一种光热制氢和制氯耦合发电系统及其工作方法与流程

本发明涉及光热发电，特别涉及一种光热制氢和制氯耦合发电系统及其工作方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

2、氢能作为一种绿色、零碳的二次能源，已成为能源互联的重要媒介。氢能可通过可再生能源电解制取，实现大规模储能及调峰，耦合电网和气网，有效解决电力不易长期储存的问题，实现不同能源网络之间的协同优化，促进清洁能源发展。

3、现有的光热发电项目和制氢项目各自独立脱开建设，造成土地资源浪费，附属设施重复建设；且光热发电项目给制氢项目送电距离较远，造成输电线路长，造价高。

4、现有的光热发电项目发电区布置在两座集热场之间，而发电区占地较小，造成两座集热场之间空地较多，浪费土地资源。现有的光热发电项目多处于缺水地区，光热发电项目为实现废水“零排放”，将产生的浓水、主厂房冲洗水需要排至蒸发塘内进行蒸发，造成水资源浪费，且占地大，造价高。现有的光热发电项目可以预见，大规模建设后，会形成光热发电项目弃电现象，造成能源浪费。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种光热制氢和制氯耦合发电系统及其工作方法，利用光热发电项目产生的浓水、主厂房冲洗水等废水，光热发电项目生产出的电，进行电解制氢、制氯，不仅提高了水资源利用效率、提高了土地利用率，而且降低了输电线路投资，避免光热发电项目出现弃电现象。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种光热制氢和制氯耦合发电系统。

4、一种光热制氢和制氯耦合发电系统，包括若干集热场、设置于集热场之间的发电区以及设置于集热场之间的制氢和制氯区，且制氢和制氯区内设置相互连接的制氢电解槽和制氯电解槽；

5、所述制氢电解槽，用于电解所述发电区产生的废水，产生氢气；

6、所述制氯电解槽，用于电解所述制氢电解槽排出的废水，产生次氯酸钠；

7、其中，所述制氢电解槽和所述制氯电解槽进行电解采用的电能来自于所述发电区，且所述发电区采用所述集热场吸收的热能进行发电。

8、进一步地，所述废水包括反渗透浓排水及各类冲洗水。

9、进一步地，所述制氢和制氯区内还设置有与所述氢电解槽连接的制氢水箱；

10、所述制氢水箱，用于存储所述发电区产生的废水。

11、进一步地，所述制氢和制氯区内还设置有与所述制氢水箱连接的预处理装置；

12、所述预处理装置，用于对进入制氢水箱的废水进行浊度和硬度去除。

13、进一步地，所述制氢和制氯区内还设置有与所述制氯电解槽连接的制氯水箱；

14、所述制氯水箱，用于存储所述制氢电解槽排出的废水。

15、进一步地，所述制氢和制氯区内还设置有与所述制氯水箱连接的浓缩装置；

16、所述浓缩装置，用于将进入制氯水箱的废水浓缩至一定浓度。

17、进一步地，所述制氢电解槽还依次连接有冷却洗涤器和干燥系统；

18、所述冷却洗涤器和干燥系统，分别用于对氢气进行洗涤和干燥。

19、进一步地，所述发电区包括依次连接的熔盐储罐、蒸汽发生器和汽轮发电机组。

20、进一步地，所述集热场包括集热回路和镜面。

21、本发明第二方面提供了如第一方面所述一种光热制氢和制氯耦合发电系统的工作方法，包括如下步骤：

22、发电区采用集热场吸收的热能进行发电；

23、制氢电解槽电解发电区产生的废水，产生氢气；

24、制氯电解槽电解制氢电解槽排出的废水，产生次氯酸钠；

25、其中，制氢电解槽和制氯电解槽进行电解采用的电能来自于所述发电区。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、1、本发明所述的一种光热制氢和制氯耦合发电系统，其利用光热发电项目产生的浓水、主厂房冲洗水等废水，进行电解制氢、制氯，用较小的工艺水箱取代占地较大的蒸发塘(浓水排水不可控，蒸发塘面积按照最大计算，导致蒸发塘占地较大)，提高水资源利用效率、提高土地利用率、降低光热发电项目投资。

28、2、本发明所述的一种光热制氢和制氯耦合发电系统，其光热发电项目生产出的电用作制氢、制氯，送电距离短，降低输电线路投资，避免出现光热发电项目出现弃电现象。

29、3、本发明所述的一种光热制氢和制氯耦合发电系统，其将制氢项目布置在光热发电项目发电区两座集热场之间的闲置场地，充分利用闲置土地节约了珍贵的土地资源，可节约土地约300亩，节约土地费用约150万元。

30、4、本发明所述的一种光热制氢和制氯耦合发电系统，其提高了水资源利用效率、提高了土地利用率、避免了附属设施重复建设、缩短了输电线路、降低了投资、避免了出现光热发电项目出现弃电现象。

技术特征：

1.一种光热制氢和制氯耦合发电系统，其特征在于：包括若干集热场、设置于集热场之间的发电区以及设置于集热场之间的制氢和制氯区，且制氢和制氯区内设置相互连接的制氢电解槽和制氯电解槽；

2.如权利要求1所述的一种光热制氢和制氯耦合发电系统，其特征在于：所述废水包括反渗透浓排水及各类冲洗水。

3.如权利要求1所述的一种光热制氢和制氯耦合发电系统，其特征在于：所述制氢和制氯区内还设置有与所述氢电解槽连接的制氢水箱；

4.如权利要求3所述的一种光热制氢和制氯耦合发电系统，其特征在于：所述制氢和制氯区内还设置有与所述制氢水箱连接的预处理装置；

5.如权利要求1所述的一种光热制氢和制氯耦合发电系统，其特征在于：所述制氢和制氯区内还设置有与所述制氯电解槽连接的制氯水箱；

6.如权利要求5所述的一种光热制氢和制氯耦合发电系统，其特征在于：所述制氢和制氯区内还设置有与所述制氯水箱连接的浓缩装置；

7.如权利要求1所述的一种光热制氢和制氯耦合发电系统，其特征在于：所述制氢电解槽还依次连接有冷却洗涤器和干燥系统；

8.如权利要求1所述的一种光热制氢和制氯耦合发电系统，其特征在于：所述发电区包括依次连接的熔盐储罐、蒸汽发生器和汽轮发电机组。

9.如权利要求1所述的一种光热制氢和制氯耦合发电系统，其特征在于：所述集热场包括集热回路和镜面。

10.如权利要求1-9任一项所述的一种光热制氢和制氯耦合发电系统的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结本发明涉及光热发电技术领域，提供了一种光热制氢和制氯耦合发电系统及其工作方法，包括若干集热场、设置于集热场之间的发电区以及设置于集热场之间的制氢和制氯区，且制氢和制氯区内设置相互连接的制氢电解槽和制氯电解槽；所述制氢电解槽，用于电解所述发电区产生的废水，产生氢气；所述制氯电解槽，用于电解所述制氢电解槽排出的废水，产生次氯酸钠；其中，所述制氢电解槽和所述制氯电解槽进行电解采用的电能来自于所述发电区，且所述发电区采用所述集热场吸收的热能进行发电。不仅提高了水资源利用效率、提高了土地利用率，而且降低了输电线路投资，避免了出现光热发电项目出现弃电现象。技术研发人员：史本宁,姜军海,黄汝玲,魏华栋,孙晓红,李学法,单志超,谭学龙,崔宗尧,姜媛媛,孙晨,姜俐,战苏荷,刘浩,李鑫受保护的技术使用者：山东电力工程咨询院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17