[实用新型]一种火电厂煤热解气制氢系统

说明书

本实用新型公开了一种火电厂煤热解气制氢系统，其包括电站锅炉(10)，所述火电厂煤热解气制氢系统包括煤预处理设备、气化炉(1)及气体净化及分离装置(8)；所述煤预处理设备包括水煤浆加工处理设备；所述气化炉上设有进料口(14)，所述进料口与煤预处理设备相连接；经过所述煤预处理设备的煤产物与气化剂在气化炉内反应生成混合气；所述气体净化及分离装置(8)一端与气化炉相连接，另一端与电站锅炉(10)相连接；所述混合气在气体净化及分离装置(8)内转化为氢气和废气，所述废气输送至电站锅炉(10)；本实用新型将充分利用火电厂的设备与物料，有效利用能源，降低气化炉能耗，提高了产氢量。

技术领域

本实用新型属于热解气化制氢领域，具体为利用火电厂锅炉烟气、水蒸汽热解煤炭制氢，具体提出一种火电厂煤热解气制氢系统。

背景技术

氢是目前公认的最洁净的燃料，也是非常重要的化工原料。因此，氢将成为21世纪的一种非常重要的洁净能源。目前，世界各国对制氢技术的发展都给予了高度重视。一般说来，制氢技术可以分为两大类：(1)水电解制氢；(2)从其它一次能源转换制氢，主要是以化石能源(煤、石油、天然气)为原料与水蒸汽在高温下发生转化反应，化石能中的碳先变为CO，再通过CO变换(即水煤气变换)反应，在CO转化为CO₂的同时，H₂O转变成了氢。

从其它一次能源转换制氢，例如从煤及可再生能源燃料热解气化制氢，是未来氢气的一个重要来源。国内专利200710017691.6发明了超临界水流化床反应器，并在国内专利201610570395.8中改进发明了一种残液再循环的煤的超临界水气化制氢装置及方法，但超临界水气化装置高温高压，装置本身耗能巨大。

如何降低热解气化制氢过程中的高温水蒸汽及水煤浆制取能耗成为一个亟待解决的问题。

有鉴于此，提出本实用新型。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种火电厂煤热解气制氢系统和方法，利用火电厂锅炉高温烟气或汽轮机高温抽汽水蒸汽作为气化剂，从而降低气化炉的整体能耗，将煤炭热解气化为可燃热解混合气，再经过净化和分离，从而实现火电厂的煤热解气制氢工艺。

为了实现所述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种火电厂煤热解气制氢系统，其包括电站锅炉，所述火电厂煤热解气制氢系统包括煤预处理设备、气化炉及气体净化及分离装置；

其中，所述煤预处理设备包括水煤浆加工处理设备；

所述气化炉上设有进料口，所述进料口与煤预处理设备相连接；经过所述煤预处理设备的煤产物与气化剂在气化炉内反应生成混合气；

所述气体净化及分离装置一端与气化炉相连接，另一端与电站锅炉相连接；所述混合气在气体净化及分离装置内转化为氢气和废气，所述废气输送至电站锅炉。

优选的，所述气化剂为空气、氧气、水蒸汽、高温烟气中的至少一种。

优选的，所述电站锅炉与气化炉相连接，所述高温烟气来自电站锅炉的高温烟气。

优选的，所述火电厂煤热解气制氢系统包括汽轮机，所述汽轮机与气化炉相连接，所述水蒸汽来自汽轮机的主蒸汽或抽汽。

优选的，所述火电厂包括省煤器、再热器、空气预热器及脱硝装置，所述气体净化及分离装置净化分离得到的废气，根据其温度送回锅炉烟道内再热器、省煤器、空气预热器、脱硝装置其中之一的前侧。

优选的，所述火电厂煤热解气制氢系统包括冷却器，所述冷却器与气化炉、电站锅炉、汽轮机相连接；所述冷却器中的介质为火电厂的锅炉水，所述锅炉水经过冷却器产生蒸汽，并将蒸汽输送至汽轮机。

优选的，所述水煤浆加工处理设备为火电厂的电站低速磨煤机。