳变换装置（401）内进行一氧化碳变换反应，所述一氧化碳变换装置（401）的出口接入所述气体分离装置（402），所述气体分离装置（402）的二氧化碳出口与所述二氧化碳捕集提纯装置（8）连接，所述气体分离装置（402）的氢气出口与所述高温燃料电池（6）的负极气体入口连接；所述高温燃料电池（6）的排气口与所述蒸汽发电子系统（11）的进口连接；所述蒸汽发电子系统（11）包括换热器（111）、蒸汽轮机（112）、冷却器（113）和发电机（114），所述高温燃料电池（6）的排气口与所述换热器（111）的进气口连接，所述换热器（111）的出气口与所述蒸汽轮机（112）的进气口连接，所述蒸汽轮机（112）的出气口与所述冷却器（113）的进气口连接，所述冷却器（113）的冷水出口与所述换热器（111）的进水口连接，所述蒸汽轮机（112）带动所述发电机（114）转动，且所述发电机（114）的输出端接入电网；所述高温燃料电池（6）采用氧化物固体燃料电池。

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