一种利用氢能源替代煤发电的方法与流程

    专利查询2025-04-04  32

    本发明涉及发电领域,尤其涉及一种利用氢能源替代煤发电的方法。


    背景技术:

    1、目前,接入电网中70%都是大型火力发电厂。其生产流程大多雷同:采用火车将煤炭运输到电厂,经过——储煤——卸煤——碎煤——磨煤——制粉送入各煤仓配煤,最后由排粉机吹入锅炉的上下左右众多喷口到炉腔燃烧。炉腔四壁水管中预热过的软水被加热到超高温、超高压、甚至到临界以至超超临界状态,储存于炉顶汽包中。

    2、燃烧过的煤烟则通过送引风机电除尘、脱硫、脱硝装置送入高达200多米的烟囱,排向大气扩散到远方。

    3、燃烧过的煤灰则通过除灰设备喷射到附近的除灰场地或综合利用成为建筑材料。

    4、利用太阳能电解海水制氢,是被探索的方向之一:海水通过电解获得的氢气和氧气,是把水分子的氢和氧以“外力”掰开。氢自燃、氧助燃,释放能量之后又骤合为水,是永不会消失的闭循环。而“外力”则是日夜围着地球转的阳光普照的电能,连续不断、日月不息,这种新能源的优点是廉价、不消耗资源、清洁、稳定、安全。能够一劳永逸的彻底解决人类能源使用和环境污染问题。


    技术实现思路

    1、本发明为解决背景技术中存在的问题,而提供一种利用氢能源替代煤发电的方法,氢能直接转化为电能,直接进入电网,现存的电网结构、用电习惯不必做任何改变。

    2、本发明的具体解决方案是:本发明为一种利用氢能源替代煤发电的方法,其特殊之处在于:该方法包括以下步骤:

    3、1)向锅炉中通入氢气和氧气;

    4、2)控制进入炉膛的氢气和氧气量,炉内的温度将根据炉顶汽包内蒸汽压力温度高低适时跟踪变化;

    5、3)炉膛产生的蒸汽通过管道通向汽机房的汽轮机;

    6、4)超临界状态的蒸汽,与汽轮机出口的凝汽器之间的极高压力差,推动汽轮叶片机急速旋转;

    7、5)根据电力负荷控制进气流量使转速达到3000转/分;同轴的发电机所发出的电能频率稳定在50周/秒;

    8、6)发电机输出的电能通过升压变正器,将电压提升到超高压或特高压,同步并入电网。

    9、进一步的,步骤1)的具体步骤如下:

    10、1.1)在锅炉的四周,用钢管铺设两张网,一张充满了氢气,一张充满了了氧气;

    11、1.2)两张网的节点的各个分支伸入炉腔的喷口。

    12、进一步的,步骤2)中,蒸汽压力大于等于27兆帕,炉内温度580℃。

    13、本发明提供的一种利用氢能源替代煤发电的方法,现有构成电厂的锅炉分厂,是本发明需要全部拆除取缔的部分。在锅炉的四周,用钢管铺设两张网,一张充满了氢气,一张充足了氧气。网的节点的各个分支伸入炉腔的喷口。用计算机控制进入炉膛的氢气和氧气量,炉内的火候将根据炉顶汽包内蒸汽压力温度高低适时跟踪变化。这是将氢能转化为电能的第一步,即首先将氢能转化为热能。接下来将顺利地进入传统的发电流程。蒸汽通过管道通向汽机房的汽轮机。超超临界状态的蒸汽,与汽轮机出口的凝汽器之间的极高压力差,推动汽轮叶片机急速旋转,计算机根据电力负荷控制进气流量使转速达到3000转/分。同轴的发电机所发出的电能频率稳定在50周/秒。发电机输出的电能通过升压变正器,将电压提升到超高压甚至特高压,同步并入电网。本专利申请的巧妙之处,是把巨量的氢气直接转化为电能,没有中间环节,从源头解决了能源使用及其汚染问题,至此完成了煤改氢,氢能直接转化为电能的过程。氢气的发热量是动力煤发热量的6倍,意味着每年耗煤量30亿吨用6亿吨氢气就够了。因此,本发明具有以下优点:

    14、1)夯实了氢的开发利用,使氢气做为新能源的终极选择成为可能。

    15、2)氢能直接转化为电能,直接进入电网。现存的电网结构、用电习惯不必做任何改变。

    16、3)没有必要另行开发独立的用氢设备。例如氢汽车的专用氢发动机,仍然可以沿用电动汽车,而实质上用的还是氢气。

    17、4)开发极为简单易行,工程量极小,投资极为低廉。仅需要拆除燃媒系统,铺设氢氧钢管网络,电厂的机修班便可承担。

    18、5)没有大规模的建设施工,各电厂可以多点同时展开,工期短、见效快。

    19、6)做为新型产业,需要大量的就业人员,有利于拉动经济发展。

    20、7)巨无霸和液压灌需要巨量的钢铁和光电板,可以发扬我国经济产能的优势。



    技术特征:

    1.一种利用氢能源替代煤发电的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种利用氢能源替代煤发电的方法,其特征在于:所述步骤1)的具体步骤如下:

    3.根据权利要求2所述的一种利用氢能源替代煤发电的方法,其特征在于:所述步骤2)中,蒸汽压力大于等于27兆帕,炉内温度580℃。


    技术总结
    本发明涉及一种利用氢能源替代煤发电的方法。本发明包括以下步骤:1)向锅炉中通入氢气和氧气;2)控制进入炉膛的氢气和氧气量,炉内的温度将根据炉顶汽包内蒸汽压力温度高低适时跟踪变化;3)炉膛产生的蒸汽通过管道通向汽机房的汽轮机;4)超临界状态的蒸汽,与汽轮机出口的凝汽器之间的极高压力差,推动汽轮叶片机急速旋转;5)根据电力负荷控制进气流量使转速达到3000转/分;同轴的发电机所发出的电能频率稳定在50周/秒;6)发电机输出的电能通过升压变正器,将电压提升到超高压或特高压,同步并入电网。本发明将氢能直接转化为电能,直接进入电网,现存的电网结构、用电习惯不必做任何改变。

    技术研发人员:弋东方,弋阳,弋戈
    受保护的技术使用者:弋东方
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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