本发明涉及核能综合利用领域,特别是涉及一种热电氢联供系统及其运行方法。
背景技术:
1、核能供热小堆作为核设施中的一种,用于提供高温高压的水蒸气和/或电能。由于极端自然灾害的发生,核能供热小堆需要通过多重后备电源来供给电能,以保证核安全。目前常用的做法是通过铅酸蓄电池作为核能供热小堆的后备电源,但受限于铅酸蓄电池的容量、供电时长和危害,寻求容量更大、供电时长更长且更绿色环保的后备电源是核能供热小堆急需解决的问题。而且,核能供热小堆输出固定量的蒸汽给用户,但用户对蒸汽的使用具有高峰和低谷,当用户对蒸汽的使用处于低谷时,核能供热小堆输出的蒸汽超过用户的需求,从而导致蒸汽被浪费。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种热电氢联供系统及其运行方法,能够为核能供热小堆提供功率更大、供电时长更长且更绿色环保的后备电源,还能够提高核能供热小堆和石油化工模块的经济效益,降低能量转换模块的运行成本。
2、为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的。
3、本发明提供一种热电氢联供系统,至少包括:
4、核能供热小堆,至少包括蒸汽发生模块,所述蒸汽发出模块输出蒸汽;
5、石油化工模块,与所述蒸汽发生模块的出口连接;以及
6、能量转换模块,与所述蒸汽发生模块的出口连接,且所述能量转换模块的出口连接至所述核能供热小堆,和/或,所述石油化工模块。
7、在本发明一实施例中,所述热电氢联供系统还包括外部电网,所述核能供热小堆、所述石油化工模块和所述能量转换模块,各自与所述外部电网连接,以传输电能。
8、在本发明一实施例中,所述核能供热小堆还包括第一发电模块,所述第一发电模块与所述蒸汽发生模块连接,且所述第一发电模块发出电能。
9、在本发明一实施例中,所述电能供给所述核能供热小堆自身使用,和/或,输送至所述能量转换模块,和/或,输送至所述外部电网。
10、在本发明一实施例中,所述能量转换模块包括制氢模块,所述蒸汽输送至所述制氢模块,所述制氢模块的出口连接至所述石油化工模块。
11、在本发明一实施例中,所述能量转换模块还包括第二发电模块,所述第二发电模块的出口连接至所述核能供热小堆或所述外部电网。
12、在本发明一实施例中,所述第二发电模块的入口与所述制氢模块的出口连接。
13、在本发明一实施例中,所述能量转换模块还包括原料输入管线,所述原料输入管线与所述第二发电模块连接。
14、在本发明一实施例中,所述第二发电模块的入口与所述石油化工模块的出口连接。
15、在本发明一实施例中,所述能量转换模块还包括储存模块,所述储存模块的入口与所述石油化工模块连接,所述储存模块的出口连接至所述第二发电模块。
16、本发明还提出一种热电氢联供系统的制备方法,至少包括以下步骤:
17、判断核能供热小堆是否能够发出电能;
18、当所述核能供热小堆能够发出电能时,所述核能供热小堆供给电能给自身使用,且所述核能供热小堆向能量转换模块输送电能和/或蒸汽,向石油化工模块输送蒸汽;以及
19、当所述核能供热小堆不能发出电能时,由外部电网或能量转换模块为所述核能供热小堆供给电能。
20、在本发明一实施例中,当所述能量转换模块接收到电能和蒸汽后,所述能量转换模块输出化工物料至所述石油化工模块。
21、在本发明一实施例中,所述石油化工模块接收蒸汽和所述化工物料后,输出石化干气至所述能量转换模块。
22、综上所述,本发明提供了一种热电氢联供系统及其运行方法,能够为核能供热小堆提供功率更大、供电时长更长且更绿色环保的后备电源,提高热电氢联供系统运行的稳定性、安全性和环保性。而且,本发明提供的热电氢联供系统,耦合核能供热小堆、能量转换模块和石油化工模块,能够提高核能供热小堆和石油化工模块的经济效益,降低能量转换模块的运行成本,从而实现能源的高效综合利用,提高能源的利用率。
23、当然,实施本发明的任一方式并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
1.一种热电氢联供系统,其特征在于,至少包括:
2.根据权利要求1所述的热电氢联供系统,其特征在于,所述热电氢联供系统还包括外部电网,所述核能供热小堆、所述石油化工模块和所述能量转换模块,各自与所述外部电网连接,以传输电能。
3.根据权利要求2所述的热电氢联供系统,其特征在于,所述核能供热小堆还包括第一发电模块,所述第一发电模块与所述蒸汽发生模块连接,且所述第一发电模块发出电能。
4.根据权利要求3所述的热电氢联供系统,其特征在于,所述电能供给所述核能供热小堆自身使用,和/或,输送至所述能量转换模块,和/或,输送至所述外部电网。
5.根据权利要求2所述的热电氢联供系统,其特征在于,所述能量转换模块包括制氢模块,所述蒸汽输送至所述制氢模块,所述制氢模块的出口连接至所述石油化工模块。
6.根据权利要求5所述的热电氢联供系统,其特征在于,所述能量转换模块还包括第二发电模块,所述第二发电模块的出口连接至所述核能供热小堆或所述外部电网。
7.根据权利要求6所述的热电氢联供系统,其特征在于,所述第二发电模块的入口与所述制氢模块的出口连接。
8.根据权利要求6所述的热电氢联供系统,其特征在于,所述能量转换模块还包括原料输入管线,所述原料输入管线与所述第二发电模块连接。
9.根据权利要求6所述的热电氢联供系统,其特征在于,所述第二发电模块的入口与所述石油化工模块的出口连接。
10.根据权利要求6所述的热电氢联供系统,其特征在于,所述能量转换模块还包括储存模块,所述储存模块的入口与所述石油化工模块连接,所述储存模块的出口连接至所述第二发电模块。
11.一种如权利要求1-10任意一项所述的热电氢联供系统的运行方法,其特征在于,至少包括以下步骤:
12.根据权利要求11所述的热电氢联供系统的运行方法,其特征在于,当所述能量转换模块接收到电能和蒸汽后,所述能量转换模块输出化工物料至所述石油化工模块。
13.根据权利要求12所述的热电氢联供系统的运行方法,其特征在于,所述石油化工模块接收蒸汽和所述化工物料后,输出石化干气至所述能量转换模块。
