本發(fā)明屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)電方法及發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展，電已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)中不可或缺的必要能源之一。電是一種重要的戰(zhàn)略性能源，也是一種優(yōu)質(zhì)的二次能源，它清潔、方便、利用率高，已廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)療等各行各業(yè)，與人民的生活、工作息息相關(guān)，一個(gè)國(guó)家的人均用電量的多少標(biāo)志著這個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人民生活水平，雖然我國(guó)人均用電量已接近世界平均水平，但僅為部分發(fā)達(dá)國(guó)家的1/4～1/5，差距明顯，電的需求潛在市場(chǎng)仍然巨大。

電能雖然優(yōu)質(zhì)、清潔，但它難以?xún)?chǔ)存，且畢竟需要一次能源（化石能源、水能、風(fēng)能、光能、生物質(zhì)能）轉(zhuǎn)化才能得到，風(fēng)能、光能等均為很好的自然界可再生能源，是理想的發(fā)電一次能源，國(guó)家給予補(bǔ)貼，鼓勵(lì)使用，但由于受地理限制和時(shí)間性限制、具有極強(qiáng)的間歇性，其功率不平穩(wěn)，發(fā)電時(shí)間不穩(wěn)定，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生巨大沖擊，能好好并網(wǎng)發(fā)電的寥寥無(wú)幾，被業(yè)內(nèi)稱(chēng)呼為垃圾電，所以出現(xiàn)大規(guī)模的“棄風(fēng)、棄光” 現(xiàn)象。

我國(guó)目前仍以化石能源（火力）發(fā)電為主，據(jù)統(tǒng)計(jì)到2012年底，全國(guó)電力總裝機(jī)容量突破11億千瓦，其中火電裝機(jī)容量達(dá)8.1917億千瓦，約占總裝機(jī)容量的71.5%；水電2.4890億千瓦，占全部裝機(jī)容量的21.7%；核電1257萬(wàn)千瓦，并網(wǎng)風(fēng)電6083萬(wàn)千瓦，并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電328萬(wàn)千瓦，三項(xiàng)之和占總裝機(jī)容量的6.8%。由此可見(jiàn)，火電廠(chǎng)無(wú)論是對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還是人民生活水平的提高，都起著重大作用。

火力發(fā)電廠(chǎng)弊端就是：污染空氣、污染水源、耗費(fèi)寶貴的煤炭資源。環(huán)境污染是火力發(fā)電急需解決的一大難題燃眉之急，從2014年7月1日，對(duì)現(xiàn)役燃煤電廠(chǎng)開(kāi)始實(shí)施《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）；僅2014年，對(duì)燃煤電廠(chǎng)污染物排放要求就有三次變化，致使大量燃煤電廠(chǎng)環(huán)保設(shè)施重復(fù)改造，邊際成本增大；2014年電力大氣污染物排放量大幅下降，電力煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放量分別降至98萬(wàn)噸、620萬(wàn)噸、620萬(wàn)噸左右，實(shí)際這樣的數(shù)據(jù)還是嚴(yán)重污染了大氣環(huán)境。

經(jīng)過(guò)分析，開(kāi)發(fā)利用好太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電，解決好電能儲(chǔ)存，電的儲(chǔ)存可以變相通過(guò)電解水產(chǎn)生氫氣來(lái)解決，在發(fā)電高峰時(shí)大量的電能用于電解水生成氫氣，將氫氣進(jìn)行儲(chǔ)存，在沒(méi)有光（風(fēng)）或者在光（風(fēng)）發(fā)電不足時(shí)，將氫氣通過(guò)燃機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電能，進(jìn)自動(dòng)控調(diào)節(jié)達(dá)到平衡運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)安全上網(wǎng)，對(duì)外平穩(wěn)供電，這樣風(fēng)電、光電就不再是垃圾電。

然而，真正制約氫大規(guī)模發(fā)電的瓶頸，并非成本高，其實(shí)現(xiàn)在化石能源價(jià)格飛漲，氫的成本已經(jīng)不是不能接受了，真正的瓶頸乃是氫的儲(chǔ)存和安全性，至今尚未有完美的解決方案。金屬氫脆現(xiàn)象簡(jiǎn)直要了氫命，既具備金屬可溶性，又具備非金屬可溶性，無(wú)孔不入的氫氣，實(shí)在是很難長(zhǎng)期安全大規(guī)模的儲(chǔ)存。這是世界性的難題。而氫在20攝氏度的空氣中的爆炸極限范圍是恐怖的4%～74.2%，為所有常見(jiàn)可燃?xì)怏w的最大范圍，安全性巨差無(wú)比。這才是不敢大規(guī)模使用氫氣做能源的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種能夠?qū)稍偕茉窗l(fā)電的電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能進(jìn)行儲(chǔ)存，從而提高能源的利用率，通過(guò)電能轉(zhuǎn)化強(qiáng)化可再生能源發(fā)電能力的發(fā)電方法及發(fā)電裝置。

本發(fā)明技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種發(fā)電方法，其特征在于：所述發(fā)電方法具體為：

a）、水電解制氫氣和氧氣：通過(guò)電解槽對(duì)槽內(nèi)的電解液進(jìn)行電解，根據(jù)需要將純水儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)存的水送至電解槽內(nèi)，電解過(guò)程中陰極產(chǎn)生的氫氣直接送入以下步驟b）使用，陽(yáng)極制得的氧氣送入氧氣儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存；

b）、氫氣和二氧化碳反應(yīng)制甲烷或甲醇：將步驟a）制得的氫氣與二氧化碳儲(chǔ)罐送來(lái)的二氧化碳在反應(yīng)器內(nèi)通過(guò)催化劑的催化作用反應(yīng)生成甲烷，反應(yīng)生成的甲烷高溫氣流經(jīng)反應(yīng)余熱鍋爐回收熱量后送去甲烷儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存，回收熱量產(chǎn)生的蒸氣送去以下步驟d）中汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，在反應(yīng)過(guò)程中根據(jù)溫度變化情況適當(dāng)補(bǔ)充加入以下步驟c）出來(lái)的水蒸氣；

c）、甲烷或甲醇與氧氣通過(guò)燃機(jī)發(fā)電和燃機(jī)尾氣與制甲烷或甲醇的反應(yīng)余熱回收發(fā)電：將甲烷儲(chǔ)罐和氧氣儲(chǔ)罐送來(lái)的甲烷和氧氣，分別經(jīng)燃?xì)廨啓C(jī)的燃料進(jìn)口和助燃劑進(jìn)口進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的缸體內(nèi)，在缸體內(nèi)混合燃燒產(chǎn)生爆炸推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)活塞對(duì)外做功驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，并對(duì)外輸電，燃?xì)廨啓C(jī)推動(dòng)活塞后550℃至600℃的高溫氣流通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)排氣煙道排出送入燃機(jī)余熱鍋爐回收熱量產(chǎn)生蒸氣，蒸氣送去以下步驟d）中汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電；

d）、汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電：將來(lái)自步驟b）和步驟c）的蒸氣合并進(jìn)入汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能，實(shí)現(xiàn)對(duì)外輸電。

本發(fā)明所述的發(fā)電方法，其在所述步驟a）中，所述電解液的具體制備方法是：選用去離子水作為電解水源，99.95%的固體氫氧化鈉作為電解質(zhì)，將氫氧化鈉溶解于去離子水中，配制成15%的氫氧化鈉水溶液作為電解水制氫氣和氧氣的電解液，溶液溫度控制在60℃至65℃，送至步驟a）的電解槽。

本發(fā)明所述的發(fā)電方法，其用甲烷與氧反應(yīng)制得二氧化碳和水，要求制得的二氧化碳中：CO2≥99% 、H2O＜0.5%、O2＜0.3%、N2＜0.2%，制得的水中：H2O≥99.9%，CO2＜0.1%，其中二氧化碳送入二氧化碳儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存，水送入純水儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存。

本發(fā)明所述的發(fā)電方法，其在所述步驟a）中，電解槽的供電由光伏裝置提供，所述光伏裝置包括太陽(yáng)電池組件，通過(guò)太陽(yáng)電池組件收集太陽(yáng)光照，并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能對(duì)外輸出，其中輸出的電能通過(guò)控制器一部分用于電解槽進(jìn)行電解液的電解，另一部分依次通過(guò)逆變器和輸電控制器上網(wǎng)對(duì)外輸出供電，所述汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組和燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的電能分別通過(guò)輸電控制器上網(wǎng)對(duì)外輸出供電。

一種發(fā)電裝置，其特征在于：包括汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組、燃?xì)廨啓C(jī)、電解槽以及反應(yīng)器，所述電解槽通過(guò)管路分別與氧氣儲(chǔ)罐和反應(yīng)器連接，所述反應(yīng)器與反應(yīng)余熱鍋爐連接，所述反應(yīng)余熱鍋爐回收的熱量一部分送回反應(yīng)器，另一部分通過(guò)管路送至汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，所述反應(yīng)余熱鍋爐與第一汽水分離器連接，所述第一汽水分離器通過(guò)管路分別與純水儲(chǔ)罐和甲烷儲(chǔ)罐連接，所述純水儲(chǔ)罐通過(guò)管路與電解槽連接，所述氧氣儲(chǔ)罐和甲烷儲(chǔ)罐分別通過(guò)管路與燃?xì)廨啓C(jī)連接，所述燃?xì)廨啓C(jī)與燃機(jī)余熱鍋爐連接，所述燃機(jī)余熱鍋爐回收的熱量通過(guò)管路送至汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，所述輪機(jī)發(fā)電機(jī)組生成的冷凝水返回反應(yīng)余熱鍋爐和燃機(jī)余熱鍋爐作為冷介質(zhì)繼續(xù)換熱，所述燃機(jī)余熱鍋爐與第二汽水分離器連接，所述第二汽水分離器通過(guò)管路分別與純水儲(chǔ)罐和二氧化碳儲(chǔ)罐連接，所述二氧化碳儲(chǔ)罐通過(guò)管路與反應(yīng)器連接，所述汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組和燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的交流電分別與輸電控制器連接。

本發(fā)明所述的發(fā)電設(shè)備，其所述發(fā)電設(shè)備還包括太陽(yáng)光伏組件，所述太陽(yáng)光伏組件與控制器連接，所述控制器分別與蓄電池、逆變器以及電解槽連接，所述逆變器與輸電控制器連接。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明專(zhuān)利強(qiáng)化了光伏等可再生能源發(fā)電的電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能進(jìn)行儲(chǔ)存，提高了能源的利用率，通過(guò)電能轉(zhuǎn)化強(qiáng)化了光伏等可再生能源發(fā)電裝置的能力。

2、相比現(xiàn)有的光伏等可再生能源發(fā)電裝置存在的間隙性明顯，電量波動(dòng)大，棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，能源總發(fā)電利用率不足15%的問(wèn)題，本發(fā)明消除了裝置間隙性、消除了發(fā)電量波動(dòng)，大大提高了能源總發(fā)電效率，使總發(fā)電利躍升至28%以上。

3、相比現(xiàn)有技術(shù)發(fā)電對(duì)國(guó)家電網(wǎng)的間隙性沖擊，通過(guò)本發(fā)明方的電能儲(chǔ)存和釋放，消除了對(duì)電網(wǎng)的階段性沖擊現(xiàn)象。

本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的突出貢獻(xiàn)在于提出了一個(gè)全新的能量間的循環(huán)轉(zhuǎn)換和物料間的循環(huán)轉(zhuǎn)換，來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)發(fā)電的新模式，也就是光能等再生能源-電能-化學(xué)能（儲(chǔ)存）-機(jī)械能-電能的能量循環(huán)模式，以及電解水制氫氣和氧氣-氫氣和氧氣反應(yīng)生成甲烷同時(shí)反應(yīng)熱發(fā)電-甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，同時(shí)化學(xué)能和反應(yīng)熱能發(fā)電的電-水、氧氣、氫氣、二氧化碳、甲烷-電的物料循環(huán)模式。本發(fā)明技術(shù)在降低碳排放、實(shí)行碳交易，治理環(huán)境污染的的今天顯得尤為重要，隨著本技術(shù)的全面推廣，我國(guó)每年將減少因發(fā)電而產(chǎn)生的煙塵物排放98萬(wàn)噸量、二氧化硫物排放量620萬(wàn)噸、氮氧化物排放量620萬(wàn)噸左右同時(shí)，減少二氧化碳排放量67.43億噸左右，節(jié)約發(fā)電用煤18.39億噸左右。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1為蓄電池，2為太陽(yáng)電池組件，3為控制器，4為逆變器，5為輸電控制器，6為電解槽，7為反應(yīng)器，8為燃?xì)廨啓C(jī)，9為汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，10為反應(yīng)余熱鍋爐，11為燃機(jī)余熱鍋爐，12為第一汽水分離器，13為第二汽水分離器，14為純水儲(chǔ)罐，15為氧氣儲(chǔ)罐，16為甲烷儲(chǔ)罐，17為二氧化碳儲(chǔ)罐。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，一種發(fā)電方法，所述發(fā)電方法具體為：

a）、水電解制氫氣和氧氣：通過(guò)電解槽對(duì)槽內(nèi)的電解液進(jìn)行電解，根據(jù)需要將純水儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)存的水送至電解槽內(nèi)，電解過(guò)程中陰極產(chǎn)生的氫氣直接送入以下步驟b）使用，陽(yáng)極制得的氧氣送入氧氣儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存。

其中，所述電解液的具體制備方法是：選用去離子水作為電解水源，99.95%的固體氫氧化鈉作為電解質(zhì)，將氫氧化鈉溶解于去離子水中，配制成15%的氫氧化鈉水溶液作為電解水制氫氣和氧氣的電解液，溶液溫度控制在60℃至65℃，送至步驟a）的電解槽。所述電解槽的供電由光伏裝置提供，所述光伏裝置包括太陽(yáng)電池組件，通過(guò)太陽(yáng)電池組件收集太陽(yáng)光照，并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能對(duì)外輸出，其中輸出的電能通過(guò)控制器一部分用于電解槽進(jìn)行電解液的電解，將不能儲(chǔ)存的電能通過(guò)電解水的途徑將電能轉(zhuǎn)變成可臨時(shí)儲(chǔ)存的氫能及氫氣和氧氣，另一部分依次通過(guò)逆變器和輸電控制器上網(wǎng)對(duì)外輸出供電，所述汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組和燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的電能分別通過(guò)輸電控制器上網(wǎng)對(duì)外輸出供電。

在純水中加入工業(yè)級(jí)氫氧化鈉，配成15%的氫氧化鈉水溶液，再利用光伏等可再生能源發(fā)出的電進(jìn)行電解，在陰極生成氫氣，陽(yáng)極生成氧氣，整個(gè)過(guò)程實(shí)際就是水的電解，而氫氧化鈉只是充當(dāng)電解質(zhì)，起著液體導(dǎo)電的作用，在整個(gè)電解工程中氫氧化鈉的總量恒定不變，提高了電解效率，降低了電解能耗。

二氧化碳與水的制備：用甲烷與氧反應(yīng)制得二氧化碳和水，要求制得的二氧化碳中：CO2≥99% 、H2O＜0.5%、O2＜0.3%、N2＜0.2%，制得的水中：H2O≥99.9%，CO2＜0.1%，其中二氧化碳送入二氧化碳儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存，水送入純水儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存。

b）、氫氣和二氧化碳反應(yīng)制甲烷或甲醇：將步驟a）制得的氫氣與二氧化碳儲(chǔ)罐送來(lái)的二氧化碳在反應(yīng)器內(nèi)通過(guò)催化劑的催化作用反應(yīng)生成甲烷，反應(yīng)生成的甲烷高溫氣流經(jīng)反應(yīng)余熱鍋爐回收熱量后送去甲烷儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存，回收熱量產(chǎn)生的蒸氣送去以下步驟d）中汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，在反應(yīng)過(guò)程中根據(jù)溫度變化情況適當(dāng)補(bǔ)充加入以下步驟c）出來(lái)的水蒸氣。通過(guò)該步驟能夠?qū)㈦y儲(chǔ)存易爆炸的氫能氫氣，通過(guò)與二氧化碳進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成甲烷，轉(zhuǎn)變成安全且容易儲(chǔ)存的化學(xué)能進(jìn)行存放。

電解產(chǎn)生的氫氣，與二氧化碳在催化劑的作用下反應(yīng)生成甲烷實(shí)現(xiàn)了氫能轉(zhuǎn)化，解決了氫氣的儲(chǔ)存難問(wèn)題，降低了系統(tǒng)危險(xiǎn)性，增大了運(yùn)行安全可靠性，最終將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的以?xún)?chǔ)存，同時(shí)也避免了電能儲(chǔ)存靠電池的后期電池垃圾對(duì)環(huán)境的二次污染；化學(xué)反應(yīng)放出的熱通過(guò)余熱回收系統(tǒng)產(chǎn)生蒸氣進(jìn)行回收，蒸氣用于汽輪機(jī)發(fā)電轉(zhuǎn)化成對(duì)外輸出的電能。

c）、甲烷或甲醇與氧氣通過(guò)燃機(jī)發(fā)電和燃機(jī)尾氣與制甲烷或甲醇的反應(yīng)余熱回收發(fā)電：將甲烷儲(chǔ)罐和氧氣儲(chǔ)罐送來(lái)的甲烷和氧氣，分別經(jīng)燃?xì)廨啓C(jī)的燃料進(jìn)口和助燃劑進(jìn)口進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的缸體內(nèi)，在缸體內(nèi)混合燃燒產(chǎn)生爆炸推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)活塞對(duì)外做功驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，并對(duì)外輸電，燃?xì)廨啓C(jī)推動(dòng)活塞后550℃至600℃的高溫氣流通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)排氣煙道排出送入燃機(jī)余熱鍋爐回收熱量產(chǎn)生蒸氣，蒸氣送去以下步驟d）中汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。

d）、汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電：將來(lái)自步驟b）和步驟c）的蒸氣合并進(jìn)入汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能，實(shí)現(xiàn)對(duì)外輸電。

本發(fā)明將用純水（原始開(kāi)車(chē)時(shí)用去離子水和99.95%的氫氧化鈉配制成的15%氫氧化鈉溶液）用泵注入離子膜電解槽，將光伏等可再生能源發(fā)出的電70%-100%（高峰時(shí)70%，不足時(shí)100%）的電量輸入離子膜電解槽作為電解電源，通電對(duì)槽中的水進(jìn)行電解，陽(yáng)極生成氧氣通過(guò)氧氣壓縮機(jī)，用管道送至罐區(qū)氧氣壓縮罐進(jìn)行儲(chǔ)存，以備作為燃機(jī)機(jī)組助燃劑生成水的原料循環(huán)使用，陰極生成氫氣通過(guò)氫氣壓縮機(jī)，用管道輸送至反應(yīng)器氫氣進(jìn)口。

罐區(qū)儲(chǔ)存的壓縮二氧化碳?xì)怏w通過(guò)二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，用管道輸送至反應(yīng)器的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)口，進(jìn)入反應(yīng)器的二氧化碳?xì)怏w與氫氣進(jìn)口進(jìn)入的氫氣充分混合通過(guò)催化劑床層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成甲烷氣體；同時(shí)放出大量的反應(yīng)熱，致使溫度升高，為避免反應(yīng)過(guò)于劇烈，造成溫度過(guò)高而燒壞催化劑，導(dǎo)致催化劑失去活性，將來(lái)自反應(yīng)余熱鍋爐產(chǎn)生的部分蒸氣送入反應(yīng)釜蒸氣進(jìn)口與反應(yīng)物混合降低反應(yīng)物濃度，控制反應(yīng)溫度在催化劑活性溫度范圍而不超高；反應(yīng)生成物主要是甲烷和高溫水蒸氣的氣流，經(jīng)過(guò)反應(yīng)余熱鍋爐時(shí)與反應(yīng)余熱鍋爐內(nèi)的軟水經(jīng)換熱管壁進(jìn)行換熱，回收熱量，鍋爐內(nèi)的軟水吸收熱量汽化成水蒸氣，部分蒸氣送入反應(yīng)器蒸氣進(jìn)口，大部分蒸汽送汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組用于發(fā)電，此階段汽汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電與光伏等可再生能源發(fā)出的余下電，一并經(jīng)輸變電網(wǎng)對(duì)外送出；高溫氣流換熱放出熱量后溫度降低，氣流中的水蒸氣冷凝成水，經(jīng)第一汽水分離器分離，水得到回收送去罐區(qū)純水儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存，分離水后的低溫甲烷氣體經(jīng)甲烷壓縮機(jī)，用管道送入罐區(qū)甲烷儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存，以備作為燃?xì)廨啓C(jī)原料循環(huán)使用。

在陽(yáng)光等可再生能源不足時(shí)，將罐區(qū)儲(chǔ)存的甲烷和氧氣分別從甲烷儲(chǔ)罐、氧氣儲(chǔ)罐用管道送入燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組，甲烷與氧氣反應(yīng)生成高溫尾氣，釋放化學(xué)能，在機(jī)組內(nèi)化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，機(jī)械在進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成電能實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電，生成主要成分是二氧化碳和水蒸氣的高溫尾氣；高溫尾氣經(jīng)過(guò)燃機(jī)余熱鍋爐時(shí)與燃機(jī)余熱鍋爐內(nèi)的軟水經(jīng)換熱管壁進(jìn)行換熱，回收熱量，鍋爐內(nèi)的軟水吸收熱量汽化成水蒸氣，水蒸汽送汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組用于發(fā)電，此階段汽輪機(jī)組發(fā)出的電與燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)出的電，一并經(jīng)輸變電網(wǎng)對(duì)外送出；高溫尾氣經(jīng)換熱放出熱量后溫度降低，氣流中的水蒸氣冷凝成水，經(jīng)第二汽水分離器分離，水得到回收送去罐區(qū)純水儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存以備循環(huán)使用作為電解水，分離水后的低溫二氧化碳?xì)怏w經(jīng)二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，用管道送入罐區(qū)二氧化碳儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存，以備作為甲烷生成反應(yīng)的原料循環(huán)使用。

如圖1所示，一種發(fā)電裝置，包括汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組9、燃?xì)廨啓C(jī)8、電解槽6以及反應(yīng)器7，所述電解槽6通過(guò)管路分別與氧氣儲(chǔ)罐15和反應(yīng)器7連接，所述反應(yīng)器7與反應(yīng)余熱鍋爐10連接，所述反應(yīng)余熱鍋爐10回收的熱量一部分送回反應(yīng)器7，另一部分通過(guò)管路送至汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組9，所述反應(yīng)余熱鍋爐10與第一汽水分離器12連接，所述第一汽水分離器12通過(guò)管路分別與純水儲(chǔ)罐14和甲烷儲(chǔ)罐16連接，所述純水儲(chǔ)罐14通過(guò)管路與電解槽6連接，所述氧氣儲(chǔ)罐15和甲烷儲(chǔ)罐16分別通過(guò)管路與燃?xì)廨啓C(jī)8連接，所述燃?xì)廨啓C(jī)8與燃機(jī)余熱鍋爐11連接，所述燃機(jī)余熱鍋爐11回收的熱量通過(guò)管路送至汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組9，所述輪機(jī)發(fā)電機(jī)組9生成的冷凝水返回反應(yīng)余熱鍋爐10和燃機(jī)余熱鍋爐11作為冷介質(zhì)繼續(xù)換熱，所述燃機(jī)余熱鍋爐11與第二汽水分離器13連接，所述第二汽水分離器13通過(guò)管路分別與純水儲(chǔ)罐14和二氧化碳儲(chǔ)罐17連接，所述二氧化碳儲(chǔ)罐17通過(guò)管路與反應(yīng)器7連接，所述汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組9和燃?xì)廨啓C(jī)8產(chǎn)生的交流電分別與輸電控制器5連接。

所述發(fā)電設(shè)備還包括太陽(yáng)光伏組件2，所述太陽(yáng)光伏組件2與控制器3連接，所述控制器3分別與蓄電池1、逆變器4以及電解槽6連接，所述逆變器4與輸電控制器5連接。

首先，太陽(yáng)電池組件經(jīng)過(guò)陽(yáng)光照射產(chǎn)生直流電流，太陽(yáng)電池組件生成的直流電流通過(guò)控制器對(duì)蓄電池充電，蓄電池又對(duì)控制器放出電流，控制器再將太陽(yáng)能產(chǎn)生的直流電少部分輸送給逆變器轉(zhuǎn)變成交流電送至輸電控制器，而將大部分作為電解電源輸送至電解槽。

其次，來(lái)自純水儲(chǔ)罐的純水，原始開(kāi)車(chē)初次用的是15%的氫氧化鈉溶液，在電解槽中進(jìn)行電解，陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣，輸送至氧氣儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存；陰極產(chǎn)生的氫氣直接輸送至反應(yīng)器與二氧化碳儲(chǔ)罐來(lái)的二氧化碳進(jìn)行反應(yīng)，初次生產(chǎn)二氧化碳外購(gòu)，反應(yīng)生成的高溫甲烷和水蒸氣混合氣體，經(jīng)過(guò)反應(yīng)余熱鍋爐與反應(yīng)余熱鍋爐中的軟水換熱軟水吸收熱量變成蒸氣，一部分返回反應(yīng)器調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度，大部分送去汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，生成的電流輸送至輸電控制器，生成的冷凝水返回反應(yīng)余熱鍋爐作為冷介質(zhì)繼續(xù)換熱；高溫混合氣流放出熱量溫度降低，混合氣體中的水蒸氣冷凝成純水，送入純水儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存；混合氣中冷卻下來(lái)的甲烷氣體送入甲烷儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存。

接著，將甲烷儲(chǔ)罐中的甲烷氣體和氧氣儲(chǔ)罐中的氧氣分別送入燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行發(fā)電，生成的電流送至輸電控制器；產(chǎn)生高溫二氧化碳和水蒸氣的混合氣流，高溫混合氣流送入燃機(jī)余熱鍋爐與鍋爐內(nèi)的軟水換熱，軟水吸收熱量變成生氣，輸送至汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，生成的電流輸送至輸電控制器，生成的冷凝水返回燃機(jī)余熱鍋爐作為冷介質(zhì)繼續(xù)換熱；高溫混合氣流放出熱量溫度降低，混合氣體中的水蒸氣冷凝成純水，送入純水儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存；混合氣中冷卻下來(lái)的二氧化碳?xì)怏w送入二氧化碳儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存。

最后，來(lái)自逆變器、汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組和燃?xì)廨啓C(jī)的交流電流，匯聚在輸電控制器，通過(guò)控制器連續(xù)平穩(wěn)對(duì)國(guó)家電網(wǎng)輸出電流。

在本發(fā)明中，甲烷（天然氣及LNG的主要成分）和甲醇的儲(chǔ)存、運(yùn)輸都已很好的解決了，甲烷和甲醇都可通過(guò)氫氣和二氧化碳進(jìn)行合成，這就很好的解決了電的轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存問(wèn)題。首先，通過(guò)電解水產(chǎn)氫氣和氧氣，氫氣與二氧化碳反應(yīng)生成甲烷或甲醇，再將甲烷和前面電解水得到純氧氣在燃機(jī)內(nèi)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)燃機(jī)發(fā)電的同時(shí)生成的二氧化碳和水，尾氣余熱和氫氣與二氧化碳的反應(yīng)熱經(jīng)回收用于發(fā)電，最后，將尾氣中二氧化碳和水經(jīng)回收，水進(jìn)行電解制氫和氧，二氧化碳與氫氣反應(yīng)再制甲烷或甲醇，這樣就實(shí)現(xiàn)了二氧化碳和水的循環(huán)利用，整個(gè)循環(huán)理論上無(wú)須外界補(bǔ)充物料和對(duì)外無(wú)物料排放，實(shí)際由于泄露有少量的二氧化碳和水蒸氣損失，需外界向本裝置進(jìn)行少量補(bǔ)充。

通過(guò)本技術(shù)既解決了點(diǎn)的變相轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存，又沒(méi)有“三廢”對(duì)外排放，所用原料僅作為電轉(zhuǎn)換的載體，是最清潔的一種發(fā)電方式，充分的利用了可再生能源，將帶動(dòng)可再生清潔能源發(fā)電的蓬勃發(fā)展。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。