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公开(公告)号：CN114526158A
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202210085260.8
申请日：2022-01-26
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明提供了一种基于二氧化碳氢化作用的能量与物质转换系统及方法。本发明利用绿氢生产过程的副产品氧气通入燃气轮机中使天然气进行富氧燃烧，产生只有水蒸气和CO2的高温烟气，高温烟气通过余热梯级回收而深度冷凝，即可将水与CO2深度分离。本发明回收烟气中CO2无需用到CO2化学吸收、CO2物理吸附、空气分离器等复杂设备以及消耗大量能耗，节省了成本、空间及能量。回收的CO2可与绿氢进行加氢反应，生成便于储运的碳氢燃料，实现CO2资源化利用。同时，天然气富氧燃烧可以减少氮氧化物的生成，减少对环境的影响；烟气通过与不同温度的冷源进行梯级换热，深度回收烟气余热，将绝大部分水蒸气冷凝下来，CO2易于被分离回收利用，减少CO2提纯设备。
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公开(公告)号：CN115084574A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210674547.4
申请日：2022-06-15
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
IPC: H01M8/04007 , H01M8/04014 , H01M8/04119 , H01M8/0612
Abstract: 本发明公开了基于柴油重整的固体氧化物燃料电池热电联产系统，包括离心泵、混合器、换热器、柴油重整器、尾气燃烧室、SOFC电堆和鼓风机，空气经过换热器通入SOFC电堆阴极，SOFC电堆阴极尾气给换热器用于提高重整尾气的温度；重整尾气先经过冷凝再经过换热预热，克服了现有柴油重整制氢尾气含有大量水对电堆性能影响考虑不足的问题的同时，使得重整尾气中大部分的水能冷凝并被系统重新利用，减少系统对水的依赖；SOFC电堆阳极未被利用的燃料以及经重整尾气换热后的SOFC电堆阴极尾气均在尾气燃烧室中释放掉，尾气燃烧器产生的热量也用来对柴油和水蒸气的混合气进行预热，使其能满足重整反应温度，同时也给重整器反应过程提供热量，提升系统能量的多级利用。
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公开(公告)号：CN114792992A
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202210451056.3
申请日：2022-04-26
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明提供了一种基于海上可再生能源制氢的离岸水电供应系统及方法。该水电联产系统包括海上可再生能源发电装置、电能智能分配系统、第一稳压器、第二稳压器、水泵、反渗透海水淡化装置、淡水箱、电解槽、燃料电池、储氢罐以及储氧罐。当海上可再生能源的发电量超过用户需求时，本系统可将富余电能转化为氢气或者碳氢燃料形式的化学能储存起来，当发电量不满足用户需求时，可将储存的化学能转化为电能补充电能缺口。本发明利用电能智能分配系统来合理分配电能用于海水淡化和电解水，可最大化利用海上可再生能源来满足电能和淡水的连续稳定供应，建立了一种完全独立的、不消耗化石能源的水电供给系统。
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公开(公告)号：CN114893264B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202210445442.1
申请日：2022-04-26
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
IPC: F01K17/06 , F01K27/00 , F01K25/10 , F01D15/10 , C25B1/04 , C01B32/50 , C07C1/12 , C07C9/04 , C07C29/152 , C07C31/04 , C07C51/00 , C07C53/02
Abstract: 本发明提供了一种联合绿氢与CO2资源化利用的燃煤富氧燃烧发电系统及方法，该系统包括电解池、燃煤锅炉、CO2提纯装置、透平‑发电机、再热器、换热器、冷却器、压缩机以及CO2加氢反应器。本系统有机联合燃煤富氧燃烧、热功转化与电解水制氢、CO2加氢反应等物质与能量转化过程，涉及最大化耦合利用其中的化学势与热能能势，进行电‑热‑碳氢燃料多联产，实现高效率发电、低碳排放与CO2资源化利用兼容协同。通过热量梯级利用，降低电解水制氢的电量需求、回收CO2加氢反应放出的热量加热做功工质、利用电解水制氢的副产品氧气进行富氧燃烧，从而减少CO2提纯能耗、提高系统整体能效水平。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114893156A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210451058.2
申请日：2022-04-26
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明提供了一种海上风电制氢耦合可燃冰开采与储运系统及方法。该系统包括二氧化碳置换法可燃冰开采模块、燃气锅炉、冷凝器、海水淡化模块、淡水箱、海上风机、电解槽、二氧化碳氢化反应器、甲烷氧化反应器以及甲烷燃料电池。本发明将可燃冰开采和海水淡化相结合，提供大量的淡水资源，同时实现负碳排放；梯级利用天然气在燃气锅炉燃烧生成的热量，最大程度利用能源；天然气富氧燃烧可以减少氮氧化物的生成，减少化石燃料对大气环境的影响；将海上风能资源转化为碳氢燃料加以合理利用，且甲烷燃料电池可以保证在风电不足的情况下整个系统可以正常运行；将天然气转化为液态燃料，降低了天然气的储运成本。
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公开(公告)号：CN114790552A
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202210451049.3
申请日：2022-04-26
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明提供了一种基于海上风力发电的氢‑氨‑醇多联产系统及方法，该系统包括海上多联产能源平台、将风能转化为电能的海上风电场、天然气平台以及运输船；其中，海上多联产能源平台包括空气分离模块、电解水制氢模块、电气模块、缓冲储存模块、淡水供应模块、氨合成模块、低碳热电联产模块以及甲醇合成模块。本发明将海上风力发电转化为绿氨，氨气液化温度仅‑33℃，所需能耗小于氢气液化；天然气也转化为甲醇，常温下为液态，无需再将天然气冷却至‑160℃再进行液化。液氨和甲醇可通过船舶运回陆地负荷中心使用，或给航行的船舶提供燃料，降低深远海洋资源开发成本和提高技术可行性。
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公开(公告)号：CN114784861B
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202210466362.4
申请日：2022-04-26
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
IPC: H02J3/38 , F02M25/12 , F24D18/00 , F24D101/70
Abstract: 本发明提供了一种海上可再生能源用于海岛水电暖供给的系统及方法。本发明的水电暖联产系统就地利用海上可再生能源，降低海岛对大陆能源资源的依赖性，减少碳排放。从供暖系统分离出来的CO2可与绿氢进行氢化反应，生成便于储运的碳氢燃料，解决氢气储运不便的困难，并对CO2进行了资源化利用；利用合成的碳氢燃料作为能源媒介，实现区域内岛屿与岛屿之间能源的互联互通，平衡岛屿之间的消纳水平。通过合理配置稳定电能和波动电能的利用方式，避免额外使用波动调节部件来处理可再生能源生成的电能；使用电能分配系统来按需分配燃油发电机产生的稳定电能，实现水电暖的连续稳定供应，并最大化转化利用风能和光能等海上可再生能源。
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公开(公告)号：CN114776441B
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202210451055.9
申请日：2022-04-26
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明提供了一种CO2共电解结合富氧燃烧发电的综合能源系统及联产方法，该系统包括风电或光伏发电系统、水电解池、空气分离装置、氨合成模块、富氧燃烧发电模块以及CO2和H2O共电解池。本发明利用风能或太阳能发电驱动空气分离为氮气与氧气、驱动水电解为氢气和氧气，氧气作为化石燃料燃烧的助燃剂，化石燃料燃料发电输出电能，产生的高温烟气可直接通入水电解池进行共电解生成碳氢化合物，碳氢化合物在常温下是液态，便于储运，而且是重要的化工原料。电力来源为风能或太阳能发电，CO2排放减少。氢气与氮气合成氨。实现电与碳氢化合物、氨等联产，CO2高值化资源化利用，从而抵消碳减排成本，有利于化石燃料发电系统进行低碳高效改革。
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公开(公告)号：CN115084574B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202210674547.4
申请日：2022-06-15
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
IPC: H01M8/04007 , H01M8/04014 , H01M8/04119 , H01M8/0612
Abstract: 本发明公开了基于柴油重整的固体氧化物燃料电池热电联产系统，包括离心泵、混合器、换热器、柴油重整器、尾气燃烧室、SOFC电堆和鼓风机，空气经过换热器通入SOFC电堆阴极，SOFC电堆阴极尾气给换热器用于提高重整尾气的温度；重整尾气先经过冷凝再经过换热预热，克服了现有柴油重整制氢尾气含有大量水对电堆性能影响考虑不足的问题的同时，使得重整尾气中大部分的水能冷凝并被系统重新利用，减少系统对水的依赖；SOFC电堆阳极未被利用的燃料以及经重整尾气换热后的SOFC电堆阴极尾气均在尾气燃烧室中释放掉，尾气燃烧器产生的热量也用来对柴油和水蒸气的混合气进行预热，使其能满足重整反应温度，同时也给重整器反应过程提供热量，提升系统能量的多级利用。
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