[发明专利]一种垃圾发电与氢储能及冶金的耦合系统及其运行方法

说明书

本发明公开了一种垃圾发电与氢储能及冶金的耦合系统及其运行方法，包括电网、垃圾发电系统、氢储能系统、释能系统及氢冶金系统；垃圾发电系统的输出端与电网及氢储能系统相连接，氢储能系统的出口与释能系统的入口及氢冶金系统的入口相连通，释能系统的输出端与电网相连接，该系统及其运行方法能够保证机组安全可靠经济性。

技术领域

本发明属于储能系统技术领域，具体涉及一种垃圾发电与氢储能及冶金的耦合系统及其运行方法。

背景技术

垃圾焚烧发电，一方面可以解决垃圾堆积的问题，燃烧的高温可去除垃圾中大量的有害物质和难闻的气味，垃圾燃烧后体积和质量大幅减少；另一方面能产生一定的经济效益，节约不可再生资源，同时实现温室气体的减排。其已成为垃圾处理的一个重要发展方向。

但是垃圾焚烧电厂的原料来源广泛、组分复杂，使得垃圾电站难以在额定工况下持续稳定的运行。由于垃圾处理量的不固定以及垃圾成分的变化，可能使垃圾的焚烧量、垃圾热值大于设计值，垃圾电厂的主要参数也会发生较大变化，对垃圾电厂的稳定运行提出了挑战，同时极大的影响机组调峰调频的功能。因此，对于垃圾发电机3组，设计和优化热力系统，保证机组安全可靠经济的运行是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种垃圾发电与氢储能及冶金的耦合系统及其运行方法，该系统及其运行方法能够保证机组安全可靠经济性。

为达到上述目的，本发明所述的垃圾发电与氢储能及冶金的耦合系统包括电网、垃圾发电系统、氢储能系统、释能系统及氢冶金系统；

垃圾发电系统的输出端与电网及氢储能系统相连接，氢储能系统的出口与释能系统的入口及氢冶金系统的入口相连通，释能系统的输出端与电网相连接。

垃圾发电系统包括垃圾焚烧炉、汽轮机、凝汽器及发电机；

垃圾焚烧炉的出口与汽轮机的入口相连通，汽轮机的输出轴与发电机的驱动轴相连接，发电机的输出端与电网及氢储能系统中电解槽的电源接口相连接，汽轮机的排汽出口与凝汽器相连通。

氢储能系统包括电解槽、氢气分离器、氧气分离器、分离器排水电动阀、换热器、过滤器、循环泵、氢气干燥器、除氧装置、第一气体过滤器、氢气储罐、氧气干燥器、第二气体过滤器、氧气储罐、氢气储罐出口电动阀、氧气储罐出口电动阀及燃料电池氧气入口调节阀；

电解槽的电源接口与垃圾发电系统相连接，电解槽的氢气出口与氢气分离器的入口相连通，电解槽的氧气出口与氧气分离器的入口相连通，氢气分离器的出水口与氧气分离器的出水口通过管道并管后经分离器排水电动阀与换热器的壳侧入口相连通，换热器的壳侧出口经过滤器及循环泵与电解槽的补水口相连通；

氢气分离器的氢气出口经氢气干燥器、除氧装置、第一气体过滤器与氢气储罐相连通，氧气分离器的氧气出口经氧气干燥器及第二气体过滤器与氧气储罐的入口相连通；

氢气储罐的出口经氢气储罐出口电动阀与释能系统及氢冶金系统相连接，氧气储罐的出口经氧气储罐出口电动阀及燃料电池氧气入口调节阀与释能系统相连通。

氢储能系统还包括冷却水进水管路及回水管道；

冷却水进水管路与换热器的管侧入口相连通，换热器的管侧出口与回水管道相连通，所述冷却水进水管路上设置有冷却水进水电动阀及冷却水进水调节阀，回水管道上设置有冷却水回水电动阀。

氢储能系统还包括补水管道、水箱、补水电动阀及补水调节阀；

补水管道与水箱的入口相连通，补水管道上设置有水箱入口调节阀，水箱的出口经补水电动阀及补水调节阀与换热器的壳侧入口相连通。

氢冶金系统包括氢气加热器、氢气还原炉及氢气加热器入口调节阀；