具体实施方式

本发明公开了一种过热蒸汽高效利用系统，该系统能够实现对过热蒸汽进行高效利用，从而实现节能减排，提高燃煤电站的经济效益。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种过热蒸汽高效利用系统，包括：热化学制氢设备2、储氢罐3以及燃料电池4。在燃煤电站电力供给需要降低时，多余的过热蒸汽可以将热量传递给热化学制氢设备2，以使热化学制氢设备2制备氢气。热化学制氢设备2将制备的氢气输送给储氢罐3加以储存。储氢罐3能够向燃料电池4提供氢气。

在需要燃料电池4供电时，比如在出现用电高峰时，启动燃料电池4，燃料电池4从储氢罐3内获取氢气并燃烧发电，从而向电负荷设备6供电。如此，便能够起到调峰的作用。

本发明中的储氢罐3和燃料电池4能够将多余的过热蒸汽中的热量以氢气的形式进行储存，且储氢罐3能够实现较长时间的储存。在需要供电时，可以立即启动燃料电池4来进行供电。因此，本发明中的过热蒸汽高效利用系统，不仅能够储存多余的过热蒸汽中的热量，避免造成过热蒸汽的浪费，而且储存的热量使用灵活。

储氢罐3除了能够向燃料电池4供氢外，还能够向加氢站供氢，从而拓宽了系统的适用范围。

多余的过热蒸汽向热化学制氢设备2提供热量后，多余的过热蒸汽还具有一定的热量，如果直接排放，依然会造成热量的浪费。为此，本发明还设置了储热设备5和热负荷设备7。多余的过热蒸汽依次为热化学制氢设备2和储热设备5提供热量。储热设备5能够将储存的热量输送给热负荷设备7。

多余的过热蒸汽的换热原理如下：多余的过热蒸汽首先通过第一换热设备向热化学制氢设备2提供热量。过热蒸汽通过过热蒸汽总管进入汽轮机1。本发明在过热蒸汽总管上连接了第一过热蒸汽支管。该第一过热蒸汽支管的一端与过热蒸汽总管连通，另一端与第一换热设备的过热蒸汽进口连通。多余的过热蒸汽在流经第一换热设备时以热交换的方式向热化学制氢设备2提供热量。

第一换热设备还具有过热蒸汽出口，该过热蒸汽出口连通有第二过热蒸汽支管。第二过热蒸汽支管的出口与第二换热设备的过热蒸汽进口连通。多热的过热蒸汽通过第二过热蒸汽支管进入到第二换热设备内，在第二换热设备内，多余的过热蒸汽以热交换的方式为储热设备5提供热量。储热设备5吸收该热量并对热量进行储存。

由上文描述可知燃料电池4能够向电负荷设备6供电，那么在燃料电池4作业的过程中会产生热量。如果将该热量释放到大气中，同样会造成热量的浪费。为此，本发明作出了如下设计：限定燃料电池4向储热设备5提供热量。具体地，燃料电池4通过第三换热设备向储热设备5提供热量。燃料电池4中产生的热量被传热介质带到第三换热设备内，在第三换热设备内，传热介质以热交换的方式向储热设备5提供热量。储热设备5吸收该热量并储存该热量。

由上文描述可知，在用电高峰期时可以启动燃料电池4，以使燃料电池4向电负荷设备6供电，如此便实现了调峰。为了实现智能调峰，本发明作出了如下设计：设置了启动控制设备，该启动控制设备能够检测电负荷设备6的用电量。如果启动控制设备检测到电负荷设备6的用电量出现高峰，那么启动控制设备启动燃料电池4作业。

本发明中的热负荷设备7包括预热设备，比如用于预热电场内的煤粉或者空气。热负荷设备7还包括热水器，用于为电厂外的用户提供热水。

本发明中的储热设备5为显热储热设备，或为潜热储热设备。显热储热设备和潜热储热设备具有安全性高、系统结构简单、作业稳定等优点。

本发明中的热化学制氢设备2为氨分解制氢设备，或为金属氢化物分解制氢设备。

综上所述，本发明中的过热蒸汽高效利用系统具有如下有益效果：

第一：通过热化学制氢设备2和储热设备5充分吸收多余的过热蒸汽中的热量，从而实现对过热蒸汽的高效利用。

第二：过热蒸汽中的热量以氢的形式储存在储氢罐3内，不仅可长时间储存，而且可以随时使用，使用灵活。

第三：在用电高峰时，通过启动燃料电池4向电负荷设备6供电，从而起到调峰的效果。

第四：本发明中的过热蒸汽利用系统不影响煤电机组正常运行，各个设备布置灵活。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。