[发明专利]一种消纳海上风电的滨海燃煤电-气综合能源生产方法

权利要求书

1.一种消纳海上风电的滨海燃煤电-气综合能源生产方法，其特征在于，消纳海上风电的滨海燃煤电-气综合能源生产体系包括海上风电发电系统、临海氢气制备系统、滨海燃煤发电系统、废弃气体分离系统、甲烷化气体混合制备系统、储气系统和能源外送系统；滨海燃煤发电系统的烟气排放口通过废气收集装置与废气分离系统的输入端连接，滨海燃煤发电系统的电能输出端与能源外送系统连接；海上风电发电系统包括依次电连接的海上风电发电机组、海上升压站、海底电缆和陆上降压站；储气系统包括氧气储气部分、氢气储气部分和富碳弛放气体储气部分；临海氢气制备系统包括海水电解部分和气体外输部分，海水电解部分与陆上降压站电连接，气体外输部分的氢气输出端与储气系统的氢气储气部分的输入端连接，气体外输部分的氧气输出端与储气系统的氧气储气部分的输入端连接；废气分离系统的输出端与储气系统的富碳弛放气体储气部分的输入端连接；甲烷化气体混合制备系统包括依次连接的原料输入部分、甲烷气体制备部分和余碳脱除部分，余碳脱除部分的输出端与能源外送系统连接；储气系统的氢气储气部分的输出端和富碳弛放气体储气部分的输出端分别与甲烷化气体混合制备系统的原料输入部分连接，储气系统的氧气储气部分的输出端与能源外送系统连接；

滨海燃煤发电系统生产的电能送至能源外送系统进行外送，滨海燃煤发电系统在生产电能的过程中产生的含大量碳化物、硫化物的有害烟气通过废气收集装置统一收集并送至废气分离系统进行处理，废气分离系统将含硫有害烟气分离形成包括一氧化碳和二氧化碳的富碳弛放气体，并进入储气系统的富碳弛放气体储气部分存储；

同时，海上风电发电系统的海上风电发电机组生产的电能就近消纳，通过海上升压站升压处理后经由海底电缆传输、经陆上降压站降压处理后供应至临海氢气制备系统，通过电解水制氢法制备含氢气、氧气的混合气，然后进行分离得到高浓度氢气和高浓度氧气，高浓度氢气进入储气系统的氢气储气部分存储，高浓度氧气进入储气系统的氧气储气部分存储；

然后根据甲烷生产需求控制储气系统的氢气储气部分和富碳弛放气体储气部分的输出端调整气体传输比例，将高浓度氢气和富碳弛放气体同步输送至甲烷化气体混合制备系统制备甲烷化气体，将甲烷化气体制备系统内生成的甲烷气体进行余碳脱除处理后送至能源外送系统进行外送，储气系统的氧气储气部分中的氧气送至能源外送系统进行外送，实现消纳海上风电的同时电能、氧气和甲烷气体的综合能源生产。

2.根据权利要求1所述的消纳海上风电的滨海燃煤电-气综合能源生产方法，其特征在于，废气分离系统分离形成的富碳弛放气体，一氧化碳和二氧化碳的浓度在85％以上。

3.根据权利要求1所述的消纳海上风电的滨海燃煤电-气综合能源生产方法，其特征在于，废气分离系统对含硫有害烟气进行分离时，对含硫有害烟气加压至1～1.3Mpa后采用干法脱硫。

4.根据权利要求3所述的消纳海上风电的滨海燃煤电-气综合能源生产方法，其特征在于，干法脱硫采用氧化铁脱硫剂。

5.根据权利要求1所述的消纳海上风电的滨海燃煤电-气综合能源生产方法，其特征在于，甲烷化气体混合制备系统通过加压固定床方法制备甲烷化气体。

6.根据权利要求5所述的消纳海上风电的滨海燃煤电-气综合能源生产方法，其特征在于，通过加压固定床方法制备甲烷化气体时，氢气与富碳弛放气的体积比为5:1、温度控制在500～550℃、压力控制在4.2～4.5Mpa。

7.根据权利要求1所述的消纳海上风电的滨海燃煤电-气综合能源生产方法，其特征在于，将甲烷化气体制备系统内生成的甲烷气体进行余碳脱除处理时，将甲烷气体加压到9.5～10.5MPa。