一种液氨气化系统及方法与流程

本申请涉及火力发电设备，尤其涉及一种液氨气化系统及方法。

背景技术：

1、目前，燃煤发电是主体性电源，为解决传统燃煤锅炉碳排放量大的问题，部分火力发电系统选用氢或氨作为煤炭替代材料来实现减碳，但氢液化压力高,存在难以储存和运输且替代技术尚不成熟等弊端，而氨作为性能优良的新兴零碳燃料，极具前景的氢能载体，具有安全、储运成本低、液化压力小、燃烧零碳排放等优点。

2、本世纪以来对氨燃料研发应用越来越重视，利用氨替代传统化石燃料被认为是实现能源大规模碳减排的前瞻性技术，已被国际能源署(iea)列为能源零排放的重要技术途径之一。目前液氨的气化方式主要有电加热气化和空气气化。采用电加热形式耗电量较大、成本较高，空气气化则是利用环境温度将液氨气化，在冬天或者一些平均温度较低的地方不太适合，且气化过程中的吸热反应会引起罐外温度降低，影响液氨进一步的气化。因此，目前急需一种绿色环保、能耗低且适用于氨煤混燃机组的液氨气化系统。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本申请的目的在于提出一种液氨气化系统及方法，采用吸收式热泵利用少量的锅炉高温蒸汽为驱动热源，利用锅炉余热循环冷却水和烟气余热的低温热能提高到中温，产生大量的中温有用热能来提供液氨气化所需要的热能，整个过程不需要耗费其他大量能源来生热，提高了整个热能的利用效率。

3、为达到上述目的，根据本申请的第一个方面提出的一种液氨气化系统，包括：

4、液氨罐；其内存储有液氨；

5、吸收式热泵，其中循环有溴化锂溶液；所述吸收式热泵与发电系统连通，并利用所述发电系统输出的锅炉高温蒸汽作为热源驱动所述溴化锂溶液循环；

6、水循环组件，其分别与所述液氨罐和所述吸收式热泵换热连接，并利用水作为循环介质，用于回收所述吸收式热泵中的热量，并将回收的热量为液氨气化提供热量产生氨气，并氨气通入发电系统中利用。

7、在一些实施例中，所述发电系统为液氨混燃机组发电，所述液氨罐产生的氨气与所述液氨混燃机组连通；所述液氨混燃机组输出的锅炉高温蒸汽作为所述吸收式热泵的热源；且所述液氨混燃机组输出的余热由所述吸收式热泵换热传递至所述水循环组件，用以液氨气化。

8、在一些实施例中，水循环组件包括加热管，所述加热管以固定的螺距盘旋在所述液氨罐的外部，以稳定液氨的气化速率。

9、在一些实施例中，所述吸收式热泵包括：发生器、吸收器、蒸发器和冷凝器；其中所述发生器利用锅炉高温蒸汽驱动并产生蒸汽；蒸汽通入所述冷凝器中，并与水循环组件换热后冷凝；冷凝水通入所述蒸发器并与所述液氨混燃机组输出的余热换热产生蒸汽后输出至所述吸收器；所述吸收器与所述水循环组件换热连接，同时其与所述发生器连通。

10、在一些实施例中，所述液氨混燃机组的余热包括循环冷却水和烟气余热。

11、在一些实施例中，所述水循环组件中的循环介质依次与所述吸收器、所述蒸发器、所述冷凝器换热实现升温，并在升温后经过所述液氨罐。

12、在一些实施例中，所述烟气余热来自于所述液氨混燃机组中的烟气管道。

13、根据本申请的第二个方面提出的一种液氨气化方法，利用上述任一实施例中的系统进行液氨气化，包括

14、所述吸收式热泵与发电系统连通，并利用所述发电系统输出的锅炉高温蒸汽作为热源驱动溴化锂溶液在吸收式热泵中循环；

15、水循环组件利用水作为循环介质，用于回收所述吸收式热泵中的热量，并将回收的热量为液氨气化提供热量产生氨气，并氨气通入发电系统中利用。

16、在一些实施例中，以所述液氨混燃机组发电过程中的循环冷却水和烟气余热共同提供液氨气化的低温热源，并利用锅炉高温蒸汽作为热源将低温热源加热至中温以提供液氨气化所需要的热能。

17、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种液氨气化系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发电系统为液氨混燃机组发电，所述液氨罐产生的氨气与所述液氨混燃机组连通；所述液氨混燃机组输出的锅炉高温蒸汽作为所述吸收式热泵的热源；且所述液氨混燃机组输出的余热由所述吸收式热泵换热传递至所述水循环组件，用以液氨气化。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，水循环组件包括加热管，所述加热管以固定的螺距盘旋在所述液氨罐的外部，以稳定液氨的气化速率。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述吸收式热泵包括：发生器、吸收器、蒸发器和冷凝器；其中所述发生器利用锅炉高温蒸汽驱动并产生蒸汽；蒸汽通入所述冷凝器中，并与水循环组件换热后冷凝；冷凝水通入所述蒸发器并与所述液氨混燃机组输出的余热换热产生蒸汽后输出至所述吸收器；所述吸收器与所述水循环组件换热连接，同时其与所述发生器连通。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述液氨混燃机组的余热包括循环冷却水和烟气余热。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述水循环组件中的循环介质依次与所述吸收器、所述蒸发器、所述冷凝器换热实现升温，并在升温后经过所述液氨罐。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述烟气余热来自于所述液氨混燃机组中的烟气管道。

8.一种液氨气化方法，其特征在于，利用上述权利要求1-7中任一所述的系统进行液氨气化，包括

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，以所述液氨混燃机组发电过程中的循环冷却水和烟气余热共同提供液氨气化的低温热源，并利用锅炉高温蒸汽作为热源将低温热源加热至中温以提供液氨气化所需要的热能。

技术总结本申请提出一种液氨气化系统及方法，包括液氨罐；其内存储有液氨且其外部缠绕加热管；吸收式热泵，其中循环有溴化锂溶液；吸收式热泵与发电系统连通，并利用发电系统输出的锅炉高温蒸汽作为热源驱动溴化锂溶液循环；水循环组件，其分别与液氨罐和吸收式热泵换热连接，并利用水作为循环介质，用于回收吸收式热泵中的热量，并将回收的热量为液氨气化提供热量产生氨气，并氨气通入发电系统中利用。本申请采用吸收式热泵利用少量的锅炉高温蒸汽为驱动热源，利用锅炉余热循环冷却水和烟气余热的低温热能提高到中温，产生大量的中温有用热能来提供液氨气化所需要的热能，提高了整个热能的利用效率。技术研发人员：赵晨,王志超,晋中华,贾子秀,张波,向小凤,李宇航,姚伟,刘润民受保护的技术使用者：华能国际电力股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23