一种生物质纯氧燃烧发电系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113187571A(43)申请公布日2021.07.30(21)申请号202110593853.0(22)申请日2021.05.28(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(72)发明人张波陆续张向宇向小凤徐宏杰(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人陈翠兰(51)Int.Cl.F01K11/02(2006.01)F01D15/10(2006.01)C25B1/04(2021.01)F23J15/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种生物质纯氧燃烧发电系统及方法(57)摘要本发明公开一种生物质纯氧燃烧发电系统及方法，水电解得到氢气和氧气，氧气至纯氧燃烧锅炉；氧气和燃料在纯氧燃烧锅炉内燃烧，产生的原烟气排至烟气净化系统，生物质燃料燃烧产生的热量经蒸汽管道的蒸汽接入汽轮机做功，带动电厂的发电机发电，同时为电解水制氢系统供电，实现燃烧生物质燃料的热能转换；烟气净化系统将原烟气进行处理得到固废和净烟气，净烟气排至二氧化碳捕集系统中，对净烟气处理得到纯净二氧化碳，进行收集存储和利用，本发明对弃风、弃光、弃水等能源生产中的余电转换，转换为氧气和氢能，采用氧气进行助燃生物质燃料，将产生的热量、废料和废气进行存储，实现能量转换的同时，能够降低二氧化碳的排放量，实现碳的负排放。CN113187571ACN113187571A权利要求书1/1页1.一种生物质纯氧燃烧发电系统，其特征在于，包括电解水制氢系统(1)、纯氧燃烧锅炉(2)、烟气净化系统(3)、二氧化碳捕集系统(4)和电厂(13)；所述电解水制氢系统(1)的氧气出口连接纯氧燃烧锅炉(2)的进气口，且由电厂(13)供电；所述纯氧燃烧锅炉(2)的进料口连接生物质燃料存储系统(21)的出料口，排烟口连接烟气净化系统(3)的原烟气入口，蒸汽管道接入汽轮机(22)；汽轮机(22)的动力输出端连接电厂(13)的发电机发电；所述烟气净化系统(3)的排气口连接二氧化碳捕集系统(4)的进气口；所述二氧化碳捕集系统(4)的二氧化碳出气口连接二氧化碳存储及外供系统(41)的进气口。2.根据权利要求1所述一种生物质纯氧燃烧发电系统，其特征在于，所述电解水制氢系统(1)的氢气出口分别连接氢能存储系统(11)和氢能外供系统(12)。3.根据权利要求1所述一种生物质纯氧燃烧发电系统，其特征在于，所述纯氧燃烧锅炉(2)的蒸汽管道还接入换热站(23)。4.根据权利要求1所述一种生物质纯氧燃烧发电系统，其特征在于，所述烟气净化系统(3)设置有净烟气循环排气口，净烟气循环排气口连接纯氧燃烧锅炉(2)的进气口。5.根据权利要求1所述一种生物质纯氧燃烧发电系统，其特征在于，所述烟气净化系统(3)的固废出口连接草木灰存储及外供系统(31)的固废入口。6.根据权利要求1所述一种生物质纯氧燃烧发电系统，其特征在于，所述纯氧燃烧锅炉(2)的进气口和电解水制氢系统(1)的氧气出口之间设置有气体混合装置。7.根据权利要求6所述一种生物质纯氧燃烧发电系统，其特征在于，所述气体混合装置的输入端还设置有空气入口。8.根据权利要求1所述一种生物质纯氧燃烧发电系统，其特征在于，所述电厂(13)还包括太阳能发电、水能发电或风能发电。9.一种生物质纯氧燃烧发电方法，根据权利要求1‑8所述任意一种生物质纯氧燃烧发电系统，其特征在于，包括以下步骤：将水输入至电解水制氢系统(1)中，进行电解得到氢气和氧气，氧气输出至纯氧燃烧锅炉(2)；在纯氧燃烧锅炉(2)内，氧气作为助燃物，生物质燃料燃烧，产生原烟气排至烟气净化系统(3)；生物质燃料燃烧产生的热量经蒸汽管道的蒸汽接入汽轮机(22)做功，带动电厂(13)的发电机发电，同时为电解水制氢系统供电；烟气净化系统(3)将原烟气进行处理得到净烟气，并排至二氧化碳捕集系统(4)中；二氧化碳捕集系统(4)捕集净烟气中的二氧化碳得到纯净二氧化碳，输出至二氧化碳存储及外供系统(41)进行存储。10.根据权利要求9所述一种生物质纯氧燃烧发电方法，其特征在于，所述部分净烟气排至纯氧燃烧锅炉(2)的气体混合装置中与氧气混合后用以调节纯氧燃烧锅炉(2)的燃烧氧量和燃烧温度。2CN113187571A说明书1/4页一种生物质纯氧燃烧发电系统及方法技术领域[0001]本发明涉及节能减排领域，具体涉及一种生物质纯氧燃烧发电系统及方法。背景技术[0002]电厂每年弃风、弃光、弃水现象较为严峻，需要发展规模化的储能系统，以满足电网对绿色能源的消纳。氢能具有能量密度高，清洁高效的特点，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。[0003]当前全球氢气消费量超过99％是通过化