[实用新型]一种基于核电站富余电力的氢气生产系统及核电系统

说明书

本实用新型公开了一种基于核电站富余电力的氢气生产系统，所述系统包括：碱性电解水制氢系统、氢氧分离洗涤器、氢气纯化装置、第一氢气压力调节装置和储氢瓶组；所述碱性电解水制氢系统、氢氧分离洗涤器、氢气纯化装置、第一氢气压力调节装置和储氢瓶组依次连接；所述碱性电解水制氢系统与外接的核电站连接，以利用其富余电力制备氢气。本实用新型利用核电站的富余电力进行电解水制氢，将能量以氢气形式进行适当储存，并在负荷较高时段将氢气与天然气混合作为燃气轮机发电的燃料，或通过其它利用途径，实现氢能源的生产、储存及利用的一体化流程。

技术领域

本实用新型涉及核电站的电力二次利用的技术领域，尤其涉及一种基于核电站富余电力的氢气生产系统及核电系统。

背景技术

近年来，我国核电技术快速发展，核电机组在我国能源组成中占据比例逐年增加。随着电网峰谷差的不断增大和核电的规模化发展，核电机组降负荷运行及参与调峰的劣势也日渐明显。在极端天气或其它特殊时段(如节假日等)，核电机组会安排停机或降功率运行，以配合电网调峰。然而从核燃料利用率、设备可靠性、系统运行经济性等各方面来看，核电机组更适合以长期带基荷运行为主，而不适合停机或降功率运行。

为了可以缓解核电机组调峰压力，让核电站可以尽可能以基荷状态运行，目前常用的方式是利用核电站的“三弃”电量及低谷电量制备氢气。除了电解水制氢外，其它制氢方式还包括利用甲醇水制备氢气。通过各种途径制得的氢气最终可供氢燃机或发电子系统使用，达到能源的循环使用的效果。

但目前常用的方式有如下技术问题，利用核电站的“三弃”电量及低谷电量制备氢气难以与核电站的实际运行特性及调峰状况进行协调，电力调动难；而采用甲醇水制氢方法制备氢气是在催化剂的作用下发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应，将氢气和二氧化碳分离，因此在得到高纯氢气的同时将伴随碳的排放，增加了温室气体的排放。

发明内容

本实用新型提出一种基于核电站富余电力的氢气生产系统，所述系统可以利用核电站的富余电力通过电解水制氢设备制成氢气，实现氢能源的生产、储存及利用的一体化流程。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种基于核电站富余电力的氢气生产系统，所述系统包括：

碱性电解水制氢系统、氢氧分离洗涤器、氢气纯化装置、第一氢气压力调节装置和储氢瓶组；

所述碱性电解水制氢系统、氢氧分离洗涤器、氢气纯化装置、第一氢气压力调节装置和储氢瓶组依次连接；

所述碱性电解水制氢系统与外接的核电站连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述氢气生产系统还包括：碱液冷却器，所述碱液冷却器与所述碱性电解水制氢系统连接

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述氢气生产系统还包括：碱液过滤器，所述碱液过滤器分别与所述碱液冷却器和所述氢氧分离洗涤器连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述氢气生产系统还包括：纯水供应系统，所述纯水供应系统与所述碱液过滤器连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述氢气生产系统还包括：燃料预混装置，所述燃料预混装置与所述储氢瓶组连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述氢气生产系统还包括：富氢燃气轮机发电机组，所述富氢燃气轮机发电机组一端与所述燃料预混装置连接，所述富氢燃气轮机发电机组另一端与电网或用户连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述氢气生产系统还包括：长管拖车和第二氢气压力调节装置，所述长管拖车分别与所述第一氢气压力调节装置和所述第二氢气压力调节装置连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述氢气生产系统还包括：氢气加注机，所述氢气加注机与所述第二氢气压力调节装置连接。