[实用新型]一种核电余电制甲烷装置

说明书

本实用新型公开了一种核电余电制甲烷装置，包括：用以将核岛的热能转换为电能的核电二回路发电系统和用以将核电的余电接入电解水制氢设备中，并与二氧化碳制备成甲烷的甲烷化系统，甲烷化系统包括：与核电二回路发电系统相连的用以分配部分电力至甲烷化系统的控制器；依次相连的电解制氢设备、用以将H2与CO2进行混合的混合器、用以对混合器进行升压的压缩机、用以通过升压后混合器中的混合气体进行甲烷制备的甲烷化设备、换热器以及用以对制备甲烷的产物进行分离的分离器，电解制氢设备、混合器及压缩机分别与控制器相连。实施本实用新型的核电余电制甲烷装置，能够解决核电消纳及调峰运行的问题，将多余电力转换为其他产品。

技术领域

本实用新型涉及核电领域，尤其涉及一种核电余电制甲烷装置。

背景技术

现有技术中，核电是一种清洁能源，发展核电有利于减少化石燃料使用，对于降低碳排放、保护环境具有重要作用。从核电技术、经济、环保和产业特点出发，核电机组一般不参与频繁负荷调整，主要原因在于，频繁参与负荷调节将增加机组控制难度，加大人因失误风险，并影响设备的可靠性，导致非计划停机停堆故障概率。

但是，近年来随着电网运行峰谷差的逐渐增大，以及核电装机容量的不断攀升，核电机组面临的调峰压力也越来越多。尤其是在经济增速放缓、电力需求量减少的背景下，少数核电机组已经出现冬季长时间停运的状况，某种程度上出现了“弃核”现象，对核电厂造成了较大的经济损失，同时也浪费了核电作为清洁能源所能发挥的低碳节能作用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种核电余电制甲烷装置，能够解决核电消纳及调峰运行的问题，将多余电力转换为其他产品。

为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种核电余电制甲烷装置，包括：用以将核岛的热能转换为电能的核电二回路发电系统和用以将核电的余电接入电解水制氢设备中，并与二氧化碳制备成甲烷的甲烷化系统，甲烷化系统包括：与核电二回路发电系统相连的用以分配部分电力至甲烷化系统的控制器；依次相连的电解制氢设备、用以将H2与CO2进行混合的混合器、用以对混合器进行升压的压缩机、用以通过升压后混合器中的混合气体进行甲烷制备的甲烷化设备、换热器以及用以对制备甲烷的产物进行分离的分离器，电解制氢设备、混合器及压缩机分别与控制器相连。

其中，换热器接入核电二回路发电系统中，通过回收分离器的水及外部供水经一水处理装置提供给电解制氢设备，以持续电解制氢过程。

其中，核电二回路发电系统至少包括：给水泵和高压加热器，其中：给水泵和高压加热器设置用以控制给水返回主给水管时的温度，调节给水流量的第一阀门，给水泵和换热器之间设置第二阀门，高压加热器和换热器之间设置第三阀门。

其中，核电二回路发电系统还包括：蒸汽发生器、汽轮机以及除氧器，蒸汽发生器、汽轮机、除氧器、给水泵以及高压加热器形成一回路。

其中，汽轮机和除氧器之间接连有依次相连的凝汽器、凝给水泵以及低压加热器。

其中，汽轮机和控制器之间设有发电机。

其中，控制器通过电加热方式对混合器进行加热，通过加热使混合器的出口气体温度为250～350℃。

其中，控制器通过电机对压缩机进行控制，将混合气加压至反应器的工作条件，出口压力为1～5MPa。