[发明专利]一种基于化学链燃烧的氢气储能、热电联产及CO2捕获的系统及方法

摘要

本发明涉及一种基于化学链燃烧的氢气储能、热电联产及CO₂捕获的系统及方法，该系统包括化学链燃烧系统、燃气轮机发电系统、补燃系统和余热回收利用系统。其中，化学链燃烧系统用以生产氢气、高温气体及实现燃烧产物中CO₂的吸附与分离；燃气轮机发电系统利用化学链燃烧系统或者补燃系统产生的高温气体进行发电；补燃系统在电力负荷较大的情况下接入，提升燃气透平入口的气体温度，提高发电效率；余热回收利用系统可实现系统内气体余热资源的高、中、低温梯级利用，生产系统内部所需的水蒸气以及供热。本发明在CO₂捕获和供热的同时，通过控制反应条件，可以调控发电和氢气储能的产出比例，根据电力需求进行生产，提高能源利用的动态效率。

主权项

1.一种基于化学链燃烧的氢气储能、热电联产及CO₂捕获的系统，该系统包括化学链燃烧系统01、燃气轮机发电系统02、补燃系统03和余热回收利用系统04，其特征在于：所述化学链燃烧系统01包括空气反应器1、燃料反应器2、煅烧炉3、第一气固分离装置5、第二气固分离装置6和气固换热器7；所述燃气轮机发电系统02包括压气机8、燃气透平9和发电机10；所述补燃系统03主要包括补燃燃烧室4；所述余热回收系统04包括过热器A1、蒸发器A2、预热器A3、热交换器A4、过热器C1、过热器C2、过热器C3、蒸发器C4、蒸发器C5、预热器C6、压气机11～13、水泵14和热交换器B2；所述化学链燃烧系统01中的第一气固分离装置5、第二气固分离装置6出口经混合后与补燃系统03中的补燃烧室4入口相连，燃料反应器2的上出口分别与补燃系统03的补燃烧室4及余热回收系统04中的热交换器B1相连，煅烧炉3的上出口与余热回收系统04中的过热器C1相连，燃气轮机发电系统02中的压气机8出口一分支连接至化学链燃烧系统01中的空气反应器1，燃气透平9的气体出口与余热回收系统04的过热器A1相连，补燃系统03连接至燃气轮机发电系统02中的燃气透平9，余热回收系统04中的过热器A1出口分别连接至化学链燃烧系统01中的空气反应器1和煅烧炉3，过热器C1与气固换热器7出口汇合至煅烧炉3，过热器C2出口一分支连接至气固换热器7。