一种IGCC结合风光电的制氢电站的制作方法

一种igcc结合风光电的制氢电站
技术领域
1.本实用新型属于气化炉技术领域，具体涉及一种igcc结合风光电的制氢电站。


背景技术：

2.igcc是整体煤气化联合循环发电系统的英文缩写，主要包括煤气化、合成气净化、燃气
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蒸汽联合循环发电等主系统。该技术融合了化工和电力两大专业，通过将净化燃煤的气化技术和高效的联合循环发电技术相结合，发电效率高，环保性能好，是目前国际上被验证的、能够工业化的最洁净、最具发展前景的高效燃煤发电技术。
3.igcc的气化剂系统需要消耗大量的氧气，所需的氧气通常由空气分离单元完成，而空气分离单元的耗电量巨大，无形中增加了运营成本。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种igcc结合风光电的制氢电站，充分合理的利用了新能源环保无污染的优势，合理利用了能源，降低了igcc运营成本，同时产出了氢气，具有可观的经济效益。
5.本实用新型是通过以下技术方案来实现：
6.本实用新型公开了一种igcc结合风光电的制氢电站，包括光伏发电单元、风力发电单元、电解水单元、控制单元、空气分离单元和igcc单元；
7.光伏发电单元和风力发电单元分别与电解水单元连接，电解水单元的氢气出口连接至氢气储罐，电解水单元的氧气出口通过第一氧气管道与igcc单元的气化剂系统连接，空气分离单元通过第二氧气管道与igcc单元的气化剂系统连接，第一氧气管道上设有第一氧气流量检测装置，第一氧气流量检测装置和空气分离单元分别与控制单元连接。
8.优选地，电解水单元连接有电力调节与调度单元，电力调节与调度单元分别与光伏发电单元和风力发电单元连接。
9.进一步优选地，电力调节与调度单元包括整流器、逆变器、变压器和电控柜；整流器一端分别与光伏发电单元和风力发电单元连接，另一端与逆变器连接，逆变器与变压器连接，变压器与电解水单元连接，电控柜分别与整流器、逆变器和变压器连接。
10.优选地，第二氧气管道上设有第二氧气流量检测装置，第二氧气流量检测装置与控制单元连接。
11.优选地，空气分离单元的氮气出口通过氮气输送管道与igcc单元的煤粉输送系统连接。
12.进一步优选地，氮气输送管道上设有压力表和流量计，压力表和流量计连接至控制单元。
13.优选地，第一氧气管道的旁路上设有氧气储罐，氧气储罐同时与第二氧气管道的旁路连接，第一氧气管道、第一氧气管道的旁路、第二氧气管道和第二氧气管道的旁路上均设有控制阀，所有控制阀均与控制单元连接。
14.进一步优选地，氧气储罐连接有气压计和温度计，气压计和温度计分别与控制单元连接。
15.进一步优选地，氧气储罐上设有安全阀。
16.进一步优选地，氧气储罐为双层圆筒结构的液氧储罐。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
18.本实用新型公开的一种igcc结合风光电的制氢电站，采用光伏发电和风力发电为电解水单元提供用电，并且当天气因素影响光伏发电和风力发电的发电量，进而影响电解水单元的氧气产出量时，通过空气分离单元的氧气产出量进行弥补。同时，电解水单元产出了氢气副产品，具有可观的经济效益。本实用新型充分利用了光伏发电和风力发电环保无污染的优势，有效降低了igcc的运营成本；同时避免了风电并网给电网带来的影响。
19.进一步地，电力调节与调度单元能够根据实际的天气状况对光伏发电单元和风力发电单元的发电量进行决策调度，保证系统的平稳运行。
20.进一步地，第二氧气流量检测装置能够实时监测第二氧气管道内的氧气流量，该数值能够实时反馈空气分离单元的氧气产出量，供控制单元进行实时调整。
21.进一步地，氧气储罐能够将电解水单元和空气分离单元产生的多余氧气进行存储；或者当igcc单元停机检修时对氧气进行存储。
22.更进一步地，通过气压计和温度计能够实时监测氧气储罐内氧气的情况，并反馈给控制单元。
23.更进一步地，安全阀能够提高氧气储罐的安全性和稳定性。
附图说明
24.图1为本实用新型的整体结构示意图。
25.图中：1
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光伏发电单元、2
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风力发电单元、3
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电解水单元、4
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控制单元、5
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空气分离单元、6
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igcc单元、7
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第一氧气流量检测装置、8
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第二氧气流量检测装置。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，其内容是对本实用新型的解释而不是限定：
27.如图1，为本实用新型的igcc结合风光电的制氢电站，包括光伏发电单元1、风力发电单元2、电解水单元3、控制单元4、空气分离单元5和igcc单元6。
28.光伏发电单元1和风力发电单元2分别与电解水单元3连接，电解水单元3的氢气出口连接至氢气储罐，电解水单元3的氧气出口通过第一氧气管道与igcc单元6的气化剂系统连接，空气分离单元5通过第二氧气管道与igcc单元6的气化剂系统连接，第一氧气管道上设有第一氧气流量检测装置7，第一氧气流量检测装置7和空气分离单元5分别与控制单元4连接。
29.在本实用新型的一个较优的实施例中，电解水单元3连接有电力调节与调度单元，电力调节与调度单元分别与光伏发电单元1和风力发电单元2连接。其中，电力调节与调度单元包括整流器、逆变器、变压器和电控柜；整流器一端分别与光伏发电单元1和风力发电单元2连接，另一端与逆变器连接，逆变器与变压器连接，变压器与电解水单元3连接，电控
柜分别与整流器、逆变器和变压器连接。
30.在本实用新型的一个较优的实施例中，第二氧气管道上设有第二氧气流量检测装置8，第二氧气流量检测装置8与控制单元4连接。能够实时监测第二氧气管道内的氧气流量，该数值能够实时反馈空气分离单元的氧气产出量，供控制单元进行实时调整。
31.在本实用新型的一个较优的实施例中，空气分离单元5的氮气出口通过氮气输送管道与igcc单元6的煤粉输送系统连接，供给煤粉输送所需的氮气。氮气输送管道上设有压力表和流量计，压力表和流量计连接至控制单元4，用以实时监控氮气的工况参数。
32.在本实用新型的一个较优的实施例中，第一氧气管道的旁路上设有氧气储罐，氧气储罐同时与第二氧气管道的旁路连接，第一氧气管道、第一氧气管道的旁路、第二氧气管道和第二氧气管道的旁路上均设有控制阀，所有控制阀均与控制单元4连接。氧气储罐能够将电解水单元和空气分离单元产生的多余氧气进行存储；或者当igcc单元停机检修时对氧气进行存储。氧气储罐连接有气压计和温度计，气压计和温度计分别与控制单元4连接。通过气压计和温度计能够实时监测氧气储罐内氧气的情况，并反馈给控制单元。氧气储罐上设有安全阀，能够提高氧气储罐的安全性和稳定性。氧气储罐可以采用双层圆筒结构的液氧储罐。
33.上述igcc结合风光电的制氢电站的工作方法，包括：
34.光伏发电单元1和风力发电单元2产生的电能供给电解水单元3，电解水单元3产生的氢气储存至氢气储罐，产生的氧气送至igcc单元的气化剂系统；同时，空气分离单元5产生的氧气也送至igcc单元的气化剂系统；控制单元4根据第一氧气流量检测装置7反馈的电解水单元3的氧气产量，实时调节空气分离单元5的氧气产量，满足igcc单元6对氧气的需求。
35.以上所述，仅为本实用新型实施方式中的部分，本实用新型中虽然使用了部分术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了方便的描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。以上所述仅以实施例来进一步说明本实用新型的内容，以便于更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。