一种零碳排放电站锅炉系统

本发明涉及电站锅炉，特别涉及一种零碳排放电站锅炉系统。

背景技术：

1、随着温室效应的加剧和碳达峰、碳中和目标的提出，减少碳排放越来越受到人们的重视。

2、现有技术中，电站锅炉中化石燃料的燃烧是主要的碳排放形式之一。因此，减少电站锅炉的碳排放对碳达峰、碳中和的目标意义重大。

3、因此，针对以上不足，需要提供一种零碳排放电站锅炉系统。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种零碳排放电站锅炉系统，能够实现零碳排放发电。

2、本发明实施例提供一种零碳排放电站锅炉系统，包括热化学反应单元和发电单元；

3、所述热化学反应单元包括反应物储料仓、物料输送装置、蒸汽发生装置和反应室，所述反应物储料仓储存有用于非燃烧水基热化学反应的固体颗粒，所述反应物储料仓中的固体颗粒通过所述物料输送装置至反应室，所述蒸汽发生装置用于产生水蒸气，所述蒸汽发生装置产生的水蒸气通过蒸汽泵传输至所述反应室，所述反应室中的固体颗粒和水蒸气反应产生热量；

4、所述发电单元包括水冷壁、发电储水装置、汽轮机组和发电机，所述水冷壁套设在所述反应室外，所述发电储水装置与所述水冷壁的进口连接，所述汽轮机组与所述水冷壁的出口连接，所述汽轮机组与所述发电机连接；

5、所述反应室产生的热量加热由所述发电储水装置进入所述水冷壁中的水形成水蒸气，形成的水蒸气进入所述汽轮机组，水蒸气的热量被转化成机械能用于所述发电机发电。

6、本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：

7、反应物储料仓中的固体颗粒和蒸汽发生装置中的水蒸气在反应室中发生非燃烧水基化学反应，产生大量高温水蒸气。具体地，在反应室发生非燃烧水基化学反应，产生大量热量，水蒸气作为反应物，同时水蒸气也作为流化剂，反应室内部呈现是一种流化床状态，由此反应更充分并且可以释放更多的热量。在该反应的过程中不形成二氧化碳，不会产生碳排放。反应室中非燃烧水基化学反应释放的热量将水冷壁中的水加热形成高温蒸汽，高温蒸汽进入汽轮机组由内能转化为机械能，汽轮机组产生的机械能传递给发电机发热。本发明提供的装置可以代替目前的煤炭燃料来大幅降低碳的排放。

技术特征：

1.一种零碳排放电站锅炉系统，其特征在于，包括热化学反应单元和发电单元；

2.根据权利要求1所述的零碳排放电站锅炉系统，其特征在于，所述热化学反应单元还包括固气分离器（17），所述固气分离器（17）分离出的固体传输至固体回收装置（19），所述固气分离器（17）设置有换热装置（21），所述换热装置（21）与第一换热器（16）循环连接，所述换热装置（21）通过循环管道将所述固气分离器（17）中的热量传输给所述第一换热器（16）；其中，所述循环连接为通过多条管道连接两个装置以使管道中的流体在两个装置中循环流通；

3.根据权利要求2所述的零碳排放电站锅炉系统，其特征在于，所述发电单元还包括汽包（18），所述汽包（18）的底部装盛有水，所述汽包（18）的底部与所述水冷壁（4）的进口连接，所述汽包（18）的中部与所述水冷壁（4）的出口连接，所述汽包（18）的顶部还与所述汽轮机组（32）的进口连接，所述发电储水装置（26）与所述汽包（18）的底部连接，所述发电储水装置（26）为所述汽包（18）供水；

4.根据权利要求3所述的零碳排放电站锅炉系统，其特征在于，所述发电储水装置（26）中的水经过省煤器（22）进入所述汽包（18），所述固气分离器（17）输出的水蒸气依次流经所述过热器（23）、所述省煤器（22）和第二换热器（15）释放热量后流入所述蒸汽发生装置，所述省煤器（22）用于加热由所述发电储水装置（26）流入所述汽包（18）中的水；

5.根据权利要求4所述的零碳排放电站锅炉系统，其特征在于，所述发电储水装置（26）通过预热器（24）连接所述省煤器（22），所述预热器（24）用于加热所述发电储水装置（26）传输至所述省煤器（22）的水。

6.根据权利要求2所述的零碳排放电站锅炉系统，其特征在于，所述汽轮机组（32）与冷凝器（31）连接，过热蒸汽经过所述汽轮机组（32）后传输至所述冷凝器（31），所述冷凝器（31）通过所述循环连接的方式连接有冷却塔（30）。

7.根据权利要求6所述的零碳排放电站锅炉系统，其特征在于，所述冷凝器（31）依次与除氧装置（27）和所述发电储水装置（26）连接。

8.根据权利要求1所述的零碳排放电站锅炉系统，其特征在于，所述汽轮机组（32）连接有冷油器（34），所述冷油器（34）用于保证汽轮机和发电机（33）的轴承元件的温度范围在承受限度内；

9.根据权利要求1所述的零碳排放电站锅炉系统，其特征在于，所述发电机（33）连接有风冷器（35），所述风冷器（35）用于冷却发电机（33）的元件，防止发电机（33）过热。

10.根据权利要求1所述的零碳排放电站锅炉系统，其特征在于，所述反应室（5）底部设置有布风装置（6），所述布风装置（6）用于使进入所述反应室（5）的水蒸气分布均匀。

技术总结本发明涉及电站锅炉技术领域，特别涉及一种零碳排放电站锅炉系统。技术问题为目前的锅炉系统碳排放较高。该电站锅炉系统包括热化学反应单元和发电单元；热化学反应单元包括反应物储料仓、物料输送装置、蒸汽发生装置和反应室，反应物储料仓储存有用于非燃烧水基热化学反应的固体颗粒，反应物储料仓中的固体颗粒通过物料输送装置至反应室，蒸汽发生装置用于产生水蒸气，蒸汽发生装置产生的水蒸气通过蒸汽泵传输至反应室；发电单元包括水冷壁、发电储水装置、汽轮机组和发电机，水冷壁套设在反应室外，发电储水装置与水冷壁的进口连接，汽轮机组与水冷壁的出口连接，汽轮机组与发电机连接。本发明实施例提供的电站锅炉系统能够实现零碳排放发电。技术研发人员：赵军明,付金余受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学技术研发日：技术公布日：2024/1/12