[发明专利]一种基于氨储能的火电厂灵活性提升系统

权利要求书

1.一种基于氨储能的火电厂灵活性提升系统，其特征在于，所述提升系统包括火电机组、电化学制氨反应装置、氨储罐和尾气吸收装置，所述火电机组包括锅炉、汽轮机和发电机，所述火电机组产生的电能一方面通过变压器连接电网，另一方面连接电化学制氨反应装置用剩余电能为电化学制氨反应装置提供电能，所述电化学制氨装置连接氨储罐的进口，所述氨储罐的出口通过阀门分别连接锅炉、氨溶液稀释装置和液氨运输车辆，所述锅炉与所述尾气吸收装置连接，所述尾气吸收装置用于净化锅炉燃烧产生的烟气。

2.根据权利要求1所述的一种基于氨储能的火电厂灵活性提升系统，其特征在于，所述尾气吸收装置包括SCR反应器、脱硫塔、碳捕集器，所述氨溶液稀释装置包括三个独立的稀释槽，所述氨溶液稀释装置的稀释槽分别通过阀门与所述SCR反应器、脱硫塔、碳捕集器连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于氨储能的火电厂灵活性提升系统，其特征在于，所述电化学制氨反应装置的两端分别设有阴极极板和阳极极板，所述阴极极板和阳极极板之间设置有质子交换膜，所述电化学制氨反应装置内装有电解质，所述阴极极板通入氮气，所述阴极极板上产生氨气并通过氨气通道进入氨储罐，所述阳极极板侧设置有补给水进口，所述阳极极板上产生氧气并通过氧气通道进入锅炉中助燃。

4.根据权利要求3所述的一种基于氨储能的火电厂灵活性提升系统，其特征在于，所述阴极极板为负载有NRR催化剂的金属电极材料，阴极极板上发生的反应为：N₂+6H⁺+6e^-＝2NH₃。

5.根据权利要求3所述的一种基于氨储能的火电厂灵活性提升系统，其特征在于，所述阳极极板为石墨材料，阳极极板上发生的反应为：2H₂O-4e^-＝O₂+4H⁺。

6.根据权利要求2所述的一种基于氨储能的火电厂灵活性提升系统，其特征在于，所述SCR反应器中的反应方程式为：

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O。

7.根据权利要求2所述的一种基于氨储能的火电厂灵活性提升系统，其特征在于，所述脱硫塔中的反应方程式为：

SO₂+H₂O+xNH₃＝(NH₄)_xH_2-xSO₃

8.根据权利要求2所述的一种基于氨储能的火电厂灵活性提升系统，其特征在于，所述碳捕集器中的反应方程式为：

2NH₃+CO₂+H₂O＝(NH₄)₂CO₃

NH₃+CO₂+H₂O＝NH₄HCO₃

(NH₄)₂CO₃+CO₂+H₂O＝2NH₄HCO₃。