[发明专利]一种火电厂热解制氢系统及制氢方法

权利要求书

1.一种火电厂热解制氢系统，包括电站锅炉、汽轮机和发电机设备，其特征在于，还包括：入料部、气化炉、气体净化及分离装置、高温烟气引出管和废气回流管，其中：

所述气化炉用于将煤炭、生物质、垃圾、污泥燃料中的任意一种热解为富含氢气的热解混合气；

所述气体净化及分离装置将混合气进行净化和分离得到氢气；

所述电站锅炉炉膛有高温烟气引出管，高温烟气引出管连接所述气化炉，所述气化炉连接气体净化及分离装置，净化分离的废气通过废气回流管连接排入电站锅炉炉膛或烟道。

2.根据权利要求1所述的一种火电厂热解制氢系统，其特征在于，所述气化炉包括催化剂添加口，所述催化剂根据送入气化炉的燃料类型对应选取。

3.根据权利要求2所述的一种火电厂热解制氢系统，其特征在于，所述气化炉包括水蒸汽引入管，所述水蒸汽引入管将部分火电厂汽轮机主蒸汽或抽汽引入气化炉。

4.根据权利要求1所述的一种火电厂热解制氢系统，其特征在于，所述气化炉能够采用富氧气化技术，利用富氧气体作为气化剂，将其引入气化炉，提高气化炉产气率和混合气产氢率。

5.根据权利要求1所述的一种火电厂热解制氢系统，其特征在于，所述气体净化及分离装置净化分离得到的氢气送入储氢罐或对外输送的氢气管道，以瓶装气、撬罐车或管道气形式对外销售。

6.根据权利要求5所述的一种火电厂热解制氢系统，其特征在于，所述气体净化及分离装置净化分离得到的废气，根据其温度送回电站锅炉烟道再热器前、省煤器前、空气预热器前、脱硝装置前任一位置。

7.根据权利要求1所述的一种火电厂热解制氢系统，其特征在于，所述气化炉包括煤炭、生物质、垃圾或污泥进料口和排渣口，和热解混合气出气口，所述热解混合气出气口连接气体净化及分离装置供气管路。

8.一种火电厂热解制氢方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1~7任一所述火电厂热解制氢系统，所述方法包括：

步骤1：根据火电厂周边及区域资源情况，选择送入气化炉的热解燃料，如果为煤炭，则跳转至步骤2；如果为生物质、垃圾或污泥，则跳转到步骤3；

步骤2：根据热解原料煤炭的类型，选择煤气化工艺，能够采用固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术中的任意一种，气化剂能够采用烟气、空气、氧气、水蒸汽任意一种或任意两种或三种组合，然后进入步骤4；

步骤3：根据热解原料生物质、垃圾或污泥的燃料类型，选择不同的气化工艺，能够采用固定床、流化床或旋转床气化炉中的任意一种，气化剂能够采用烟气、空气、氧气、水蒸汽任意一种或任意两种或三种组合，然后进入步骤4；

步骤4：将热解原料进行预处理，煤炭根据气化炉类型处理成颗粒、煤粉、水煤浆中任意一种；生物质、垃圾或污泥进行粉碎、干燥处理；

步骤5：预处理后的热解原料送入气化炉；

步骤6：根据气化工艺，将烟气、空气、氧气、水蒸汽任意一种或任意两种或三种组合任意气化剂送入气化炉；

步骤7：产生的混合气送入气体净化和分离装置进行净化处理；

步骤8：净化后的气体进行分离，得到氢气；

步骤9：分离剩余的废气送入锅炉烟道。

9.根据权利要求8所述的一种火电厂热解制氢方法，其特征在于，所述热解原料煤炭为煤粉，所述煤粉直接来自火电厂磨煤机和制粉系统。

10.根据权利要求8所述的一种火电厂热解制氢方法，其特征在于，所述热解原料生物质、垃圾或污泥的预处理干燥工艺中的烟气或蒸汽来自电站锅炉烟气或汽轮机高温蒸汽。