本發(fā)明涉及氨能源利用，尤其涉及一種基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、氫作為可再生清潔燃料方面有很大潛質(zhì)，但由于其能量密度低、點(diǎn)火能量低等特性給運(yùn)輸和儲(chǔ)運(yùn)的安全性帶來巨大挑戰(zhàn)。作為氫的衍生品，氨是一種很有前途的可再生能源，完全燃燒產(chǎn)物只有氮?dú)夂退?，且生產(chǎn)運(yùn)輸工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟。

2、由于氨常溫下是一種氣味刺激、沒有顏色、腐蝕性較高的氣體，且氨的層流燃燒速度和熱值均較低，點(diǎn)火所需能力較高，點(diǎn)火溫度高，爆炸極限窄，在16％～25％之間。氨作為儲(chǔ)氫、代氫、產(chǎn)氫的物質(zhì)，在應(yīng)用端主要在于制氫，使用場(chǎng)景單一且而在制氫過程中產(chǎn)出的部分氣體浪費(fèi)嚴(yán)重使得氨的利用率較低。

3、因此，亟需一種氨燃料供應(yīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)氫、電、熱、冷的多種能源形式的綜合高效供應(yīng)以適應(yīng)多種使用場(chǎng)景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術(shù)問題

2、鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)、不足，本發(fā)明提供一種基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其解決了氨制氫過程中產(chǎn)出物使用場(chǎng)景單一且氨作為燃料利用率低的技術(shù)問題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括、

5、本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，包括液氨調(diào)溫供應(yīng)系統(tǒng)、液氨蒸發(fā)系統(tǒng)、氨氣裂解系統(tǒng)、儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和提純系統(tǒng)；液氨調(diào)溫供應(yīng)系統(tǒng)用于提供液氨并對(duì)液氨進(jìn)行調(diào)溫，調(diào)溫后的液氨分別進(jìn)入第一用戶端和液氨蒸發(fā)系統(tǒng)；液氨蒸發(fā)系統(tǒng)用于將進(jìn)入的液氨加熱氣化形成氨氣，氨氣分別進(jìn)入第二用戶端、氨氣裂解系統(tǒng)和儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；氨氣裂解系統(tǒng)用于將進(jìn)入的氨氣裂解形成第一混合氣，第一混合氣為氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚?，第一混合氣分別進(jìn)入第三用戶端和儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于將進(jìn)入的氨氣和第一混合氣混合形成第二混合氣，第二混合氣進(jìn)入第四用戶端，第二混合氣為氫氣、氮?dú)夂桶睔獾幕旌蠚猓粌?chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)還用于為提純系統(tǒng)提供檢測(cè)后的第一混合氣；提純系統(tǒng)用于將進(jìn)入的第一混合氣提純形成氫氣，氫氣進(jìn)入第五用戶端。

6、優(yōu)選地，液氨蒸發(fā)系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、循環(huán)水裝置和氨氣穩(wěn)壓罐；蒸發(fā)器的進(jìn)水口與循環(huán)水裝置的出水口連通，蒸發(fā)器的進(jìn)液口與液氨調(diào)溫供應(yīng)系統(tǒng)的出液口連通，蒸發(fā)器的出氣口與氨氣穩(wěn)壓罐的進(jìn)氣口連通，氨氣穩(wěn)壓罐的第一出氣口、第二出氣口和第三出氣口分別連通第二用戶端、氨氣裂解系統(tǒng)和儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；循環(huán)水裝置用于與蒸發(fā)器換熱以將蒸發(fā)器內(nèi)的液氨汽化形成氨氣進(jìn)入氨氣穩(wěn)壓罐。

7、優(yōu)選地，液氨蒸發(fā)系統(tǒng)還包括第一等離子點(diǎn)火燃燒器；氨氣穩(wěn)壓罐的第四出氣口與第一等離子點(diǎn)火燃燒器連通用于為其提供常溫氨氣，第一等離子點(diǎn)火燃燒器用于將常溫氨氣加熱形成高溫氨氣，高溫氨氣進(jìn)入第六用戶端。

8、優(yōu)選地，氨氣裂解系統(tǒng)包括第二等離子點(diǎn)火燃燒器和裂解換熱器；氨氣穩(wěn)壓罐的第二出氣口分別與第二等離子點(diǎn)火燃燒器和裂解換熱器的進(jìn)氣口連通；第二等離子點(diǎn)火燃燒器將進(jìn)入的氨氣燃燒用于加熱裂解換熱器，裂解換熱器內(nèi)設(shè)有催化劑，裂解換熱器內(nèi)的氨氣在高溫催化下裂解形成第一混合氣。

9、優(yōu)選地，氨氣裂解系統(tǒng)還包括點(diǎn)火燃燒供氣調(diào)節(jié)裝置；氨氣穩(wěn)壓罐的第二出氣口連通點(diǎn)火燃燒供氣調(diào)節(jié)裝置，氨氣經(jīng)過點(diǎn)火燃燒供氣調(diào)節(jié)裝置與第二等離子點(diǎn)火燃燒器連通；點(diǎn)火燃燒供氣調(diào)節(jié)裝置包括點(diǎn)火器供氣單元和主爐火頭供氣組件；主爐火頭供氣組件包括并聯(lián)的一級(jí)供氣單元、二級(jí)供氣單元至n級(jí)供氣單元，其中，n為整數(shù)且大于等于2；氨氣穩(wěn)壓罐的第二出氣口分別可選地連通點(diǎn)火器供氣單元和每級(jí)供氣單元的進(jìn)氣口以為其提供氨氣，點(diǎn)火器供氣單元的出氣口與第二等離子點(diǎn)火燃燒器的點(diǎn)火器連通，每級(jí)供氣單元的出氣口均與第二等離子點(diǎn)火燃燒器的主爐火頭連通；二級(jí)供氣單元至n級(jí)供氣單元和點(diǎn)火器供氣單元均通過設(shè)置節(jié)流組件調(diào)節(jié)供氣流量，從一級(jí)供氣單元到級(jí)供氣單元，供氣流量依次減小。

10、優(yōu)選地，氨氣裂解系統(tǒng)還包括第一過濾器；裂解換熱器裂解形成第一混合氣通過第一過濾器分別進(jìn)入第三用戶端和儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

11、優(yōu)選地，儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括儲(chǔ)氣罐和調(diào)節(jié)裝置；裂解換熱器的出氣口分別連通儲(chǔ)氣罐和第三用戶端；儲(chǔ)氣罐的第一出氣口與調(diào)節(jié)裝置的第一進(jìn)氣口連通，儲(chǔ)氣罐的第二出氣口與提純系統(tǒng)的進(jìn)氣口連通；氨氣穩(wěn)壓罐的第三出氣口與調(diào)節(jié)裝置的第二進(jìn)氣口連通，調(diào)節(jié)裝置的出氣口與第四用戶端連通；調(diào)節(jié)裝置用于將進(jìn)入的氨氣和第一混合氣混合形成第二混合氣。

12、優(yōu)選地，儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括測(cè)氫裝置；儲(chǔ)氣罐的第三出氣口與測(cè)氫裝置的進(jìn)氣口連通，測(cè)氫裝置的出氣口與第二等離子點(diǎn)火燃燒器的進(jìn)氣口連通；測(cè)氫裝置用于檢測(cè)儲(chǔ)氣罐內(nèi)氫氣的濃度，檢測(cè)后的第二混合氣進(jìn)入第二等離子點(diǎn)火燃燒器內(nèi)進(jìn)行燃燒。

13、優(yōu)選地，測(cè)氫裝置包括依次連通的調(diào)節(jié)組件、冷卻組件和測(cè)氫組件；儲(chǔ)氣罐的第三出氣口與調(diào)節(jié)組件的進(jìn)氣口連通；調(diào)節(jié)組件用于對(duì)儲(chǔ)氣罐輸出的第一混合氣進(jìn)行降壓；冷卻組件用于對(duì)降壓后的第一混合氣進(jìn)行降溫；測(cè)氫組件用于對(duì)降溫后的第一混合氣進(jìn)行氫含量檢測(cè)；測(cè)氫組件的出氣口與第二等離子點(diǎn)火燃燒器的進(jìn)氣口連通。

14、液氨調(diào)溫供應(yīng)系統(tǒng)包括存有液氨的儲(chǔ)液罐、調(diào)溫室和第二過濾器；儲(chǔ)液罐設(shè)置于調(diào)溫室內(nèi)，儲(chǔ)液罐的出液口與第二過濾器連通，儲(chǔ)液罐內(nèi)的液氨經(jīng)過第二過濾器過濾后分別進(jìn)入第一用戶端和液氨蒸發(fā)系統(tǒng)。

15、(三)有益效果

16、本發(fā)明的有益效果是、

17、本發(fā)明的一種基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，由于包括液氨調(diào)溫供應(yīng)系統(tǒng)、液氨蒸發(fā)系統(tǒng)、氨氣裂解系統(tǒng)、儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和提純系統(tǒng)，液氨調(diào)溫供應(yīng)系統(tǒng)用于對(duì)液氨進(jìn)行調(diào)溫，調(diào)溫后的液氨分別進(jìn)入第一用戶端和液氨蒸發(fā)系統(tǒng)。液氨蒸發(fā)系統(tǒng)用于將進(jìn)入的液氨加熱氣化形成氨氣，氨氣分別進(jìn)入第二用戶端、氨氣裂解系統(tǒng)和儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，氨氣裂解系統(tǒng)用于將進(jìn)入的氨氣裂解形成第一混合氣，第一混合氣分別進(jìn)入第三用戶端和儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于將進(jìn)入的氨氣和第一混合氣混合形成第二混合氣，第二混合氣進(jìn)入第四用戶端，儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)還用于為提純系統(tǒng)提供檢測(cè)后的第一混合氣，提純系統(tǒng)用于將進(jìn)入的第一混合氣提純形成氫氣，氫氣進(jìn)入第五用戶端，純液氨通過該燃料供應(yīng)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)液氨、氨氣、氫氮?dú)饣旌蠚?、氨氫氮混合氣以及氫氣各類燃料的供?yīng)滿足了不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，適用范圍廣同時(shí)提高了氨作為燃料時(shí)的利用率。

技術(shù)特征：

1.一種基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，包括液氨調(diào)溫供應(yīng)系統(tǒng)(a)、液氨蒸發(fā)系統(tǒng)(b)、氨氣裂解系統(tǒng)(c)、儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(d)和提純系統(tǒng)(e)；

2.如權(quán)利要求1所述的基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，

3.如權(quán)利要求2所述的基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，

4.如權(quán)利要求1所述的基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，

5.如權(quán)利要求4所述的基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，

6.如權(quán)利要求5所述的基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，

7.如權(quán)利要求5所述的基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于、

8.如權(quán)利要求7所述的基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，

9.如權(quán)利要求8所述的基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，

10.如權(quán)利要求1所述的基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及氨能源利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于純氨的燃料供應(yīng)系統(tǒng)。燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括液氨調(diào)溫供應(yīng)系統(tǒng)、液氨蒸發(fā)系統(tǒng)、氨氣裂解系統(tǒng)、儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和提純系統(tǒng)，液氨調(diào)溫供應(yīng)系統(tǒng)用于對(duì)液氨進(jìn)行調(diào)溫，調(diào)溫后的液氨進(jìn)入第一用戶端。液氨蒸發(fā)系統(tǒng)用于將液氨加熱氣化形成氨氣進(jìn)入第二用戶端，氨氣裂解系統(tǒng)用于將氨氣裂解形成第一混合氣進(jìn)入第三用戶端，儲(chǔ)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于將進(jìn)入的氨氣和第一混合氣混合形成第二混合氣，第二混合氣進(jìn)入第四用戶端，提純系統(tǒng)用于將進(jìn)入的第一混合氣提純形成氫氣，氫氣進(jìn)入第五用戶端，純液氨通過該燃料供應(yīng)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)液氨、氨氣、氫氮?dú)饣旌蠚?、氨氫氮混合氣以及氫氣各類燃料的供?yīng)滿足了不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：陳亮,李建剛,劉六井,許道坦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳海旭新能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21