CN206864550U - 利用富氢尾气中的氢气进行发电预热的*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用富氢尾气中的氢气进行发电预热的***，包括膜分离器Ⅰ（1），氢燃料电池组（2），锅炉给水预热器（3），热交换器（4），电加热器（5），反应器（6），汽包（7），膜分离器Ⅱ（8）。使用氢燃料电池发电，产生的电能供电加热器，由电加热器对反应气进行加热，并对发电过程中产生的热能进行热回收，回收的这部分热量，首先是开工时，回收热进入锅炉给水预热器对进入汽包的脱盐水进行预热，使反应器迅速升温；正常工作时，利用余热进入换热器对去氧脱盐水进行加热，产生饱和蒸汽，与原料气混合进入反应器进行反应。能充分利用氢气，具有重要的经济效益和环境意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及SNG生产设备，具体为一种利用富氢尾气中的氢气进行发电预热的***。
背景技术
氢气是清洁能源，目前，SNG工厂的富氢尾气无法充分利用，造成能源浪费。因此，有必要开发一种充分利用SNG工厂中富氢尾气的***。
发明内容
本实用新型是为了解决SNG工厂富氢尾气利用、及开车升温时间较长等问题，提供一种利用富氢尾气中的氢气进行发电预热的***，使用氢燃料电池发电，电能供电加热器使用，产生的热能进行热交换后加热进入汽包的脱盐水的温度。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：
一种利用富氢尾气中的氢气进行发电预热的***，包括膜分离器Ⅰ，氢燃料电池组，锅炉给水预热器，热交换器，电加热器，反应器，汽包，膜分离器Ⅱ。
所述膜分离器Ⅰ进口通过流量调节阀与膜分离器Ⅱ的富氢尾气出口连接；所述膜分离器Ⅰ进口通过流量调节阀通入焦炉煤气；所述膜分离器Ⅰ的氢气出口与氢燃料电池组连接、其非氢气出口通过流量调节阀与电加热器进口连接；所述氢燃料电池组2与电加热器5电连接。
所述电加热器进口通过流量调节阀通入焦炉煤气、通过截止阀通入氮气，所述电加热器进口通过流量调节阀与热交换器管程出口连接，所述热交换器管程进口通入去氧脱盐水；所述热交换器进口通过截止阀与氢燃料电池组的循环水出口连接；氢燃料电池组的循环水出口通过截止阀与锅炉给水预热器的壳程进口连接。
所述锅炉给水预热器的管程出口通过流量调节阀与汽包进口连接、其管程进口通入脱盐水；所述汽包的循环出口与反应器的壳程进口连接、其循环进口与反应器的壳程出口连接。
反应器管程进口通过截止阀与电加热器出口连接、其管程出口通过截止阀与膜分离器Ⅱ进口连接。
设备开工时，对反应器进行升温时，焦炉煤气进入膜分离器Ⅰ，出来后分成两路，一路是CO、CO2、CH4、N2等并入***原料气或进入放空，一路是H2进入氢燃料电池组，氢燃料电池组产生电能和热能，电能进入电加热器加热N2和焦炉煤气混合气，循环水进入氢燃料电池组后高温水蒸汽进入锅炉给水预热器对进入汽包的脱盐水进行预热，汽包中的水进入反应器的壳程对反应器进行加热。氮气和焦炉煤气进行混合后进入电加热器，经过加热后，进入反应器进行加热。
设备稳定工作后，反应器正常反应时，焦炉煤气和热交换器出来饱和水蒸气混合气进入电加热器，经加热后，进入反应器进行反应，产品气进入膜分离器Ⅱ，出来后分成两路，一路是天然气进入燃气管网，一路是富氢尾气进入膜分离器Ⅰ，出来后分成两路，一路是以N2为主的气体进入放空，一路是H2进入氢燃料电池组，氢燃料电池组产生的电能供电加热器，循环水进入氢燃料电池组后高温水蒸汽进入热交换器对去氧脱盐水进行加热，产生的饱和水蒸汽与焦炉煤气进行混合。反应器生产过程中产生大量的热，由汽包中的水进行换热，产生中压蒸汽，进入中压蒸汽管网。
本实用新型的优点是：利用现在SNG工厂尚未进行利用的富氢尾气进过膜分离后，使用氢燃料点出进行发电，电能可以供电加热器使用，发电过程中产生的热能进行回收利用，实现了对能源的高效利用，减少排放，降低了运行成本。
本实用新型设计合理，使用氢燃料电池发电，产生的电能供电加热器，由电加热器对反应气进行加热，并对发电过程中产生的热能进行热回收，回收的这部分热量，首先是开工时，回收热进入锅炉给水预热器对进入汽包的脱盐水进行预热，使反应器迅速升温；正常工作时，利用余热进入换热器对去氧脱盐水进行加热，产生饱和蒸汽，与原料气混合进入反应器进行反应。能充分利用氢气，具有重要的经济效益和环境意义。
附图说明
图1表示本实用新型的结构示意图。
图中：1-膜分离器Ⅰ，2-氢燃料电池组，3-锅炉给水预热器，4-热交换器，5-电加热器，6-反应器，汽包，8-膜分离器Ⅱ，9-流量调节阀，10-截止阀。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。
一种利用富氢尾气中的氢气进行发电预热的***，包括膜分离器Ⅰ1，氢燃料电池组2，锅炉给水预热器3，热交换器4，电加热器5，反应器6，汽包7，膜分离器Ⅱ8。
具体连接关系如图1所示，膜分离器Ⅰ1进口通过流量调节阀9与膜分离器Ⅱ8的富氢尾气出口连接；膜分离器Ⅰ1进口通过流量调节阀9通入焦炉煤气；膜分离器Ⅰ1的氢气出口与氢燃料电池组2连接，膜分离器Ⅰ1的非氢气出口通过流量调节阀9与电加热器5进口连接、同时连接截止阀10作为放空口。
如图1所示，氢燃料电池组2与电加热器5电连接；电加热器5进口通过流量调节阀9通入焦炉煤气、通过截止阀10通入氮气，电加热器5进口通过流量调节阀9与热交换器4管程出口连接，热交换器4管程进口通入去氧脱盐水；热交换器4壳程进口通过截止阀10与氢燃料电池组2的循环水出口连接，热交换器4壳程出口连接循环水管路；氢燃料电池组2的循环水出口通过截止阀10与锅炉给水预热器3的壳程进口连接，锅炉给水预热器3的壳程出口连接循环水管路。
如图1所示，锅炉给水预热器3的管程出口通过流量调节阀9与汽包7进口连接，锅炉给水预热器3的管程进口通入脱盐水；汽包7的循环出口与反应器6的壳程进口连接、其循环进口与反应器6的壳程出口连接。
如图1所示，反应器6管程进口通过截止阀10与电加热器5出口连接、其管程出口通过截止阀10与膜分离器Ⅱ8进口连接，膜分离器Ⅱ8的天然气出口连接燃气管网。
设备开工时，对反应器6进行升温时，焦炉煤气进入膜分离Ⅰ1，出来后分成两路，一路（非氢气出口）是CO、CO2、CH4、N2等并入***原料气或进入放空，一路（氢气出口）是H2进入氢燃料电池组2，氢燃料电池组2产生电能和热能，电能进入电加热器5加热N2和焦炉煤气混合气，循环水进入氢燃料电池组2后形成高温水蒸汽进入锅炉给水预热器3，对进入汽包7的脱盐水进行预热，汽包7中的水进入反应器6的壳程对反应器6进行加热。氮气和焦炉煤气进行混合后进入电加热器5，经过加热后，进入反应器6对反应器6进行加热。
设备稳定工作后，反应器6正常反应时，焦炉煤气和热交换器4出来饱和水蒸气混合气进入电加热器5，经加热后，进入反应器6进行反应，产品气进入膜分离器Ⅱ8，出来后分成两路，一路是天然气进入燃气管网，一路是富氢尾气进入膜分离Ⅰ1，出来后分成两路，一路是以N2为主的气体进入放空，一路是H2进入氢燃料电池组2，氢燃料电池组2产生的电能供电加热器5，循环水进入氢燃料电池组2后形成高温水蒸汽进入热交换器4，对去氧脱盐水进行加热，产生的饱和水蒸汽与焦炉煤气进行混合后进入电加热器5。反应器生产过程中产生大量的热，由汽包中的水进行换热，产生中压蒸汽，进入中压蒸汽管网。
本实用新型利用：1、提取SNG工厂中富氢尾气中的氢气；2、使用氢燃料电池进行发电；3、电加热器使用这部分电来加热原料气参与反应；4、发电过程中产生的热量通过换热器进行热回收，使氢气充分利用降低生产成本。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照本实用新型实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的技术方案的精神和范围，其均应涵盖权利要求保护范围中。
Claims (1)
1.一种利用富氢尾气中的氢气进行发电预热的***，其特征在于：包括膜分离器Ⅰ（1），氢燃料电池组（2），锅炉给水预热器（3），热交换器（4），电加热器（5），反应器（6），汽包（7），膜分离器Ⅱ（8）；
所述膜分离器Ⅰ（1）进口通过流量调节阀（9）与膜分离器Ⅱ（8）的富氢尾气出口连接；所述膜分离器Ⅰ（1）进口通过流量调节阀（9）通入焦炉煤气；所述膜分离器Ⅰ（1）的氢气出口与氢燃料电池组（2）连接、其非氢气出口通过流量调节阀（9）与电加热器（5）进口连接；所述氢燃料电池组（2）与电加热器（5）电连接；
所述电加热器（5）进口通过流量调节阀（9）通入焦炉煤气、通过截止阀（10）通入氮气，所述电加热器（5）进口通过流量调节阀（9）与热交换器（4）管程出口连接，所述热交换器（4）管程进口通入去氧脱盐水；所述热交换器（4）壳程进口通过截止阀（10）与氢燃料电池组（2）的循环水出口连接；氢燃料电池组（2）的循环水出口通过截止阀（10）与锅炉给水预热器（3）的壳程进口连接；
所述锅炉给水预热器（3）的管程出口通过流量调节阀（9）与汽包（7）进口连接、其管程进口通入脱盐水；所述汽包（7）的循环出口与反应器（6）的壳程进口连接、其循环进口与反应器（6）的壳程出口连接；
所述反应器（6）管程进口通过截止阀（10）与电加热器（5）出口连接、其管程出口通过截止阀（10）与膜分离器Ⅱ（8）进口连接。
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