适用于燃气轮机的能源综合利用系统的制作方法

1.本实用新型涉及新能源利用领域，具体地，涉及适用于燃气轮机的能源综合利用系统。

背景技术：

2.随着新能源发电的大力发展，新能源(光伏或风力)发电的应用越来越多。光伏或风力发电易受光照和天气等的变化影响，输出频繁波动的电力无法得到有效的使用，且对电网的稳定性有影响，故需要提供一种装置能够将光伏或风力发电系统产生的无法被电网接收的废弃电力重新利用，并输出稳定的电能。
3.专利文献cn107620979b公开了一种燃气轮机，燃气轮机包括喷嘴，喷嘴包括燃料空气混合器，燃料空气混合器包括空气分配体和燃料分配体，空气分配体的外周面上设有多个沿空气分配体的轴向延伸贯通空气分配体的空气槽；燃料分配体内具有燃料通道、与燃料通道连通的预混分配通道以及与预混分配通道连通的射流孔，燃料分配体与空气分配体相连以便预混分配通道与空气槽连通。
4.专利文献cn110259578a涉及一种基于新能源的吊装式微型燃气轮机及系统，包括主支撑架，主支撑架的底端两脚处均设有支撑在地面上的底脚，在主支撑架下方设有嵌入地面预留坑内的吊装结构，吊装结构底部设有微型燃气轮机，微型燃气轮机的一侧设有化石破碎机构，在吊装结构与主支撑架之间设有光伏组件。
5.目前，现有技术未能提供将弃电转为稳定电源的系统。

技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种适用于燃气轮机的能源综合利用系统。
7.根据本实用新型提供的一种适用于燃气轮机的能源综合利用系统，包括：能源发电系统、电解制氢装置、氢气储存及处理装置、天然气处理装置、燃料气体混合处理装置以及燃气轮机；
8.所述能源发电系统电连接电解制氢装置并向电解制氢装置输送电能；
9.所述电解制氢装置连接并输送电解出的氢气至氢气储存及处理装置；
10.所述氢气储存及处理装置和天然气处理装置分别连接并输送氢气和天然气至所述燃料气体混合处理装置；
11.所述燃料气体混合处理装置连接并输送混合气体至所述燃气轮机；
12.所述能源发电系统、所述燃气轮机电连接用电系统。
13.优选地，所述氢气储存及处理装置通过氢气出口管路连接所述燃料气体混合处理装置；
14.所述天然气处理装置通过天然气出口管路连接所述燃料气体混合处理装置。
15.优选地，所述氢气出口管路上设置氢气流量调节阀；
16.所述天然气出口管路上设置天然气流量调节阀。
17.优选地，所述能源发电系统、电解制氢装置、氢气储存及处理装置、天然气处理装置、燃料气体混合处理装置、燃气轮机、氢气流量调节阀以及天然气流量调节阀连接控制装置。
18.优选地，所述能源发电系统通过电线电连接所述电解制氢装置。
19.优选地，所述电解制氢装置通过水供应管路连接纯水水源。
20.优选地，所述电解制氢装置通过氢气输送管路连接所述氢气储存及处理装置。
21.优选地，天然气气源通过天然气供应管路输送至所述天然气处理装置。
22.优选地，所述燃料气体混合处理装置通过燃机入口燃料管连通所述燃气轮机。
23.优选地，所述氢气储存及处理装置和天然气处理装置内安装过滤装置、计量装置以及储存装置。
24.优选地，能源发电系统中采用的能源包括光伏或风力发电。
25.优选地，所述用电系统包括局域电网、用电设备等。
26.优选地，当所述能源发电系统发电量处于高峰时，所述能源发电系统除了向所述用电系统提供电能，还为所述电解制氢装置提供电能；
27.当所述能源发电系统发电量处于低谷时，所述燃料气体混合处理装置将混合后气体输送至燃气轮机，所述燃气轮机工作并和所述能源发电系统共同输出电能至所述用电系统。
28.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
29.1、本系统可以将光伏或风力发电系统处于发电量高峰时产生的无法被电网接收的废弃电力重新利用，将余电电能通过制成氢气储存起来，并在发电量低谷时输出为稳定的电能，解决了弃风弃光弃电的问题，避免了能源的浪费；
30.2、采用电解制取氢气，辅以天然气混合调节，综合处理确保混合燃料气满足燃气轮机燃烧要求，进一步解决了氢能利用的问题，并且氢气燃烧清洁零污染，以氢气为主(甚至是100％纯氢)，天然气为辅，实现了氢气的就地消纳且环保减碳，环保意义更高；
31.3、通过采用燃气轮机作为新能源发电的灵活调节电源，在新能源发电处于低谷时提供调峰调频，维持整个综合能源系统的稳定性，解决了新能源电力随机性、波动性带来的电网稳定问题。
附图说明
32.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
33.图1为能源综合利用系统的原理图；
34.图中所示：
35.具体实施方式
36.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
37.如图1所示，本实施例包括：能源发电系统1、电解制氢装置2、氢气储存及处理装置3、天然气处理装置4、燃料气体混合处理装置5以及燃气轮机6；能源发电系统1电连接电解制氢装置2并向电解制氢装置2输送电能，电解制氢装置2连接并输送电解出的氢气至氢气储存及处理装置3，氢气储存及处理装置3和天然气处理装置4分别连接并输送氢气和天然气至燃料气体混合处理装置5，燃料气体混合处理装置5连接并输送混合气体至燃气轮机6，能源发电系统1、燃气轮机6输出端电连接用电系统17。
38.能源发电系统1通过电线14电连接电解制氢装置2，电解制氢装置2通过水供应管路15连接纯水水源，电解制氢装置2通过氢气输送管路10连接氢气储存及处理装置3，天然气气源通过天然气供应管路16输送至天然气处理装置4，燃料气体混合处理装置5通过燃机入口燃料管13连通燃气轮机6。
39.氢气储存及处理装置3通过氢气出口管路11连接燃料气体混合处理装置5，氢气储存及处理装置3内安装过滤装置、计量装置以及储存装置，氢气通过储存装置储存。天然气处理装置4通过天然气出口管路12连接燃料气体混合处理装置5。氢气出口管路11上设置氢气流量调节阀8，天然气出口管路12上设置天然气流量调节阀9。能源发电系统1、电解制氢装置2、氢气储存及处理装置3、天然气处理装置4、燃料气体混合处理装置5、燃气轮机6、氢气流量调节阀8以及天然气流量调节阀9连接控制装置7。
40.本实施例工作原理：
41.当能源发电系统1发电量处于高峰时，能源发电系统1除了向用电系统提供电能，还为电解制氢装置2提供电能，电解制氢装置2电解水制备氢气；氢气输送至氢气储存及处理装置3进行储存。
42.当能源发电系统发电量处于低谷时，氢气储存及处理装置3输送储存的氢气至燃料气体混合处理装置5，若储存的氢气足够，则以氢气作为燃料输送到燃气轮机6，若氢气不
足，那么天然气处理装置4就会同时输送天然气至燃料气体混合处理装置5，燃料气体混合处理装置5将氢气和天然气混合并输送至燃气轮机6。燃气轮机6工作并和能源发电系统1共同输出电能至用电系统17，补足能源发电系统1的发电量缺口，以维护电网稳定。
43.本实施例可以将存储的氢气作为燃料，同时可以和能源发电系统1互补运行，在新能源电力处于低谷时进行调峰调频。整个系统通过控制装置7将新能源电力处于高峰时的余电制成氢气储存起来，并在新能源电力资源不足时通过燃气轮机6发电补足，维持整个系统的安全稳定。
44.实施例2
45.实施例2作为实施例1的优选例。
46.如图1所示，本实施例包括能源发电系统1、电解制氢装置2、氢气储存及处理装置3、天然气处理装置4、燃料气体混合处理装置5、燃气轮机6、控制装置7、氢气流量调节阀8、天然气流量调节阀9、氢气输送管路10、氢气出口管路11、天然气出口管路12、燃机入口燃料管13、电线14、水供应管路15以及天然气供应管路16。
47.其中，能源发电系统1产生电力，通过电线14输送至电解制氢装置2，纯水通过水供应管路15进入电解制氢装置2。电解产生的氢气通过氢气输送管路10进入氢气储存及处理装置3，氢气储存及处理装置3包括过滤装置、计量装置以及储存装置等。在氢气出口管路11安装氢气流量调节阀8，在天然气出口管路12安装天然气流量调节阀9。处理后的氢气从氢气出口管路11流出，经氢气流量调节阀8进入燃料气体混合处理装置5。天然气通过天然气供应管路16进入天然气处理装置4，天然气处理装置4包括过滤装置、计量装置以及储存装置等。处理后的天然气从天然气出口管路12流出，经天然气流量调节阀9进入燃料气体混合处理装置5。通过燃料气体混合处理装置5，混合后的燃料符合燃气轮机6稳定燃烧的要求。混合后的燃料通过燃机入口燃料管13进入燃气轮机6。
48.运行时，控制装置7控制氢气流量调节阀8和天然气流量调节阀9保持开启。控制装置7控制能源发电系统1及电解制氢装置2工作并生成氢气。控制装置7根据燃气轮机6适用燃料的标准范围调整燃料供应，通过燃料气体混合处理装置5监测混合燃料成分，并通过调节氢气流量调节阀8和天然气流量调节阀9，将燃料成分比例调整至满足燃气轮机6运行使用的要求。
49.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
50.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：

1.一种适用于燃气轮机的能源综合利用系统，其特征在于，包括：能源发电系统(1)、电解制氢装置(2)、氢气储存及处理装置(3)、天然气处理装置(4)、燃料气体混合处理装置(5)以及燃气轮机(6)；所述能源发电系统(1)电连接电解制氢装置(2)并向电解制氢装置(2)输送电能；所述电解制氢装置(2)连接并输送电解出的氢气至氢气储存及处理装置(3)；所述氢气储存及处理装置(3)和天然气处理装置(4)分别连接并输送氢气和天然气至所述燃料气体混合处理装置(5)；所述燃料气体混合处理装置(5)连接并输送混合气体至所述燃气轮机(6)；所述能源发电系统(1)、所述燃气轮机(6)电连接用电系统(17)。2.根据权利要求1所述适用于燃气轮机的能源综合利用系统，其特征在于：所述氢气储存及处理装置(3)通过氢气出口管路(11)连接所述燃料气体混合处理装置(5)；所述天然气处理装置(4)通过天然气出口管路(12)连接所述燃料气体混合处理装置(5)。3.根据权利要求2所述适用于燃气轮机的能源综合利用系统，其特征在于：所述氢气出口管路(11)上设置氢气流量调节阀(8)；所述天然气出口管路(12)上设置天然气流量调节阀(9)。4.根据权利要求3所述适用于燃气轮机的能源综合利用系统，其特征在于：所述能源发电系统(1)、电解制氢装置(2)、氢气储存及处理装置(3)、天然气处理装置(4)、燃料气体混合处理装置(5)、燃气轮机(6)、氢气流量调节阀(8)以及天然气流量调节阀(9)连接控制装置(7)。5.根据权利要求1所述适用于燃气轮机的能源综合利用系统，其特征在于：所述能源发电系统(1)通过电线(14)电连接所述电解制氢装置(2)。6.根据权利要求1所述适用于燃气轮机的能源综合利用系统，其特征在于：所述电解制氢装置(2)通过水供应管路(15)连接纯水水源。7.根据权利要求1所述适用于燃气轮机的能源综合利用系统，其特征在于：所述电解制氢装置(2)通过氢气输送管路(10)连接所述氢气储存及处理装置(3)。8.根据权利要求1所述适用于燃气轮机的能源综合利用系统，其特征在于：天然气气源通过天然气供应管路(16)输送至所述天然气处理装置(4)。9.根据权利要求1所述适用于燃气轮机的能源综合利用系统，其特征在于：所述燃料气体混合处理装置(5)通过燃机入口燃料管(13)连通所述燃气轮机(6)。10.根据权利要求1所述适用于燃气轮机的能源综合利用系统，其特征在于：所述氢气储存及处理装置(3)和天然气处理装置(4)内均安装过滤装置、计量装置以及储存装置。

技术总结

本实用新型提供了一种适用于燃气轮机的能源综合利用系统，包括：能源发电系统、电解制氢装置、氢气储存及处理装置、天然气处理装置、燃料气体混合处理装置以及燃气轮机；能源发电系统电连接电解制氢装置并向电解制氢装置输送电能；电解制氢装置连接并输送电解出的氢气至氢气储存及处理装置，氢气储存及处理装置和天然气处理装置分别连接并输送氢气和天然气至燃料气体混合处理装置；燃料气体混合处理装置连接并输送混合气体至燃气轮机。本实用新型可以将光伏或风力发电系统产生的无法被电网接收的废弃电力重新利用，输出为稳定的电能，解决了弃风弃光弃电的问题，避免了能源的浪费。费。费。