[发明专利]一种发电方法及发电装置

权利要求书

1.一种发电方法，其特征在于：所述发电方法具体为：

a）、水电解制氢气和氧气：通过电解槽对槽内的电解液进行电解，根据需要将纯水储罐内储存的水送至电解槽内，电解过程中阴极产生的氢气直接送入以下步骤b）使用，阳极制得的氧气送入氧气储罐进行储存；其中，初始送入电解槽的电解液的具体制备方法是：选用去离子水作为电解水源，99.95%的固体氢氧化钠作为电解质，将氢氧化钠溶解于去离子水中，配制成15%的氢氧化钠水溶液作为电解水制氢气和氧气的电解液，溶液温度控制在60℃至65℃；

b）、氢气和二氧化碳反应制甲烷或甲醇：将步骤a）制得的氢气与二氧化碳储罐送来的二氧化碳在反应器内通过催化剂的催化作用反应生成甲烷，反应生成的甲烷高温气流经反应余热锅炉回收热量后送去甲烷储罐进行储存，回收热量产生的蒸汽部分送入反应器蒸汽进口，其他部分蒸汽送去以下步骤d）中汽轮机发电机组进行发电，在反应过程中根据温度变化情况适当补充加入以下步骤c）出来的水蒸汽；

c）、甲烷或甲醇与氧气通过燃机发电和燃机尾气与制甲烷或甲醇的反应余热回收发电：将甲烷储罐和氧气储罐送来的甲烷和氧气，分别经燃气轮机的燃料进口和助燃剂进口进入燃气轮机的缸体内，在缸体内混合燃烧产生爆炸推动燃气轮机活塞对外做功驱动发电机转子旋转，将机械能转化成电能，实现燃气轮机发电，并对外输电，燃气轮机推动活塞后550℃至600℃的高温气流通过燃气轮机排气烟道排出送入燃机余热锅炉回收热量产生蒸汽，蒸汽送去以下步骤d）中汽轮机发电机组进行发电；

d）、汽轮机发电机组发电：将来自步骤b）和步骤c）的蒸汽合并进入汽轮机驱动叶轮旋转，叶轮带动发电机的转子进行高速旋转产生电能，实现对外输电。

2. 根据权利要求1所述的发电方法，其特征在于：用甲烷与氧反应制得二氧化碳和水，要求制得的二氧化碳中：CO₂≥99% 、H₂O＜0.5%、O₂＜0.3%、N₂＜0.2%，制得的水中：H₂O≥99.9%，CO₂＜0.1%，其中二氧化碳送入二氧化碳储罐进行储存，水送入纯水储罐进行储存。

3.根据权利要求1或2所述的发电方法，其特征在于：在所述步骤a）中，电解槽的供电由光伏装置提供，所述光伏装置包括太阳电池组件，通过太阳电池组件收集太阳光照，并将太阳能转化为电能对外输出，其中输出的电能通过控制器一部分用于电解槽进行电解液的电解，另一部分依次通过逆变器和输电控制器上网对外输出供电，所述汽轮机发电机组和燃气轮机产生的电能分别通过输电控制器上网对外输出供电。

4.一种发电装置，其特征在于：包括汽轮机发电机组（9）、燃气轮机（8）、电解槽（6）以及反应器（7），所述电解槽（6）通过管路分别与氧气储罐（15）和反应器（7）连接，所述反应器（7）与反应余热锅炉（10）连接，所述反应余热锅炉（10）回收的热量一部分送回反应器（7），另一部分通过管路送至汽轮机发电机组（9），所述反应余热锅炉（10）与第一汽水分离器（12）连接，所述第一汽水分离器（12）通过管路分别与纯水储罐（14）和甲烷储罐（16）连接，所述纯水储罐（14）通过管路与电解槽（6）连接，所述氧气储罐（15）和甲烷储罐（16）分别通过管路与燃气轮机（8）连接，所述燃气轮机（8）与燃机余热锅炉（11）连接，所述燃机余热锅炉（11）回收的热量通过管路送至汽轮机发电机组（9），所述汽轮机发电机组（9）生成的冷凝水返回反应余热锅炉（10）和燃机余热锅炉（11）作为冷介质继续换热，所述燃机余热锅炉（11）与第二汽水分离器（13）连接，所述第二汽水分离器（13）通过管路分别与纯水储罐（14）和二氧化碳储罐（17）连接，所述二氧化碳储罐（17）通过管路与反应器（7）连接，所述汽轮机发电机组（9）和燃气轮机（8）产生的交流电分别与输电控制器（5）连接。

5.根据权利要求4所述的发电装置，其特征在于：所述发电装置还包括太阳光伏组件（2），所述太阳光伏组件（2）与控制器（3）连接，所述控制器（3）分别与蓄电池（1）、逆变器（4）以及电解槽（6）连接，所述逆变器（4）与输电控制器（5）连接。