[发明专利]一种基于镁还原二氧化碳的双级储能发电系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于镁还原二氧化碳的双级储能发电系统和方法，镁碳分离子系统的出口及空分装置的O₂出口与碳/O₂燃烧器的入口相连通，碳/O₂燃烧器的出口与双燃烧锅炉透平发电机组中的第一锅炉相连通，第一锅炉的CO₂出口与CO₂压缩储存装置相连通；CO₂压缩储存装置的出口及镁还原子系统的出口与镁/CO₂燃烧器相连接；镁/CO₂燃烧器与双燃烧锅炉透平发电机组中的第二锅炉相连通，第二锅炉的MgO、C排出口与镁碳分离子系统相连通；双燃烧锅炉透平发电机组的发电输出端与外界的电网相连接，盐酸制备子系统与镁碳分离子系统及镁还原子系统相连接，该系统和方法能够在无煤可用时满足极端气候时的电网需求。

技术领域

本发明属于安全、零排放发电技术领域，涉及一种基于镁还原二氧化碳的双级储能发电系统和方法。

背景技术

由于风电和光伏发电具有间歇性、随机性和波动性，对电力系统的安全可靠性构成了巨大的挑战，特别是在极端气象条件下，风电和光伏发电受阻、储能电站无能可用，电力供应将面临巨大危机。

就目前技术而言，受成本限制，储能技术目前在风光发电在电源侧的作用限于消除小幅度和短时间功率波动，短期内无法做到按电网需求调节供电，在无煤可用时，更无法应对极端气候时的电力危机。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于镁还原二氧化碳的双级储能发电系统和方法，该系统和方法能够在无煤可用时满足极端气候时的电网需求。

为达到上述目的，本发明所述的基于镁还原二氧化碳的双级储能发电系统包括发电子系统、镁碳分离子系统、镁还原子系统及盐酸制备子系统；

所述发电子系统包括双燃烧锅炉透平发电机组、碳/O₂燃烧器、镁/CO₂燃烧器、空分装置及CO₂压缩储存装置；

镁碳分离子系统的出口及空分装置的O₂出口与碳/O₂燃烧器的入口相连通，碳/O₂燃烧器的出口与双燃烧锅炉透平发电机组中的第一锅炉相连通，第一锅炉的CO₂出口与CO₂压缩储存装置相连通；

CO₂压缩储存装置的出口及镁还原子系统的出口与镁/CO₂燃烧器相连接；镁/CO₂燃烧器与双燃烧锅炉透平发电机组中的第二锅炉相连通，第二锅炉的MgO、C排出口与镁碳分离子系统相连通；

双燃烧锅炉透平发电机组的发电输出端与外界的电网相连接，盐酸制备子系统与镁碳分离子系统及镁还原子系统相连接。

所述镁碳分离子系统包括MgCl₂生成及分离装置、碳储场及MgCl₂储罐；

MgCl₂生成及分离装置的输入端与第二锅炉的MgO、C排出口及盐酸制备子系统相连通，MgCl₂生成及分离装置的MgCl₂出口与MgCl₂储罐的入口相连通，MgCl₂储罐的出口与镁还原子系统相连通，MgCl₂生成及分离装置的C出口与碳储场的入口相连通，MgCl₂生成及分离装置的H₂O出口与盐酸制备子系统相连通，碳储场的出口与碳/O₂燃烧器的入口相连通。

所述镁还原子系统包括电解镁装置及Mg储罐；