一种电解水制氢耦合锅炉富氧燃烧系统.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CN110513711A(43)申请公布日2019.11.29(21)申请号201910906136.1(22)申请日2019.09.24(71)申请人国电龙源电力技术工程有限责任公司地址100039北京市海淀区西四环中路16号院1号楼12层1201室(72)发明人李彩云吕洲高维路丕思(74)专利代理机构北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙)11387代理人刘春成荣红颖(51)Int.Cl.F23L7/00(2006.01)F23K5/00(2006.01)C25B1/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种电解水制氢耦合锅炉富氧燃烧系统(57)摘要本发明提供一种电解水制氢耦合锅炉富氧燃烧系统，包括：电解水制氢系统及锅炉富氧燃烧系统；其中，所述电解水制氢系统用于电解水制备氢气和氧气；所述锅炉富氧燃烧系统与所述电解水制氢系统的氧气输出端连接，利用所述电解水制氢系统生产的氧气实现锅炉的富氧燃烧。本发明通过电解水制取氢气，绿色环保，生产方式灵活，制取的氢气纯度高、产量大，能为石油化工生产提供保障；同时能充分利用高价值的副产物氧气，将氧气送入燃煤锅炉实现锅炉的富氧燃烧；不仅能整体上大幅降低电解水制氢系统的成本，同时对于电厂侧来说，还具有节省能源，提高锅炉内部燃烧强度，减少排烟损失，提高锅炉效率的优异效果。CN110513711ACN110513711A权利要求书1/2页1.一种电解水制氢耦合锅炉富氧燃烧系统，其特征在于，包括：电解水制氢系统及锅炉富氧燃烧系统；其中，所述电解水制氢系统用于电解水制备氢气和氧气；所述锅炉富氧燃烧系统与所述电解水制氢系统的氧气输出端连接，利用所述电解水制氢系统生产的氧气实现锅炉的富氧燃烧。2.如权利要求1所述的电解水制氢耦合锅炉富氧燃烧系统，其特征在于，所述电解水制氢系统包括：补水系统、碱液循环系统、电解槽、氢纯化系统；其中，所述补水系统用于向所述氢纯化系统补充纯水；所述碱液循环系统，分别与所述电解槽的电解液输入端、所述氢纯化系统的液相输出端连接，用于从所述氢纯化系统回收电解碱液，并向所述电解槽提供电解碱液；所述电解槽，与所述碱液循环系统的输出端连接，用于接收电解碱液并且在直流电的作用下纯水发生电解反应生成氢气和氧气；所述氢纯化系统，分别与所述电解槽的输出端、所述补水系统的输出端和所述碱液循环系统的输入端连接，用于接收所述电解槽流出的富含氢气的电解碱液和富含氧气的电解碱液，并分别分离纯化氢气、氧气。3.如权利要求2所述的电解水制氢耦合锅炉富氧燃烧系统，其特征在于，所述补水系统包括纯水装置、原料水箱、补水泵，其中，所述纯水装置用于对水源进行纯化处理得到纯水；所述原料水箱与所述纯水装置连接，用于储存纯水；所述补水泵用于从所述原料水箱抽取纯水输送至目标设备。4.如权利要求2或3所述的电解水制氢耦合锅炉富氧燃烧系统，其特征在于，所述碱液循环系统包括碱液循环泵、碱液冷却器以及碱液循环管道；其中，所述碱液循环管道分别连接所述氢纯化系统的液相输出端和所述电解槽的输入端，所述碱液循环泵设置于所述碱液循环管道上用于提供碱液循环的动力，所述碱液冷却器设置于所述碱液循环管道上，用于对所述碱液进行冷却过滤处理。5.如权利要求2-4中任一项所述的电解水制氢耦合锅炉富氧燃烧系统，其特征在于，所述电解槽的输出端包括富含氢气电解液输出端和富含氧气电解液输出端，分别用于输出富含氢气的电解液和富含氧气的电解液；优选地，所述电解槽的输入端还与所述补水系统连接。6.如权利要求2-5中任一项所述的电解水制氢耦合锅炉富氧燃烧系统，其特征在于，所述氢纯化系统包括氢气纯化子系统和氧气纯化子系统；所述氢气纯化子系统包括依次连接的氢分离器、氢综合塔、氢气水分离器、氢气调压装置；其中，所述氢气分离器用于从所述电解槽流出的富含氢气电解液中分离电解液和氢气；所述氢综合塔用于洗涤、冷却所述氢分离器中分离出的氢气；所述氢气水分离器用于对所述氢综合塔排出的氢气进行气液分离；所述氢气调压装置用于对所述氢气水分离器排出的干燥纯净的氢气进行稳压处理，然后输送出所述氢纯化系统；所述氧气纯化子系统包括依次连接的氧分离器、氧综合塔、氧气水分离器、氧气调压装置；其中，所述氧气分离器用于从所述电解槽流出的富含氧气电解液中分离电解液和氧气；所述氧综合塔用于洗涤、冷却所述氧分离器中分离出的氧气；所述氧气水分离器用于对所述氧综合塔排出的氧气进行气液分离，所述氧气调压装置用于对所述氧气水分离器排出的2CN110513711A权利要求书2/2页干燥纯净的氧气进行稳压处理，然后输送出所述氢纯化系统；所述氢分离器和所述氧分离器的液相出口都与所述碱液循环系统连接。7.如权利要求6所述的电解水