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申请/专利权人：西安热工研究院有限公司

摘要：一种基于金属燃料铝储能的多联产发电系统及其工作方法，该系统包括氧化铝电解装置，氧化铝电解装置的阴极连通碱液反应器的燃料进口，将电化学反应产生的金属燃料铝送入碱液反应器；碱液反应器的氢气出口与储氢罐的进口相连通，碱液反应器的溶液出口与NaAlO2反应器的溶液进口相连通；NaAlO2反应器的溶液出口与AlOH3反应器的溶液进口相连通，AlOH3反应器反应所需的热源来自于可再生能源；AlOH3反应器的出口通过循环管路与氧化铝电解装置的熔融电解液进口相连通；碱液反应器连接动力循环转换装置。本发明具有能量密度高、绿色低碳无污染、储能周期长可实现永久储存、燃料循环再生无消耗和可实现氢气、碳酸钠和碳酸氢钠多联产等特点。

主权项：1.一种基于金属燃料铝储能的多联产发电系统，其特征在于：包括氧化铝电解装置（1），氧化铝电解装置（1）的阴极连通碱液反应器（2）的燃料进口，将电化学反应产生的金属燃料铝送入碱液反应器（2），金属燃料铝在碱液反应器（2）中与水发生放热反应并产生氢气，化学反应方程式依次为2Al+6H2O=2AlOH3+3H2和AlOH3+NaOH=NaAlO2+2H2O；碱液反应器（2）的氢气出口与储氢罐（9）的进口相连通，碱液反应器（2）的溶液出口与NaAlO2反应器（3）的溶液进口相连通；NaAlO2反应器（3）的溶液出口与AlOH3反应器（4）的溶液进口相连通，在AlOH3反应器（4）中发生热分解反应2AlOH3=Al2O3+3H2O，反应所需要的温度为650~850℃，AlOH3反应器（4）反应所需的热由可再生能源提供；AlOH3反应器（4）的出口通过循环管路与氧化铝电解装置（1）的熔融电解液进口相连通；所述的NaAlO2反应器（3）的气体进口与来自燃煤电站烟气CO2捕集装置的CO2相连通，在NaAlO2反应器（3）中，NaAlO2溶液与CO2发生反应生成AlOH3，同时可生成重要的化工原料Na2CO3和NaHCO3；所述的碱液反应器（2）连接动力循环转换装置；所述的动力循环转换装置包括汽轮机（5）、发电机（6）、冷凝器（7）和给水泵（8）；碱液反应器（2）的工质进口与给水泵（8）的出口相连通，碱液反应器（2）的工质出口与汽轮机（5）的进口相连通，汽轮机（5）与发电机（6）同轴连接，汽轮机（5）的工质出口与冷凝器（7）的工质进口相连通，冷凝器（7）的工质出口与给水泵（8）的工质进口相连通；动力循环中的做功工质经给水泵（8）升压后进入碱液反应器（2）吸收金属燃料铝与水反应产生的部分热量，工质温度升高成为过热蒸汽，随后进入汽轮机（5）膨胀做功，并带动发电机（6）旋转发电，做完功的工质经汽轮机（5）的出口进入冷凝器（7），经冷凝后成为水再次进入给水泵（8）进入下一个循环过程。

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