CN211789288U - 二甲醚储氢能源系统及船舶 - Google Patents

二甲醚储氢能源系统及船舶 Download PDF

Info

Publication number
CN211789288U
CN211789288U CN202020834599.XU CN202020834599U CN211789288U CN 211789288 U CN211789288 U CN 211789288U CN 202020834599 U CN202020834599 U CN 202020834599U CN 211789288 U CN211789288 U CN 211789288U
Authority
CN
China
Prior art keywords
dimethyl ether
hydrogen
energy system
reforming
storage energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202020834599.XU
Other languages
English (en)
Inventor
郭崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Guosta Eco Tech Co ltd
Original Assignee
Beijing Guosta Eco Tech Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Guosta Eco Tech Co ltd filed Critical Beijing Guosta Eco Tech Co ltd
Priority to CN202020834599.XU priority Critical patent/CN211789288U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN211789288U publication Critical patent/CN211789288U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本公开涉及一种二甲醚储氢能源系统及船舶。二甲醚储氢能源系统包括：二甲醚存储器；二甲醚发动机，二甲醚存储器的出气口连接二甲醚发动机；重整制氢装置，用于通过二甲醚重整制备氢气，二甲醚存储器的出气口连接重整制氢装置的二甲醚进口；氢燃料电池，重整制氢装置的氢气出口连接氢燃料电池。本公开的二甲醚储氢能源系统，以二甲醚作为动力燃料和制备氢气的原料，便于储存，实现船舶动力系统硫化物排放为零，发电系统零排放和降低环境噪音。

Description

二甲醚储氢能源系统及船舶
技术领域
本申请属于交通设备领域，尤其涉及一种二甲醚储氢能源系统及船舶。
背景技术
目前的船舶均通过柴油发电机产生电能，供船舶上的用电设备使用。采用柴油发电机发电，不仅造成大气的污染，对水中生态环境也有不利的影响。氢燃料电池作为一种清洁电源，得到广泛关注，但是氢气在船舶上存储的安全性及存储器昂贵等问题，制约着氢燃料电池在船舶上的应用。
实用新型内容
本公开旨在提供一种二甲醚储氢能源系统及船舶，通过二甲醚作为动力燃料和重整制氢原料，为船舶提供动力和供氢燃料电池使用，实现船舶的清洁运行。
本公开的一个实施例提供一种二甲醚储氢能源系统船舶，包括：二甲醚存储器，用于存储二甲醚；二甲醚发动机，所述二甲醚存储器的出气口连接所述二甲醚发动机；重整制氢装置，所述二甲醚存储器的出气口连接所述重整制氢装置的二甲醚进口，所述重整制氢装置用于通过二甲醚重整制备氢气；氢燃料电池，所述重整制氢装置的氢气出口连接所述氢燃料电池。
根据本公开的一些实施例，所述二甲醚储氢能源系统还包括外燃发电机，所述二甲醚发动机的烟道连接所述外燃发电机。
根据本公开的一些实施例，所述二甲醚发动机的烟道通过稳压器连接所述外燃发电机。
根据本公开的一些实施例，所述外燃发电机的数量为多个。
根据本公开的一些实施例，所述外燃发电机连接所述氢燃料电池。
根据本公开的一些实施例，所述外燃发电机连接所述重整制氢装置。
根据本公开的一些实施例，氢燃料电池的热水出口连接所述重整制氢装置的进水口。
本公开的一个实施例提供一种船舶，包括如上所述的二甲醚储氢能源系统。
本公开的二甲醚储氢能源系统及船舶，以二甲醚发动机作为动力，利用二甲醚重整制备氢气，氢气送入氢燃料电池发电，为船舶提供动力燃料并为工程作业设备提供电力。二甲醚具有惰性、无腐蚀性、无致癌性等特点，爆炸范围在3.4-27.0％(V/V)，可溶于水，在空气中长期暴露不会形成过氧化物，相对于氢燃料在船舶上的存储更安全。采用二甲醚作为船舶燃料，实现了船舶排放“零二氧化硫”的目标。采用氢燃料电池作为船舶的发电系统，实现船舶发电系统零排放并降低发电系统的噪音。
附图说明
图1是本公开实施例二甲醚储氢能源系统的示意图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本公开的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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公开和简化描述，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公开的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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所述特征。在本公开的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本公开的描述中，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本公开。此外，本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本公开提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
以下结合附图对本公开的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限定本公开。
如图1所示，本公开的实施例提供一种二甲醚储氢能源系统。二甲醚储氢能源系统包括：二甲醚存储器1、二甲醚发动机2、重整制氢装置3和氢燃料电池4。
二甲醚存储器1用于存储二甲醚。二甲醚具有惰性、无腐蚀性、无致癌性等特点，爆炸范围在3.4-27.0％(V/V)，可溶于水，在空气中长期暴露不会形成过氧化物，便于储存且可确保运输安全。
二甲醚发动机2以二甲醚为燃料，二甲醚存储器1的出气口连接二甲醚发动机2，二甲醚存储器1中的二甲醚作为燃料进入二甲醚发动机2中燃烧，为船舶提供动力。采用二甲醚作为船舶燃料，实现了船舶排放“零二氧化硫”的目标。
重整制氢装置3用于通过二甲醚重整制备氢气。重整制氢装置3可选用已有的通过二甲醚重整制备氢气的装置，如二甲醚水蒸气重整制氢装置。二甲醚存储器1的出气口连接重整制氢装置3的二甲醚进口。二甲醚存储器1中的二甲醚作为原料进入重整制氢装置3制备氢气。
氢燃料电池4用于发电，为船舶的用电设备提供电能。重整制氢装置3的氢气出口连接氢燃料电池4。采用氢燃料电池4作为船舶的发电系统，实现船舶发电系统零排放和降低环境噪音。
本公开的二甲醚储氢能源系统，以二甲醚作为燃料，同时二甲醚作为氢燃料电池的氢气来源，通过重整制氢装置，为氢燃料电池提供氢气，代替了价格高昂的氢燃料存储器，实现在船舶上安全和大量供氢的目标。
根据本公开一个可选的技术方案，二甲醚储氢能源系统还包括外燃发电机5。外燃发电机5选用已有的外燃发电机。二甲醚发动机2的烟道连接外燃发电机5。二甲醚发动机2产生的烟气约为500℃左右，通过外燃发电机5吸收二甲醚发动机2产生的烟气的余热用于发电。
根据本公开一个可选的技术方案，二甲醚发动机2的烟道通过稳压器连接外燃发电机5。稳压器可输出压力稳定的气体。二甲醚发动机2的烟气进入稳压器，由稳压器将恒定压力的烟气输入外燃发电机5进行发电，有利于减少外燃发电机组工作时的波动。
根据本公开一个可选的技术方案，外燃发电机5的数量为多个。多个外燃发电机5可以并联，和/或串联连接二甲醚发动机2的烟道。在二甲醚发动机2的烟道上连接多个外燃发电机5，有利于提高二甲醚发动机2的余热回收效率。
根据本公开一个可选的技术方案，外燃发电机5连接氢燃料电池4。外燃发电机5可作为氢燃料电池4的启动电源。
可选地，外燃发电机5连接重整制氢装置3。外燃发电机5可作为重整制氢装置3的工作电源，为重整制氢装置3运行提供电能。
可选地，氢燃料电池4的热水出口连接重整制氢装置3的进水口。如采用二甲醚水蒸气重整制氢装置，需对二甲醚和水进行加热。氢燃料电池4排出的热水作为原料进入重整制氢装置3，可减少重整制氢装置3加热所需的能量，节能减排。
本公开的实施例还提供一种船舶，包括如上所述的二甲醚储氢能源系统。
本公开的船舶，以二甲醚发动机作为动力，二甲醚存储器作为船舶的燃料存储器，为二甲醚发动机提供燃料。采用二甲醚作为船舶燃料，实现了船舶硫化物排放为零。二甲醚作为氢燃料电池的氢气原料，通过重整制氢装置，为氢燃料电池提供氢气，代替了价格高昂的氢燃料存储器，实现在船舶上安全和大量供氢的目标。
最后应说明的是：以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种二甲醚储氢能源系统，其特征在于，包括：
二甲醚存储器，用于存储二甲醚；
二甲醚发动机，所述二甲醚存储器的出气口连接所述二甲醚发动机；
重整制氢装置，所述二甲醚存储器的出气口连接所述重整制氢装置的二甲醚进口，所述重整制氢装置用于通过二甲醚重整制备氢气；
氢燃料电池，所述重整制氢装置的氢气出口连接所述氢燃料电池。
2.根据权利要求1所述二甲醚储氢能源系统，其特征在于，还包括外燃发电机，所述二甲醚发动机的烟道连接所述外燃发电机。
3.根据权利要求2所述二甲醚储氢能源系统，其特征在于，所述二甲醚发动机的烟道通过稳压器连接所述外燃发电机。
4.根据权利要求2所述二甲醚储氢能源系统，其特征在于，所述外燃发电机的数量为多个。
5.根据权利要求2所述二甲醚储氢能源系统，其特征在于，所述外燃发电机连接所述氢燃料电池。
6.根据权利要求2所述二甲醚储氢能源系统，其特征在于，所述外燃发电机连接所述重整制氢装置。
7.根据权利要求1所述二甲醚储氢能源系统，其特征在于，氢燃料电池的热水出口连接所述重整制氢装置的进水口。
8.一种船舶，其特征在于，包括权利要求1～7任意一项所述的二甲醚储氢能源系统。
CN202020834599.XU 2020-05-18 2020-05-18 二甲醚储氢能源系统及船舶 Active CN211789288U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202020834599.XU CN211789288U (zh) 2020-05-18 2020-05-18 二甲醚储氢能源系统及船舶

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202020834599.XU CN211789288U (zh) 2020-05-18 2020-05-18 二甲醚储氢能源系统及船舶

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN211789288U true CN211789288U (zh) 2020-10-27

Family

ID=72955103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202020834599.XU Active CN211789288U (zh) 2020-05-18 2020-05-18 二甲醚储氢能源系统及船舶

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN211789288U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106285802B (zh) 一种发电方法及发电装置
CN104170139B (zh) 燃料电池混合动力系统
US20140298810A1 (en) Power Generation System and Method
CN105862062A (zh) 一种用燃煤发电机组余电余热制取氢气及甲醇的系统及方法
CN104377375A (zh) 一种整体煤气化熔融碳酸盐燃料电池发电系统
KR101568067B1 (ko) 연료전지 하이브리드 시스템
US11913434B2 (en) Energy storage with hydrogen
CN109659590A (zh) 一种整体煤气化固体氧化物燃料电池发电系统及方法
CN205803606U (zh) 一种用燃煤发电机组余电余热制取氢气及甲醇的系统
CN211789288U (zh) 二甲醚储氢能源系统及船舶
CN112003309B (zh) 一种电力调峰系统
JP4500105B2 (ja) 地熱発電・水素製造システム
KR100965715B1 (ko) 연료전지 발전과 열전발전을 이용한 복합 발전 설비
US4259414A (en) Non-air polluting, non-pyrolytic upgrading of coal for cleaner and more effective electrical power generation
CN1151575C (zh) 固体氧化物燃料电池蒸汽轮机联合发电系统
CN206221012U (zh) 一种发电装置
CN111173580A (zh) 一种基于金属燃料锂储能、燃烧、电解再生的发电系统
CN216389455U (zh) 一种氢燃料电池的氨制氢系统
CN1240156C (zh) 煤气化两级高温燃料电池发电系统
CN217362588U (zh) 一种新能源驱动的醇-煤可再生燃烧循环系统
CN211648267U (zh) 一种基于金属燃料锂储能、燃烧、电解再生的发电系统
CN108448147A (zh) 一种水氢供电电梯
Duthie et al. Securing renewable energy supplies through carbon dioxide storage in methanol
CN214380121U (zh) 可再生能源电力转换利用系统
CN218325037U (zh) 一种基于soec共电解的igcc发电系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant