[发明专利]一种基于化学链燃烧的氢气储能、热电联产及CO2捕获的系统及方法

权利要求书

1.一种基于化学链燃烧的氢气储能、热电联产及CO₂捕获的系统，该系统包括化学链燃烧系统01、燃气轮机发电系统02、补燃系统03和余热回收利用系统04，其特征在于：

所述化学链燃烧系统01包括空气反应器1、燃料反应器2、煅烧炉3、第一气固分离装置5、第二气固分离装置6和气固换热器7；

所述燃气轮机发电系统02包括压气机8、燃气透平9和发电机10；

所述补燃系统03主要包括补燃燃烧室4；

所述余热回收系统04包括过热器A1、蒸发器A2、预热器A3、热交换器A4、过热器C1、过热器C2、过热器C3、蒸发器C4、蒸发器C5、预热器C6、压气机11～13、水泵14和热交换器B2；

所述化学链燃烧系统01中的第一气固分离装置5、第二气固分离装置6出口经混合后与补燃系统03中的补燃烧室4入口相连，燃料反应器2的上出口分别与补燃系统03的补燃烧室4及余热回收系统04中的热交换器B1相连，煅烧炉3的上出口与余热回收系统04中的过热器C1相连，燃气轮机发电系统02中的压气机8出口一分支连接至化学链燃烧系统01中的空气反应器1，燃气透平9的气体出口与余热回收系统04的过热器A1相连，补燃系统03连接至燃气轮机发电系统02中的燃气透平9，余热回收系统04中的过热器A1出口分别连接至化学链燃烧系统01中的空气反应器1和煅烧炉3，过热器C1与气固换热器7出口汇合至煅烧炉3，过热器C2出口一分支连接至气固换热器7。

2.如权利要求1所述的一种基于化学链燃烧的氢气储能、热电联产及CO₂捕获的系统，所述的化学链燃烧系统01，其特征在于，空气反应器1的出口连接第一气固分离装置5和第二气固分离装置6，第一气固分离装置5的底部与煅烧炉3相连，第二气固分离装置6的底部经过气固换热器7与燃料反应器2相连，补燃燃烧室4入口分别与第一气固分离装置5的顶部、第二气固分离器6顶部、燃料反应器2出口相连，燃料反应器2与外部燃料补给系统相连，煅烧炉3与空气反应器1和燃料反应器2相连，空气压气机8的出口分别与空气反应器1和燃气透平9入口相连。

3.如权利要求1所述的一种基于化学链燃烧的氢气储能、热电联产及CO₂捕获的系统，所述的余热回收利用系统04，其特征在于，从燃气透平9流出的尾气依次流经过热器A1、蒸发器A2、预热器A3产生水蒸气，最终经过热交换器A4进行供热，并且燃气轮机尾气在经过热交换器A4以后实现水蒸气冷凝及气液分离，煅烧炉3流出的高温CO₂/H₂O混合气依次流经过热器C1、过热器C2、过热器C3、蒸发器C4、压气机12、蒸发器C5、预热器C6，经过预热器C6以后水蒸气冷凝，分离出的纯CO₂气体进一步经压气机13压缩后进行存储或者再利用； 蒸发器B1分别与过热器A1入口、蒸发器A2、蒸发器A3出口、过热器C3入口、蒸发器C4出口、蒸发器C5、预热器C6出口相连，实现水的预热、蒸发及水蒸气加热。

4.如权利要求1所述的一种基于化学链燃烧的氢气储能、热电联产及CO₂捕获的系统，所述的补燃系统03，其特征在于，利用燃料燃烧的方法提高从化学链燃烧系统01流入燃气轮机发电系统02的入口气体温度，提高燃气轮机发电效率。