一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114774956A(43)申请公布日2022.07.22(21)申请号202210486189.4C25B1/042(2021.01)(22)申请日2022.05.06(71)申请人西安热工研究院有限公司地址710048陕西省西安市碑林区兴庆路136号申请人西安西热节能技术有限公司(72)发明人薛朝囡许朋江居文平马汀山石慧王妍邓佳张建元吕凯(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师姚咏华(51)Int.Cl.C25B9/67(2021.01)C25B9/65(2021.01)C25B9/60(2021.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统及方法(57)摘要本发明公开了一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统，当机组处于用电低谷时，本发明将从机组的主蒸汽抽取蒸汽作为固体氧化物制氢的原料，进入固体氧化物燃料电池，并从发电机接入电量，作为高温蒸汽电解用电，电解后阴极产生的氢气储存至氢气储气罐、阳极产生的氧气储存至氧气储气罐。当机组处于用电高峰时，储气罐中的氢气和氧气通过在催化燃烧室内燃烧产生高温蒸汽，将高温蒸汽增压后补充至中压缸入口，增加中、低压缸的做功能力，增大做功能力，增加主机调频响应速率。本发明采用主蒸汽作为电解原材料，直接提供反应所需的温度，简化系统，同时有效避免炉内局部超温；本发明采用氢气作为储能的介质清洁、高效。CN114774956ACN114774956A权利要求书1/1页1.一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统，其特征在于，包括固体氧化物燃料电池(1)，固体氧化物燃料电池(1)连接机组的主蒸汽管路和机组的发电机(2)，固体氧化物燃料电池(1)包括阳极(3)和阴极(4)，阴极(4)连接氢气储气罐(5)，阳极(3)连接氧气储气罐(6)，氢气储气罐(5)和氧气储气罐(6)连接催化燃烧室(7)，催化燃烧室(7)连接换热器(13)，换热器(13)连接机组的中压缸(8)。2.根据权利要求1所述的一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统，其特征在于，固体氧化物燃料电池(1)内填充有电解质(16)。3.根据权利要求1所述的一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统，其特征在于，机组的主蒸汽管路连接炉膛(9)的末级过热器(10)。4.根据权利要求1所述的一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统，其特征在于，机组包括高压缸(11)、中压缸(8)和低压缸(12)，高压缸(11)连接中压缸(8)，中压缸(8)连接低压缸(12)，低压缸(12)连接发电机(2)。5.根据权利要求1或4所述的一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统，其特征在于，中压缸的蒸汽管路连接锅炉(9)的末级再热器(14)。6.根据权利要求1所述的一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统，其特征在于，催化燃烧室(7)的高温蒸汽管路连接换热器(13)，换热器(13)的冷源连接给水，换热器(13)的热源为催化燃烧室(7)的高温蒸汽。7.根据权利要求6所述的一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统，其特征在于，经换热器(13)后的高温蒸汽经过增压泵(17)增压后连接中压缸(8)入口。8.根据权利要求6所述的一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统，其特征在于，换热器(13)的冷源出口连接省煤器(15)，省煤器(15)置于锅炉(9)的尾部烟道。9.根据权利要求1所述的一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统，其特征在于，机组的主蒸汽管路接入固体氧化物燃料电池(1)的阴极(4)。10.权利要求1所述的一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：当处于用电低谷时；当机组处于用电低谷时，从机组的主蒸汽抽取蒸汽作为固体氧化物制氢的原料，进入固体氧化物燃料电池(1)，从发电机(2)接入电量，作为高温蒸汽电解用电，电解后产生的氢气储存至氢气储气罐(5)中，产生的氧气储存至氧气储气罐(6)中；当处于用电高峰时；当机组处于用电高峰时，氢气储气罐(5)和氧气储气罐(6)中的氢气和氧气通过在催化燃烧室(7)内燃烧产生高温蒸汽，将高温蒸汽增压后补充至中压缸(8)入口。2CN114774956A说明书1/3页一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统及方法技术领域[0001]本发明属于火力发电领域，具体涉及一种基于固体氧化物制氢的储能调峰系统及方法。背景技术[0002]现在用电结构发生很大改变，电网谷峰差日益增大；再加上风电、光伏等新能源发电量迅速增大，对火电机组的调峰能力和运行灵活性的需求越来越高，使得越来越多的高参数大容量火电机组肩负起电网调峰的责任。风电、光伏等发电均存在波动性强、峰谷差异大、电量不可控等问题，部分地区已出现严重的弃风、弃光现象。如何提高火电机组调峰深