电解水制氢与发电一体化装置及制氢与发电方法与流程

1.本发明涉及能源领域，特别涉及一种电解水制氢与发电一体化装置及制氢与发电方法。

背景技术：

2.在低碳减排的大背景下，全球能源结构正在向以清洁能源为主体的方向转变。其中，氢能作为最具发展潜力的清洁能源。电解水制氢技术是生产清洁氢气的主要方法，通过电解方式将水电解为绿氢气和氧气，绿氢气可以储存并作为能源使用，副产品氧气可以收集利用，避免资源浪费。当副产品氧气辅助原料燃烧进行发电时，产生的烟气含有大量的能量，目前烟气通常是直接排出，一方面造成环境污染，另一方面烟气中的能量浪费。

技术实现要素：

3.为解决上述技术问题中的至少之一，本发明提供一种电解水制氢与发电一体化装置及制氢与发电方法，所采用的技术方案如下：
4.本发明提供一种电解水制氢与发电一体化装置，电解水制氢与发电一体化装置包括制氢系统、燃烧系统、发电系统、烘干系统，所述制氢系统包括电解槽、储氢容器、电解液容器，所述电解槽连通有氢气管路、氧气管路，所述氢气管路上设置有第一气液分离器、第一气体洗涤器，所述第一气液分离器与所述第一气体洗涤器之间设置有第一回流管路，所述第一气液分离器与所述电解槽之间设置有第三回流管路，所述氢气管路连通所述储氢容器，所述氧气管路上设置有第二气液分离器、第二气体洗涤器，所述第二气液分离器与所述第二气体洗涤器之间设置有第二回流管路，所述第二气液分离器与所述电解槽之间设置有第四回流管路，所述电解液容器连通所述第一气液分离器与所述第二气液分离器；所述燃烧系统包括燃烧室、储水室，所述储水室设置于所述燃烧室表面，所述燃烧室上设置有进料通道，所述燃烧室连通所述氧气管路，所述燃烧室上设置有排烟口，所述储水室上设置有蒸汽出口；所述发电系统包括汽轮发电机、冷凝器，所述蒸汽出口连通所述汽轮发电机，所述汽轮发电机连通所述冷凝器；所述烘干系统包括进料结构、第一输送机、滚筒，所述进料结构用于存放原料，所述进料结构与所述第一输送机连接，所述第一输送机内部设置有螺旋结构，所述第一输送机设置于所述滚筒的第一端，通过所述螺旋结构旋转能够将原料推送到所述滚筒内部，所述滚筒能够进行转动，所述滚筒连通所述排烟口。
5.本发明的实施例至少具有以下有益效果：本发明中，水在电解槽内进行电解，生成氢气和氧气，氢气通过氢气管路进行气液分离和洗涤，处理后的氢气收集到储氢容器中，氧气通过氧气管路进行气液分离和洗涤，处理后的氧气通入燃烧室中，使燃烧室中的生物质在高氧含量的气体中充分燃烧，生成的热量加热储水室内的水，生成蒸汽，蒸汽驱动汽轮发电机进行发电，电能驱动电解水的进行，形成能源的循环利用。同时，具有热量的烟气排入到滚筒中，滚筒带动内部的生物质与烟气充分接触，烘干生物质，便于生物质燃烧过程的进行；烟气对电解生成的氧气进行加热，进一步提升燃烧效率；烟气也对储水室内的水进行加
热，便于水形成蒸汽，充分利用烟气中的热量，节约能源。
6.本发明的某些实施例中，所述电解水制氢与发电一体化装置还包括二氧化碳捕集系统，所述二氧化碳捕集系统包括吸收塔、换热器、再生塔，所述吸收塔上设置有烟气入口，所述烟气入口用于将烟气导入所述吸收塔内，所述吸收塔内设置有气体通过结构、喷淋结构，所述喷淋结构位于所述气体通过结构上方，所述换热器连通所述吸收塔与所述再生塔，所述再生塔上连通有二氧化碳储罐。
7.本发明的某些实施例中，所述电解槽内部设置有阳极板、阴极板、阳离子交换膜，所述阳极板与所述阳离子交换膜之间设置有阳极室，所述阴极板与所述阳离子交换膜之间设置有阴极室，所述阳极室连通所述氧气管路，所述阴极室连通所述氢气管路。
8.本发明的某些实施例中，所述电解液容器与所述第一气液分离器、所述第二气液分离器之间设置有加热器，所述加热器用于提升电解液的温度。
9.本发明的某些实施例中，所述电解水制氢与发电一体化装置还包括空气预热器、给水预热器，所述空气预热器连通所述滚筒，所述空气预热器连通所述氧气通道，所述给水预热器连通所述空气预热器，所述给水预热器设置于所述储水室上。
10.本发明的某些实施例中，所述冷凝器连通所述给水预热器。
11.本发明的某些实施例中，所述烘干系统还包括第二输送机，所述第二输送机设置于所述滚筒的第二端，所述第二输送机用于将原料排出所述滚筒。
12.本发明的某些实施例中，所述烘干系统还包括支架、皮带，所述滚筒与所述支架活动连接，所述滚筒与所述皮带抵接，所述皮带驱动所述滚筒进行转动。
13.本发明的某些实施例中，所述气体通过结构与所述吸收塔内壁之间设置有缝隙，吸收液能够通过所述缝隙流至所述吸收塔底部。
14.本发明提供一种制氢与发电方法，包括：电解水生成氢气和氧气，对氢气和氧气分别进行气液分离并洗涤，分离出的液体回流至电解槽循环使用；
15.电解水生成的氧气通入燃烧室中，助燃生物质，形成热量与烟气，形成的热量对储水室内的水进行加热，生成蒸汽；
16.蒸汽通入汽轮发电机，使汽轮发电机进行发电，为电解水提供电能，蒸汽发电后冷凝为液体；
17.烟气通入滚筒中，对滚筒内的生物质进行烘干，烘干后的生物质导入燃烧室中进行燃烧放热，经过烘干过程后的烟气与电解形成的氧气进行热交换，提升氧气温度，烟气与储水室内的水进行热交换，提升水的温度。
18.本发明的实施例至少具有以下有益效果：本发明中，水电解形成的氧气为生物质的燃烧提供便利环境，而生物质燃烧产生的热量在发电系统中转化为电能，电能又保证电解水的持续进行，形成资源的循环利用；同时，生物质燃烧产生的烟气具有很高的热量，热量用于烘干生物质，热量用于提升氧气的温度，热量也能够提升储水室中水的温度，为整体反应提供更有利的条件，使烟气充分利用，降低能耗。
19.本发明的附加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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是本发明电解水制氢与发电一体化装置中制氢系统的结构示意图；
22.图2是本发明电解水制氢与发电一体化装置中燃烧系统的结构示意图；
23.图3是本发明电解水制氢与发电一体化装置中发电系统的结构示意图；
24.图4是本发明电解水制氢与发电一体化装置中烘干系统的结构示意图；
25.图5是本发明电解水制氢与发电一体化装置中二氧化碳捕集系统的结构示意图；
26.图6是本发明电解水制氢与发电一体化装置的工作流程图。
27.附图标记：
28.101.电解槽；102.储氢容器；103.电解液容器；104.氢气管路；105.氧气管路；106.第一气液分离器；107.第一气体洗涤器；108.第一回流管路；109.第三回流管路；110.第二气液分离器；111.第二气体洗涤器；112.第二回流管路；113.第四回流管路；114.阳极板；115.阴极板；116.加热器；
29.201.燃烧室；202.储水室；203.进料通道；204.排烟口；205.蒸汽出口；
30.301.汽轮发电机；302.冷凝器；
31.401.进料结构；402.第一输送机；403.滚筒；404.第二输送机；
32.501.吸收塔；502.换热器；503.再生塔；504.喷淋结构。
具体实施方式
33.本部分将结合图1至图6详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“中部”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。限定有“第一”、“第二”的特征是用于区分特征名称，而非具有特殊含义，此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.我国生物质资源量丰富，根据最新的可再生能源手册数据可知：我国2020年和2030年生物质资源总量分别为每年6.9亿吨和每年8.3亿吨，未来可以提高至每年9.9亿吨，
满足新技术路线对于生物质燃料的需求。国内在20世纪90年代中期已开始对固体燃料的富氧燃烧脱碳技术展开了研究，目前已有35mw的示范工程，技术也基本成熟。
37.本发明综合生物质富氧燃烧发电技术和电解水制氢技术，利用电解水制氢系统的副产物氧气为生物质燃烧提供富氧环境，同时利用烟气余热对生物质、助燃气、给水等进行预热，以期对生物质富氧燃烧发电系统提供助力，并对产生的炉灰及烟气中的灰分进行充分的资源化利用。
38.本发明实施例提供一种电解水制氢与发电一体化装置，包括制氢系统、燃烧系统、发电系统、烘干系统。
39.如图1所示，制氢系统包括电解槽101、储氢容器102、电解液容器103，电解反应在电解槽101内进行，电解槽101为相对封闭的结构，电解槽101通过管路与外部设备连通，保证生成的氢气与氧气得到充分的收集，避免氢气或氧气泄露。储氢容器102用于储存电解反应生成的氢气，氢气在储氢容器102中的状态为高压、气态，因此，储氢容器102能够承受高压。电解液容器103用于储存电解反应所需的电解液，可以理解的是，电解液容器103与电解槽101连通，从而将电解液导入电解槽101内。具体地，电解液为质量分数20％至45％的氢氧化钾或氢氧化钠水溶液。
40.电解槽101连通有氢气管路104、氧气管路105，氢气管路104将电解水生成的氢气导入到储氢容器102内，因此，氢气管路104连通储氢容器102，氧气管路105将电解水生成的副产品氧气集中导入燃烧系统中，对氧气进行充分利用，节约能源。
41.为保证收集的氢气纯净，避免氢气中存在较多的电解液成分，氢气管路104上设置有第一气液分离器106、第一气体洗涤器107，氢气进入第一气液分离器106时，氢气中的电解液分离，氢气进入第一气体洗涤器107时，氢气中的碱性成分进一步被洗涤、吸收；为保证电解生成的氧气纯净、便于利用，氧气管路105上设置有第二气液分离器110、第二气体洗涤器111，氧气进入第二气液分离器110时，氧气中的电解液分离，氧气进入第二气体洗涤器111时，氧气中的碱性成分进一步被洗涤、吸收。
42.具体地，第一气液分离器106、第二气液分离器110采用重力沉降式，由于气体与液体的比重不同，液体在与气体一起流动时，液体所受到的重力作用较大，产生向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在第一气体分离器或第二气体分离器的壁面上，汇聚在一起，从而使气、液进行分离。
43.第一气体洗涤器107、第二气体洗涤器111采用洗涤淋降方式对含碱氢气或含碱氧气进行除碱清洗，其中，选用纯水做洗涤液不被碱化、效果较好，同时能够起到冷却的作用。第一气体洗涤器107、第二气体洗涤器111中设置喷淋层，洗涤液由多个喷嘴下喷成雾滴状，与逆流的氢气或氧气充分混合，使氢气或氧气携带的液滴进一步沉降。
44.第一气液分离器106与第一气体洗涤器107之间设置有第一回流管路108，由于第一气体洗涤器107中的淋降作用，第一气体洗涤器107中会存在较多的液体，且液体中存在较多的电解液成分，为避免电解液浪费，电解液能够沿着第一回流管路108回流至第一气液分离器106中，与第一气液分离器106内的少量液体进行混合，当液体积累到一定量时，能够导入电解槽101内，使资源充分利用。
45.第二气液分离器110与第二气体洗涤器111之间设置有第二回流管路112，由于第二气体洗涤器111中的淋降作用，第二气体洗涤器111中会存在较多的液体，电解液能够沿
着第二回流管路112回流至第二气液分离器110中，与第二气液分离器110内的少量液体进行混合，当液体积累到一定量时，能够导入电解槽101内。
46.进一步地，第一气液分离器106与电解槽101之间设置有第三回流管路109，第二气液分离器110与电解槽101之间设置有第四回流管路113。液体能够沿着第三回流管路109或第四回流管路113回流至电解槽101内，为保证液体回流的效率，第三回流管路109和第四回流管路113上分别设置有液体泵，为液体提供回流动力。
47.可以理解的是，电解液容器103连通第一气液分离器106与第二气液分离器110，电解液从电解液容器103流至第一气液分离器106与第二气液分离器110，再从第一气液分离器106与第二气液分离器110中进一步流入电解槽101内，从而满足电解反应的条件。具体地，电解液连通第一气液分离器106与第二气液分离器110的管路上设置有液体泵，液体泵为电解液的流动提供动力。
48.在一些示例中，电解槽101内部设置有阳极板114、阴极板115，在电解反应中，氧气从阳极板114附近生成，氢气从阴极板115附近生成。可以理解的是，阳极板114与阳离子交换膜之间设置有阳极室，阴极板115与阳离子交换膜之间设置有阴极室，阳极室与阴极室之间设置有阳离子交换膜，进一步促进电解反应的进行。为便于氢气与氧气的收集或利用，阳极室连通氧气管路105，阴极室连通氢气管路104。同时，第三回流管路109连通阳极室，第四回流管路113连通阴极室，保证阴极室与阳极室内所进入的电解液量近似相同。
49.在一些示例中，电解液容器103与第一气液分离器106、第二气液分离器110之间设置有加热器116，加热器116用于提升电解液的温度，使电解液在进入电解槽101时，具有一定的初始温度，有助于电解反应的进行。
50.如图2所示，燃烧系统包括燃烧室201、储水室202，燃烧室201用于进行生物质的燃烧，生物质燃烧生成大量的热量，而储水室202设置于燃烧室201的表面，热量通过热传递使储水室202的温度升高，进而提升储水室202内水的温度，水在高温下蒸发生成蒸汽，蒸汽能够被发电系统利用。
51.可以理解的是，燃烧室201上设置有进料通道203，生物质通过进料通道203到达燃烧室201内，从而进行燃烧，为使蒸汽与燃烧产生的烟气都集中进行利用，燃烧室201上设置有排烟口204，储水室202上设置有蒸汽出口205。
52.具体地，进料通道203倾斜设置，便于生物质从进料通道203滑落至燃烧室201内部，无需提供额外动力。
53.进一步地，在电解反应中能够生成副产品氧气，氧气在燃烧系统中起到助燃的重要作用，提升燃烧效率，因此，氧气管路105连通燃烧室201。具体地，电解反应生成的氧气首先与外部空气进行混合，燃烧室201连通有引风机，引风机引入大量空气，电解反应生成的氧气与引风机引入的空气在气体混合装置中进行充分混合，再将混合后的富氧气体通入燃烧室201内，有利于生物质充分燃烧。
54.如图3所示，发电系统包括汽轮发电机301、冷凝器302，蒸汽出口205连通汽轮发电机301，蒸汽带动汽轮发电机301进行转动，从而发电，电能能够驱动电解反应的进行，使电解制氢与发电一体化装置持续工作，实现资源的循环利用。当发电量较大时，电能可以储存在蓄能电池中，避免能源散失。
55.蒸汽在驱动汽轮发电机301工作后，进入冷凝器302，蒸汽由于温度下降液化为水，
当冷凝器302内的水越来越多时，可以将水进行收集并充分利用，避免资源浪费。
56.如图4所示，烘干系统包括进料结构401、第一输送机402、滚筒403，进料结构401用于存放生物质，具体地，生物质包括已切碎的秸秆、木屑、果壳，进料结构401与第一输送机402连通，第一输送机402与滚筒403连通。进料结构401将生物质导入第一输送机402，第一输送机402通过内部的螺旋结构不断将生物质推送至滚筒403内，在滚筒403内部，生物质进行烘干，为生物质的燃烧做准备。滚筒403的第一端连通第一输送机402，同时，滚筒403的第一端还连通排烟口204，烟气存在较大的热量，导入滚筒403内部后，能够对生物质进行高温烘干，从而充分利用烟气中的热能。
57.在一些示例中，烘干系统还包括第二输送机404，第二输送机404设置于滚筒403的第二端，第二输送机404将烘干完成的生物质排出燃烧室201，可以理解的是，第二输送机404连通进料通道203。
58.在一些示例中，烘干系统还包括支架、皮带，滚筒403设置于支架上，并与支架活动连接，皮带连接滚筒403，通过电机驱动皮带运转从而驱动滚筒403进行自转，在滚筒403的转动过程中，滚筒403内的生物质也一同进行翻转，使生物质的各个部分与高温烟气充分接触，提升烘干效率。
59.在一些示例中，电解水制氢与发电一体化装置还包括空气预热器、给水预热器，由于烟气中包含大量的热能，热能传递给生物质进行烘干后，烟气中还残存一定的热能，烟气继续导入至空气预热器中，空气预热器连通氧气通道，将电解生成的氧气进行升温，从而提升助燃气体的温度，使生物质燃烧更加充分。给水预热器连通空气预热器，烟气通过空气预热器后，继续导入至给水预热器，给水预热器设置于储水室202上，通过热传递使储水室202中的水升温，便于生成蒸汽，对烟气进行分层次的利用，节约能源。
60.具体地，滚筒403第二端设置有布袋除尘器与引风机，烟气经过滚筒403后，进入布袋除尘器进行除尘，再通过引风机引流至空气预热器。布袋除尘器适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘，采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入布袋除尘器后，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。
61.在一些示例中，冷凝器302冷凝生成的水可以通入给水预热器，从而对冷凝水充分利用，避免资源浪费。
62.如图5所示，在一些示例中，电解水制氢与发电一体化装置还包括二氧化碳捕集系统，二氧化碳捕集系统用于收集烟气中的二氧化碳，进一步对烟气进行资源利用，二氧化碳捕集系统包括吸收塔501、换热器502、再生塔503。吸收塔501上设置有烟气入口，烟气通过烟气入口进入吸收塔501内，吸收塔501内设置有气体通过结构、喷淋结构504，烟气在吸收塔501内不断上升，先后经过气体通过结构与喷淋结构504，气体通过结构设置有多个，多个气体通过结构在吸收塔501的内部近似均匀分布，保证烟气通过后能够尽量均匀地分布于吸收塔501的内部空间，提升二氧化碳的吸收效率。喷淋结构504用于喷洒吸收剂，烟气在上升过程中，逆向接触的吸收剂，从而吸收烟气中的二氧化碳，此时的吸收液中含有大量二氧化碳。含有二氧化碳的吸收液经过换热器502，最终到达再生塔503，换热器502便于将吸收液中的热能进行利用，避免热能的浪费。吸收液在再生塔503内进行解吸，从而释放出所吸收的二氧化碳进行收集。
63.具体地，吸收塔501与换热器502之间设置有液体泵，将吸收液导入再生塔503中，再生塔503也通过换热器502连通吸收塔501，将解吸后的吸收剂重新从喷淋结构504喷洒至吸收塔501中，完成吸收剂的循环利用。再生塔503与换热器502之间液设置有液体泵，将吸收剂导入吸收塔501中。
64.在一些示例中，气体通过结构与吸收塔501内壁之间设置有缝隙，吸收液能够通过缝隙流至吸收塔501底部，在吸收塔501塔底导入换热器502中，进而导入再生塔503中。
65.如图6所示，本发明实施例提供一种制氢与发电方法。电解水生成氢气和氧气，对氢气和氧气分别进行气液分离并洗涤，分离出的液体回流至电解槽101循环使用。
66.阳极板114和阴极板115分别设置在碱性电解槽101内部的两侧，电解槽101内具有碱性电解液，电解产生的氧气最初为气液混合物，首先通过氧气管路105进入第二气液分离器110，将氧气从气液混合物中分离出来，进而进入第二气体洗涤器111。液体回流至第二气液分离器110，得到较为纯净的氧气经由管道输送至气体混合装置，与空气混合完毕形成富氧助燃气供生物质燃烧所用。
67.电解产生的氢气最初为气液混合物，首先通过氢气管路104进入第一气液分离器106，将氢气从气液混合物中分离出来，进而进入第一气体洗涤器107，液体回流至第一气液分离器106，得到较为纯净的氢气经由管道输送至储氢容器102储存。电解液首先经过加热器116升温，再输送至第一气液分离器106和第二气液分离器110中，与分离出的电解液混合，然后分别将电解液输送至电解槽101进行通电电解。
68.电解水生成的氧气通入燃烧室201中，助燃生物质，形成热量与烟气，形成的热量对储水室202内的水进行加热，生成蒸汽。
69.燃烧室201下端一侧与进料通道203相连，另一侧经由管道与引风机相连，用以引入生物质燃烧所用富氧助燃气，燃烧产生额热量对储水室202内的水进行加热，水不断蒸发，从而生成大量的蒸汽。燃烧生成的烟气集中进行处理，提取烟气中的热量，使资源充分利用。
70.蒸汽通入汽轮发电机301，使汽轮发电机301进行发电，为电解水提供电能，蒸汽发电后冷凝为液体。
71.发电系统利用生物质燃烧系统产生的蒸汽发电，产生的电能主要用以电解水制氢。生物质燃烧系统产生的蒸汽由汽轮发电机301体下端的蒸汽进管进入系统，利用过的蒸汽经由汽轮发电机301体底部的蒸汽管道排至冷凝器302中，由此产生的冷凝水输送至给水预热器，达到循环利用原料的目的。产生的电能通过电流输出线为电解水制氢系统供电。
72.烟气通入滚筒403中，对滚筒403内的生物质进行烘干，烘干后的生物质导入燃烧室201中进行燃烧放热，经过烘干过程后的烟气与电解形成的氧气进行热交换，提升氧气温度，烟气与储水室202内的水进行热交换，提升水的温度。
73.生物质燃烧系统排出的高温烟气首先为烘干系统提供热量，经烘干系统排出后至空气预热器，燃烧系统所用富氧助燃气由氧气与引风机引入的空气在气体混合装置混合均匀，经由空气预热器升温后输送至燃烧系统，以提高生物质的燃烧效率。燃烧系统所用水来自给水预热器预热后的水，预热所用热量来自于空气预热器利用过的仍有余热的烟气。燃烧系统中会产生大量炉灰，输送并存至灰渣库，灰分主要为草木灰，富含植物所需的氮、钾等营养元素，可以全部用于制备有机肥，达到综合利用生物质的目的。
74.在本说明书的描述中，若出现参考术语“一个实施例”、“一些实例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
75.以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

技术特征：

1.电解水制氢与发电一体化装置，其特征在于，包括：制氢系统，所述制氢系统包括电解槽、储氢容器、电解液容器，所述电解槽连通有氢气管路、氧气管路，所述氢气管路上设置有第一气液分离器、第一气体洗涤器，所述第一气液分离器与所述第一气体洗涤器之间设置有第一回流管路，所述第一气液分离器与所述电解槽之间设置有第三回流管路，所述氢气管路连通所述储氢容器，所述氧气管路上设置有第二气液分离器、第二气体洗涤器，所述第二气液分离器与所述第二气体洗涤器之间设置有第二回流管路，所述第二气液分离器与所述电解槽之间设置有第四回流管路，所述电解液容器连通所述第一气液分离器与所述第二气液分离器；燃烧系统，所述燃烧系统包括燃烧室、储水室，所述储水室设置于所述燃烧室表面，所述燃烧室上设置有进料通道，所述燃烧室连通所述氧气管路，所述燃烧室上设置有排烟口，所述储水室上设置有蒸汽出口；发电系统，所述发电系统包括汽轮发电机、冷凝器，所述蒸汽出口连通所述汽轮发电机，所述汽轮发电机连通所述冷凝器；烘干系统，所述烘干系统包括进料结构、第一输送机、滚筒，所述进料结构用于存放原料，所述进料结构与所述第一输送机连接，所述第一输送机内部设置有螺旋结构，所述第一输送机设置于所述滚筒的第一端，通过所述螺旋结构旋转能够将原料推送到所述滚筒内部，所述滚筒能够进行转动，所述滚筒连通所述排烟口。2.根据权利要求1所述的电解水制氢与发电一体化装置，其特征在于，所述电解水制氢与发电一体化装置还包括二氧化碳捕集系统，所述二氧化碳捕集系统包括吸收塔、换热器、再生塔，所述吸收塔上设置有烟气入口，所述烟气入口用于将烟气导入所述吸收塔内，所述吸收塔内设置有气体通过结构、喷淋结构，所述喷淋结构位于所述气体通过结构上方，所述换热器连通所述吸收塔与所述再生塔，所述再生塔上连通有二氧化碳储罐。3.根据权利要求1所述的电解水制氢与发电一体化装置，其特征在于，所述电解槽内部设置有阳极板、阴极板、阳离子交换膜，所述阳极板与所述阳离子交换膜之间设置有阳极室，所述阴极板与所述阳离子交换膜之间设置有阴极室，所述阳极室连通所述氧气管路，所述阴极室连通所述氢气管路。4.根据权利要求1或3所述的电解水制氢与发电一体化装置，其特征在于，所述电解液容器与所述第一气液分离器、所述第二气液分离器之间设置有加热器，所述加热器用于提升电解液的温度。5.根据权利要求1所述的电解水制氢与发电一体化装置，其特征在于，所述电解水制氢与发电一体化装置还包括空气预热器、给水预热器，所述空气预热器连通所述滚筒，所述空气预热器连通所述氧气通道，所述给水预热器连通所述空气预热器，所述给水预热器设置于所述储水室上。6.根据权利要求5所述的电解水制氢与发电一体化装置，其特征在于，所述冷凝器连通所述给水预热器。7.根据权利要求1所述的电解水制氢与发电一体化装置，其特征在于，所述烘干系统还包括第二输送机，所述第二输送机设置于所述滚筒的第二端，所述第二输送机用于将原料排出所述滚筒。8.根据权利要求1或7所述的电解水制氢与发电一体化装置，其特征在于，所述烘干系
统还包括支架、皮带，所述滚筒与所述支架活动连接，所述滚筒与所述皮带抵接，所述皮带驱动所述滚筒进行转动。9.根据权利要求2所述的电解水制氢与发电一体化装置，其特征在于，所述气体通过结构与所述吸收塔内壁之间设置有缝隙，吸收液能够通过所述缝隙流至所述吸收塔底部。10.制氢与发电方法，运用权利要求1至9任意一项所述的电解水制氢与发电一体化装置，其特征在于：电解水生成氢气和氧气，对氢气和氧气分别进行气液分离并洗涤，分离出的液体回流至电解槽循环使用；电解水生成的氧气通入燃烧室中，助燃生物质，形成热量与烟气，形成的热量对储水室内的水进行加热，生成蒸汽；蒸汽通入汽轮发电机，使汽轮发电机进行发电，为电解水提供电能，蒸汽发电后冷凝为液体；烟气通入滚筒中，对滚筒内的生物质进行烘干，烘干后的生物质导入燃烧室中进行燃烧放热，经过烘干过程后的烟气与电解形成的氧气进行热交换，提升氧气温度，烟气与储水室内的水进行热交换，提升水的温度。

技术总结

本发明公开了一种电解水制氢与发电一体化装置及制氢与发电方法，电解水制氢与发电一体化装置包括制氢系统、燃烧系统、发电系统、烘干系统，电解槽连通有氢气管路、氧气管路；储水室设置于燃烧室表面，燃烧室上设置有进料通道，燃烧室连通所述氧气管路，燃烧室上设置有排烟口，储水室上设置有蒸汽出口；蒸汽出口连通所述汽轮发电机；进料结构与第一输送机连接，第一输送机设置于滚筒的第一端。本发明中，水在电解槽内进行电解，生成氢气和氧气，生物质在高氧含量的气体中充分燃烧，热量使水加热，生成蒸汽驱动汽轮发电机进行发电，烟气排入到滚筒中，烘干生物质，烟气对氧气进行加热，烟气也对水进行加热，充分利用烟气中的热量，节约能源。节约能源。节约能源。