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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2121197

MODULAR POWER FOR, in erster Linie aus Wasserstoff aus Sonnenenergie und Verfahren zur Erzeugung von Elektrizität

MODULAR POWER FOR, in erster Linie aus Wasserstoff aus Sonnenenergie und Verfahren zur Erzeugung von Elektrizität

Name des Erfinders: Wolf Yonssen (DE)
Der Name des Patentinhabers: Hannelore Binsmayer (DE)
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1994.11.12

Die Grundkonstruktion umfasst ein Solarenergie-Umwandlungseinheit in der Biomasse-Vergasungsmodul in Form eines Vergasungsreaktors für die Vergasung von Biomasse, einer Speichereinheit, die Wasserstoff speichert. Umwandlungsmodul umfasst eine Einheit zum Ernten von Biomasse und eine Verarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Biomasse ein Produkt vor der Vergasung zu bilden. Der Vergasungsmodul ist mit der Verarbeitungseinheit über die Ladeeinrichtung verbunden ist. Das Speichermodul wird durch eine Kraftstoffgasreinigungsmittel mit dem Vergasungsmodul verbunden ist. Ausbeute Vergasungseinheit so auf die Kapazität der Anlage angepaßt, die Strömung des Brenngases kann verwendet werden, um Dampf zu erzeugen, und ein anderer Teil des Stroms und / oder Abwärme des Modulkraftwerk kann das geerntete Biomasse zum Trocknen verwendet werden. Das Energieerzeugungsverfahren basiert auf einem modularen Kraftwerk dieser Art basiert. Die Erfindung ermöglicht eine dezentrale wandeln Sonnenenergie in einfacher Weise.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine modulare Kraftwerk für die Herstellung hauptsächlich von Wasserstoff aus Solarenergie. Der Begriff " im wesentlichen Wasserstoff" bedeutet , dass es das Produkt ist Wasserstoff, die für das Verfahren ausgelegt ist. Der Begriff "modular power" bedeutet , dass das Kraftwerk eine Anzahl von Modulen umfasst , die verschiedene Funktionen ausführen , und von dem Strom kann mit Hilfe der Konstruktion des Systems von standardisierten Modulen gesammelt werden, wenn es war. Die Module sind serienmäßig hergestellten Elemente. Natürlich sind sie mit den Leitungen verbunden ist, und Steuerleitungen Pull-up. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Leistungserzeugung mittels eines solchen modularen Strom.

Bekannte modulare Kraftwerk für die Produktion in erster Linie aus Wasserstoff aus Solarenergie vorhanden ist. Allerdings enthalten die bekannten Solaranlagen eine Reihe von ähnlichen Elementen oder Solarkollektoren Solarenergie zu sammeln, die in Strom umgewandelt wird, um den photoelektrischen Effekt oder durch Wärmeeinwirkung mit Verbrennungsmotoren verwendet wird. Andere bekannte Leistungs umfassen mindestens einen Reaktor für die Vergasung von fossilen Brennstoffen und Biomasse als Brennstoff für das Gas, das verwendet wird, beispielsweise durch durch die Wärmemotoren zirkulieren.

"Biomasse" - ist ein allgemeiner Begriff für alle wiederverwertbaren Rohstoffen, dh Materialien, die biologische Mittel zu erhalten, wiederverwendet werden kann, im Wesentlichen - .. vorhersagbaren Rate zu erhalten, in Abhängigkeit von der Vegetationsperiode in der Region. Daher unterscheidet Biomasse aus fossilen Rohstoffen, die sehr viel langsamer bilden als verwendet werden. Die Biomasse kann eine im wesentlichen intakte Zellstruktur oder zerstört Struktur erworben werden, zum Beispiel - in Form von feinem Pulver. Biomasse besteht im wesentlichen aus Elementen wie Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff, und enthält kleine Mengen an Protein und Schwefel. Bei der Beschreibung der Erfindung wird der Begriff "Biomasse" insbesondere verwendet C-4 Pflanzen Klassifizierungsart photoPflanzen (ca.. Trans.) Und Pflanzen reich an Lignin zu beschreiben. Die Erfindung wird verwendet, Biomasse zu erhalten, vor allem Stauden.

Molekularer Wasserstoff - als Rohstoff für die Stromerzeugung - nicht verfügbar ist, so muss es aus wasserstoffhaltigen Rohstoffen gewonnen werden. Bei der Herstellung von Wasserstoff durch konventionelle Elektrolyse von Wasser verbraucht mehr Strom als Wasserstoff erzeugt werden kann, so sollte es von Anfang an ausgeschlossen werden. Katalytische Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff - das Verfahren ist sehr langsam und liefert nur geringe Mengen bei hohen Kosten, was das Verfahren unattraktiv für die industrielle Anwendung macht. Es ist seit langem bekannt, die Möglichkeit der Verwendung Kohle Synthesegas herzustellen, das hauptsächlich aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Bekannte und für diese Installation erforderlich. Dieser Prozess wird Kohlevergasung bezeichnet. Durch Änderung des Verhältnisses der Reaktion von Kohlenmonoxid und Wasserstoff, Kohlenmonoxid in dem Synthesegas zu Wasserstoff und Kohlendioxid umgewandelt werden, indem Wasserdampf bei erhöhter Temperatur eingeführt wird. Kohlendioxid kann leicht entfernt werden. Der Wasserstoff erzeugt wird, kann für verschiedene Zwecke verwendet werden, insbesondere - bei der Erzeugung von Elektrizität durch die Brennstoffzelle oder für Verbrennungsmotoren arbeitet.

Bisher Wasserstoff in großen zentralisierten Pflanzen gewonnen - in der Regel auf der Grundlage der Anwendung von fossilen Brennstoffen.

Die Erfindung basiert auf dem technischen Problem der dezentralen Umwandlung von Solarenergie in einfacher Weise, im Grunde zu Wasserstoff. Um dieses technische Problem zu lösen, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine modulare Kraftwerk für die Produktion in erster Linie aus Wasserstoff aus Solarenergie, das Leistungsmodul umfasst:

a) Umwandlungseinheit für Solarenergie in Biomasse umzuwandeln, im wesentlichen von natürlichem Schwefel aufweist, die in Form von landwirtschaftlichen Anbaufläche für den Anbau von Pflanzen, insbesondere C4-Pflanzen, umwandelbar in Biomasse gebildet wird;

b) ein Vergasungsmodul in der Reaktorform für die Vergasung von Biomasse in Gegenwart von Wasserdampf wasserstoffhaltigen Brenngases bei Temperaturen und für eine Verarbeitungszeit von Vergasungsprodukten in dem Reaktor Vergasungszone, um die Kondensation von Teer in Zonen des Vergasungsmodulation zu unterdrücken, stromabwärts von der Vergasungszone zu erzeugen, und / oder in einem nachgeschalteten Modul; und

c) eine Speichereinheit, die die sich ergebende Brenngas oder Wasserstoff speichert,

wobei das Umwandlungsmodul eine Einheit zum Ernten von Biomasse und eine Verarbeitungseinheit zur Umwandlung der Biomasse in ein Vorprodukt für die Vergasung umfasst wird der Vergasungsmodul über die Belastungseinrichtung mit der Verarbeitungseinheit verbunden ist, ist das Speichermodul mit einer Kraftstoffgasreinigungsmittel zu Modul Vergasungs verbunden, Modul die Ausgabe der Vergasungs- und Speichermodul zueinander ausgerichtet in Bezug auf Bandbreite Installieren und so eingestellt, dass die Strömung des Brenngases verwendet, um Dampf zu erzeugen, und der Fluss des anderen Teils und / oder die Abwärme des Modulkraftwerk verwendbar ist, um die geernteten Biomasse Trocknen relativen Einheitsgröße Umwandlung Kultivierung Bereich ausgewählt entsprechend einer vorgegebenen Kapazität der Anlage in jedem Fall weist das Umwandlungsmodul eine Verarbeitungseinheit in Form von zumindest einer Maschinen Biomasse Sammlung und in der Form des Choppers oder Mittel Tablettierung und weist Speicher für das verarbeitete Biomasse bedeutet, so wie für den Abweichungsbetrag verarbeiteter Biomasse zu kompensieren aus -einer Wachstumsbedingungen, die wichtigsten Elemente des Umwandlungsmoduls, der Vergasungsmodul und dem Speichermodul in Form von vorgefertigten modularen Elemente der Kraft, die in einem montierten oder demontierten Zustand transportiert werden kann. Selbstverständlich können in Übereinstimmung mit der Erfindung montiert werden und ein Teil der Leistung der modularen Strukturen benachbart zueinander, und die Umwandlungseinheit ausgelegt sein, kann eine Anzahl von modularen Kraftwerken dienen. Der Wasserstoff kann an Ort und Stelle oder verkauft werden.

Die Erfindung basiert auf der Entdeckung wird liegt in der Tatsache, dass die Solarenergie kann mit der wachsenden Jahreszeit geografischen Gebiet mit geringem technischen Aufwand, mit natürlichen Sonnenkollektoren, also in großen Mengen und in Übereinstimmung erzeugt und gespeichert werden, Pflanzen, umwandelbar in Biomasse. So wird die gespeicherte Sonnenenergie kann ohne große Kosten in Wasserstoff und einem Wasserstoffspeicher und zu verwenden und in dieser Form umgewandelt werden. Dazu werden die einzelnen Module zentral hergestellt und bestanden Lagerung oder, falls erforderlich, andere Elemente für den Transport demontiert wird. In situ-Umwandlungsabschnitt stimmen mit dem Verfahren vorgeschriebene Kapazität, die den Vergasungsmodul und dem Speichermodul, und in diesem Umfang zu erzeugen sollen, die vorbestimmt ist. Die Erfindung kombiniert den natürlichen Prozess der Umwandlung von Sonnenenergie mit Hardware-Elementen des resultierenden Umwandlungsmodul mit bewährten Einheiten Brenngas und die Produktion von Wasserstoff, die auch als Module erzeugen.

Im Detail wird nach der Erfindung gibt es verschiedene Möglichkeiten für die weitere Entwicklung und Gestaltung. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Vergasungsmodul für die allotherme Vergasung ausgelegt und verwenden es so, dass das Brenngas ein Wasserstoff-Biomasse-Verhältnis von größer als Eins aufweist. Vorzugsweise wird der Vergasungsmodul ausgestattet mit Vergasungsreaktor unter Druck betrieben wird, und verwendet Dampf als Vergasungs und Fluidisierungsmittel, die an sich in dem Fall von fossilen Brennstoffen bekannt (vergleiche beispielsweise aus der EP 0.329.673 B1). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Vergasungsmodul für allotherme Vergasung bei möglichst niedriger Temperatur, die das Brenngas mindestens etwa 50% Wasserstoff so angepasst.

Wasserstoff kann aus dem Brenngas in bekannter Weise gespeichert und unter Druck in Druckbehältern getrennt werden. Stattdessen kann Wasserstoff in einem Metallhydrid aus dem Brenngas und gespeichert getrennt werden.

Modulare Kraftwerk nach der Erfindung können unabhängig voneinander und mit geringen Kosten betrieben werden. Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung ist vorgesehen, ferner ein Modul Dampf zu erzeugen durch die Strömung des Brenngases erhitzt wird. Darüber hinaus kann der Umwandlungsmodul mit Trocknungsmittel durch die Abwärme des Modulkraft erhitzt bereitgestellt werden. Die modulare Kraftwerk nach der Erfindung wird durch die Vergasung Asche erhalten. Es kann in Form Umwandlungseinheit in Düngemitteln recycelt werden. Pflanzen, umwandelbar in Biomasse, insbesondere "C4" -rasteniya 5.10 oder mehr Wachstumsperioden vor der Düse passieren und vor der Zone ist notwendig, um die landwirtschaftlichen Anbau zu aktualisieren, die eine Umwandlungseinheit ist. Abwärme wird in einem modularen Kraftwerk akkumulierten gemäß der Erfindung und es kann in den Prozess zurückgeführt werden, insbesondere - im Fall allotherme Verfahren.

Eine detailliertere Beschreibung der technischen Merkmale der Erfindung. Im Hinblick auf die Teiloxidationsvergasungseinheit kann in verschiedenen Ausführungsformen betrieben werden. Insbesondere ist es möglich, direkte Verbrennung der Biomasse in dem Teiloxidationsreaktor zu bewirken. In einer speziellen Ausführung abwechselnd eine wichtige Ursache partielle Oxidation erzeugte Wärme Versorgung und enthält Vergasungsmittel hauptsächlich Wasserdampf. Dieses Verfahren wird in einem anderen Kontext als allotherme Vergasung bekannt. Wärme von außen erzeugt wird, ist es notwendig, allothermen Vergasungsverfahren, da die Reaktion zwischen Wasserdampf und Biomasse, wobei das Kraftstoffgas gebildet wird allgemein endotherm anzuwenden. Die Wärme für die Teiloxidation kann vorzugsweise durch die Verbrennung von Brenngas oder Biomasse produzieren werden. Vorzugsweise wird die Wärme für die Teiloxidation in dem Oxidationsreaktor durch konventionelle Wärmeträgergasstrom durch den Wärmetauscher zugeführt. In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird teilweise Oxidation gebracht ohne externe Wärme aus dem Vergasungsmittel erzeugt Zuführen hauptsächlich aus Wasserdampf und molekularem Sauerstoff oder Luft besteht. Dieses Verfahren wird in einem anderen Kontext als autotherme Vergasung bekannt. Die Reaktion während der exothermen Oxidation mit molekularem Sauerstoff in dem Vergasungsmittel auftreten, wobei die so erhaltene "in situ" Wärme für die endotherme Reaktion zwischen Wasserdampf und Biomasse erforderlich. Allotherme autothermer oder Vergasung im Prinzip bekannt aus "Stahl und Eisen", t. 110, 1990, N 8, Julian 131-136, aber in einem anderen Kontext. Der modulare Kraftwerk nach der Erfindung, die bevorzugte allotherme Vergasung, um die Erzeugung von Wasserstoff zu optimieren.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben nur als Beispiel, in der im Detail beschrieben:

MODULAR POWER FOR, in erster Linie aus Wasserstoff aus Sonnenenergie und Verfahren zur Erzeugung von Elektrizität

Fig. 1 - Blockdiagramm eines modularen Kraftwerk nach der Erfindung;
Fig. 2 - Funktionsdiagramm entsprechend. 1.

MODULAR POWER FOR, in erster Linie aus Wasserstoff aus Sonnenenergie und Verfahren zur Erzeugung von Elektrizität

Fig. 3 - Eine weitere Verfeinerung des Funktionsdiagramm entsprechend. 2.

Die Zeichnungen zeigen eine modulare Kraftwerk für die Produktion in erster Linie aus Wasserstoff aus Sonnenenergie. Eine modulare Kraftwerk besteht aus drei Modulen, Sonder, dh. E. Umwandlungsmodul 1 für die Solarenergie in Biomasse umzuwandeln, im wesentlichen von natürlichem Schwefel in der Form der Oberfläche der landwirtschaftlichen Anbau auf den Anbau von Pflanzen umfasst, insbesondere C4-Pflanzen, umwandelbar in Biomasse. Grundsätzlich sind Stauden verwendet. Der Vergasungsmodul 2 in den Vergasungsreaktor Form für Biomasse in Gegenwart von Wasserdampf Vergasen eines Brennstoffgases bei Temperaturen zu produzieren, und für die Produkte der Verarbeitungszeit für die Vergasung in der Vergasungsreaktorzone, um die Kondensationsharzes in den Zonen des Vergasungsmoduls hinter der Vergasungszone zu versorgen und / oder in einem nachgeschalteten Brennstoffzellenmodul. Speichermodul 3 empfängt ein wasserstoffreiches Brenngas und / oder Sauerstoff. Conversion-Modul 1 umfasst eine Einheit 4 zur Biomasse Sammel- und Verarbeitungseinheit 5 Biomasse in ein Vorprodukt für die Vergasung zu konvertieren. Der Vergasungsmodul 2 ist über die Ladevorrichtung 6 an die Verarbeitungseinheit 5 die Speichereinheit 3 ​​verbunden, die zum Beispiel, die Speichermittel 7 in Form eines Metallhydrids zu einer Kraftstoffgasreinigung angeschlossen ist Mittel 8 zum Vergasungsmodul 2 in dieser Konstruktion der Vergasungsmodul Ausgang 2 und das Speichermodul 3 sind miteinander und mit der Kapazität der Anlage abgestimmt und eingestellt, so dass die Strömung des Brenngases verwendet, um Dampf zu erzeugen, und ein anderer Teil des Stroms und / oder Abwärme des Modulkraftwerk verwendbar ist, um die geernteten Biomasse trocknet. Speichermodul 3 kann eine Vielzahl von Speicherelementen umfassen, wenn auch nicht gezeigt. 1 Umwandlungsmodul umfasst eine Einheit 5 zur Verarbeitung von Biomasse in Form des Choppers 9 oder 10. Tablettiermittel Transformationsmodul 1 und ist mit Mitteln 11 zum Speichern der verarbeiteten Biomasse für Abweichungen aufgrund der Anzahl verarbeiteter Biomasse Wachstumsbedingungen zu kompensieren, bereitgestellt. Grundelemente des Umwandlungsmoduls 1 und 2 und den Vergasungsmodul und dem Speichermodul 3 sind im montierten oder demontierten Zustand transportiert, und in der Regel zentral im Voraus hergestellt. Wie in Fig. 2 ist die Vergasungsmodul 2 für die allotherme Vergasung gestaltet. Die eigentliche Vergasungsreaktor 15 ist, allgemein gesprochen, für die Vergasung unter Druck mit Wasserdampf, der als Vergasungs und Fluidisierungsmittel dient. Weiterhin wird in diesem Beispiel Modul 12 liefert Dampf aus der Leitung 13 erzeugen, und diese Einheit wird erhitzt, indem ein Teil des Stroms von Brenngas zu verbrennen. Wie bereits erwähnt, kann man Abwärme nutzen. Wasserstoff wird aus Mono modulare Stromleitung 14 abgezogen und in situ oder geliefert an das Netzwerk verwendet.

Fig. 2 zeigt die 2 Vergasungsmodul einen Vergasungsreaktor 15, Mittel 16 umfasst, um Vorprodukte für die Vergasung und einen Auslass 17 für Asche zu versorgen. Vorausgesetzt, und der Wärmetauscher 18 für den Dampfüberhitzen. Der Wärmetauscher 18 wird durch den Brenner erhitzt 19 mit dem Strom des Brenngases zugeführt. Das benötigte Wasser zur Erzeugung von Dampf, zugeführt wird, durch die Wasserbehandlungsmittel 20 und mit dem Dampferzeuger 21. Natürlich geliefert, das notwendig Pumpen verbunden ist, Ventile, und Mittel zur Abwärmenutzung.

Der Vergasungsmodul 2 und das Speichermodul 3 mittels der Anlage 22 verbunden, von denen einer ist ein wichtiges Element des Reaktors 23, wobei der Wasserstoffgehalt in dem Brenngas durch die Wassergas-Shift erhöht wird. Diese Einstellung und umfasst einen Wärmetauscher 24 und Dämpfungsmittel 25.

Das Verfahren in Fig. 3 ist es möglich, die Erfindung zu verkörpern. In diesem Verfahren wird elektrische Energie mittels einer Wasserstoff-Brennstoffzelle erzeugt wird. Fig. 3 zeigt in erster Linie die Oxidationsreaktormodul 101 das rohe Brenngas, das Wasserstoff und Kohlenmonoxid aus sauerstoffhaltigen Biomasse durch die Vergasungsmittel zu erzeugen. In den Ausführungsbeispielen des Oxidationsreaktors Modulbetrieb ist es allotherme. Zu diesem Zweck wird der Dampf in den Oxidationsreaktor Modul 115 des Dampferzeugers durch das Strömungssteuerelement 116 des Vergasungsmittels zugeführt. Die Biomasse wird der Steuerfluss Biomasse zugeführt Element 111. Reformierungseinheit 102 Wasserstoff aus dem rohen Brenngas in einem Reformer Elemente 103, 103 'durch Umsetzung mit einem Materialspeichermodul in den Oxidationsreaktor durch Zyklonfilter 117, 118 und Harz-Capacitor-Filter 119. Zu diesem Zweck zur Speicherung verbunden ist, vorgesehen, um die Zufuhrleitung Rohbrennstoffgas 105 . Stoffe, die in der Schwebe sind, wird aus dem rohen Brenngas durch einen Zyklon-Filter 117 Filter 118 entfernt kleinere Mengen unerwünschte Ausfällung von Harz aus dem rohen Brenngas Teer isoliert. Rückstände im erhaltenen Wasserdampf nach allothermen Vergasungsbrennstoffgas durch den Kondensator getrennt 119. Elements Reformers 103, 103 'sind in Form von Reaktoren auf Eisenschwamm basiert. Hidden Wasserstoff in Form von Kohlenmonoxid und reduziert Eisenoxid Eisenschwamm zu bilden. Verwendung der Reaktoren auf Basis DRI als Reformer Element 103 ist vorteilhaft, weil die poröse Struktur des Eisenschwammes für die Filtration von toxischen Substanzen Rückstände aus dem rohen Brenngas geeignet ist. Das rohe Brenngas durch die Abgabeleitung 106 für Gas aus dem rohen Brenn Reformers Element 103 mit dem Oxidationsreaktormodul fließende 101 kann Komponenten enthalten, die auch verwendet werden kann, insbesondere für Wasserstoff und Methan und. die über den Komponenten dieser Ausführungsform, die noch im Gebrauch sind, sind in der Verbrennungsvorrichtung mit Wärmetauscher 120 den Oxidationsreaktor Modul 101 der Wärmeenergie für die allotherme Vergasung erforderlich zuzuführen. Das Abgas aus der Verbrennungsvorrichtung 120 wird durch den Abgasreiniger 121 geleitet, der, insbesondere Kohlendioxid getrennt werden können. Das so gereinigte Abgas in die Umwelt entlassen werden. In den Ausführungsbeispielen umfasst das Reformermodul 102 einen zweiten Reformers Element 103 '. Letzteres wird zu dem Brennstoffzellenmodul 104 verbunden. Reines Wasser enthaltende Brennstoffgas, das im wesentlichen frei von Kohlenstoff ist, kann aus dem zweiten Reformer Element 103 'auf der Ausgangsleitung 107 für sauberes Brenngas ausgetragen werden. Zu diesem Zweck umfasst die Reformierungseinheit 102 mit einer Leitung 108 liefert Wasserdampf, wodurch Wasserdampf des Reformers Element 103 'erreicht. DRI Reaktion mit Wasser führt zur Bildung von reinem Wasserstoffgas. Erzeugung von Dampf im Dampfgenerator 122 Dampf auftritt. Der Nettobrenngas aus dem Reformer Element entladen 103 ist an der Brennstoffzelleneinheit 104 durch Abführleitung 107 für ein sauberes Brenngas zugeführt wird. Dieses Element umfasst wenigstens eine Niedertemperatur-Brennstoffzelle. In dieser Ausführungsform wird es photoelektro (PEM (PEM)) Brennstoffzelle 125 zur Stromerzeugung saubere Brenngas über die Anode 128 geleitet 124 der Brennstoffzelle 125. Auf der gegenüberliegenden Seite der Polymermembran auf einer Seite der Polymermembran angeordnet 129. Die Kathode 124 ist Sauerstoff, vorzugsweise - Luftsauerstoff wird über diese Kathode über die Leitung 130 Zuführung Brennmaterial geleitet. Als Ergebnis von reinem Wasserstoff Brenngas oxidiert wird auf der Kathodenseite Wasser in den Raum 125 der Brennstoffzelle zu bilden. Dies führt zur Erzeugung von Elektrizität, die an der Klemme 127. Die Ausgangsleitung 107 für das reine Brenngas entzogen werden kann, vorgesehen werden, um den Kondensator 123 von der reinen Wasserdampf Brenngas zu isolieren. Natürlich ist es ratsam, die Mindestmenge an Wasser in dem reinen Brenngases zu verlassen, da bei der Trocknung der Membran der PEM-Brennstoffzelle 124 125. Die Steuervorrichtung umfasst eine erste Steuer vermieden werden Mittel zur Steuerung erzeugen Rohbrennstoffgas in Übereinstimmung mit der Reaktion mit dem Wasserstoff-Speichermaterial und eine zweite Steuereinrichtung zum Steuern die Freisetzung des reinen Brenngases in Übereinstimmung mit der Leistung aus dem Brennstoffzellenmodul 104 zurückgezogen. Erste Steuermittel einen Gassensor 110, vorzugsweise - CO-Sensor, in der Auslaßleitung 106 mit dem rohen Brenngas, Biomasse Strömungssteuerungselement 111 in dem Oxidationsreaktormodul und einen ersten Controller. Der zweite Steuermittel einen Spannungssensor 112 das Spannungsmodul 104 generiruemomogo Brennstoffzellen zur Messung der Strömungssteuerungselement 113 in der Dampfversorgungsleitung 108 und eine zweite Wasserdampfregler. Die ersten und zweiten Steuerungen werden in einer einzigen Recheneinheit 114. Beide Regler arbeiten so konstruiert, dass auf der einen Seite, die Erfassungssteuerung rohem Brenngas in Übereinstimmung mit der Reaktion mit dem Material Speicherung von Wasserstoff, und andererseits die separate Steuerung der Freisetzung des reinen Brenngases in Übereinstimmung mit der Leistung aus dem Brennstoffzellenmodul 104 zurückgezogen. Im Einzelnen erfasst der Gassensor 110 die Strömungsrückgewinnung in dem Reformer Element 103 mit dem Oxidationsreaktormodul 101. Wenn das rohe Brenngas mit einer Geschwindigkeit erzeugt wird, übersteigt die entsprechende Reduktionsrate in dem Reformer Element 103, so zum Beispiel der Gehalt an Kohlenmonoxid in der Abgasleitung 106 zu dem rohen Brenngas zu. Dann wird die Rechnereinheit 114 reduziert die Zufuhr von Biomasse in den Oxidationsreaktor-Modul 101 über Biomasse Strömungssteuerung 111, und umgekehrt. Stattdessen kann dies über das Strömungssteuerteil 116 des Vergasungsmittels geregelt werden. Es misst den Spannungsabfall über der hohen Last auf dem Ausgang 127 in dem zweiten Spannungssensor 112 steuert im Vergleich mit der Nennspannung. Wenn der Spannungsabfall zunimmt, 114 die Recheneinheit steuert das Strömungssteuerelement 113 von Dampf, so daß mehr Dampf über die Leitung 108 Dampfreformers Element 103 zu dem Brennstoffzellenmodul 104 verbunden zu liefern. Schließlich ist aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß eine Einrichtung zum Umschalten Rohr 105 das rohe Brenngas 109 vorgesehen übermittelnde und die Abgabeleitung 106 mit dem rohen Brenngas, einerseits und das Auslaßrohr 107 für das reine Brenngasrohr 108 Zuführen von Dampf, auf der anderen Seite zwischen verschiedenen Reaktoren auf Eisenschwamm basiert. Mit Hilfe dieser Schalteinrichtung 109 sind die beiden Elemente 192 zur Reformierungseinheit 101 oder dem Oxidationsreaktor mit dem Brennstoffzellenmodul 104 in Übereinstimmung mit der Menge des gespeicherten Wasserstoffs. Sobald der Reformer Element 103 'mit der Brennstoffzelleneinheit 104 sind im wesentlichen oxidiert wird, es von der Brennstoffzelleneinheit 104 getrennt ist, das Schaltmittel 109 und 101 zu dem Oxidationsreaktormodul verbunden. Umgekehrt wird im Falle einer signifikanten Wiederherstellungs Reformers Element 103 mit dem Oxidationsreaktormodul 101 von dieser getrennt und gegebenenfalls mit dem Brennstoffzellenmodul 104. Um Steuerschalt implementieren Einrichtung 109 ist es vorteilhaft, einen Spannungssensor 112 und dem Gassensor zu verwenden, 110. Darüber hinaus ist die Steuerschalteinrichtung 109 die Rechenseite 114 natürlich in den Verwaltungsstufen der Erfindung durchführt, ist es möglich, andere Mittel der Sensoren zu verwenden, die von denen verschieden sind, in der obigen Ausführungsform gezeigt ist.

FORDERUNGEN

1. Eine modulare Kraftwerk für die Produktion in erster Linie aus Wasserstoff aus Sonnenenergie, umfassend: a) Umwandlungseinheit für Solarenergie in Biomasse umzuwandeln, im wesentlichen von natürlichem Schwefel in Form von landwirtschaftlichen Anbaufläche für den Anbau von Pflanzen, insbesondere gebildet ist, die C4- Pflanzen, umwandelbar in Biomasse; b) ein Vergasungsmodul in dem Reaktorform für allotherme Vergasung von Biomasse in Gegenwart von Wasserdampf wasserstoffhaltigen Brenngases bei Temperaturen zu produzieren, und für Produkte der Vergasung der Zeit in dem Vergasungsreaktorzone, um die Kondensation von Teer in Zonen des Vergasungsmoduls stromabwärts des Vergasungszone Verarbeitung zu unterdrücken, und / oder in einem nachgeschalteten Modul, und c) eine Speichereinheit, die die sich ergebende Brenngas oder Wasserstoff speichert, wobei das Umwandlungsmodul umfasst eine Einheit zum Ernten von Biomasse und eine Verarbeitungseinheit für die Biomasse in ein Vorprodukt für die Vergasung Umwandlung wird der Vergasungsmodul verbunden via Ladevorrichtung zu erzeugen, um die Verarbeitungseinheit wird das Speichermodul mit dem Vergasungsmodul durch eine Kraftstoffgas-Reinigungseinrichtung, die Ausgangssignale der Vergasungs- und Speichermodul Modul angepaßt zueinander in Bezug auf Kapazität der Anlage und so eingestellt, dass die Strömung des Brenngases von Dampf verwendet, und Futtermittel anderen Teil und / oder die Abwärme des Modulkraftwerk verwendbar ist für die Trocknung der geernteten Biomasse, Größeneinheit relativ zur Anbaufläche entsprechend ausgewählt werden mit einer vorgegebenen Bandbreite in jedem Fall die Installation umfasst das Umwandlungsmodul eine Verarbeitungseinheit in Form von mindestens einer Maschine zum Sammeln Biomasse und chopper Form oder mittels Tablettierung und weist Speicher für das verarbeitete Biomasse bedeutet, so wie für den Abweichungsbetrag verarbeiteter Biomasse zu kompensieren durch die Wachstumsbedingungen und die Grundelemente des Umwandlungsmodul, das Modul Vergasungs- und Speichereinheit im Voraus in Form von Elementen des modularen Kraftwerk hergestellt, das kann in einem montierten oder demontierten Zustand transportiert werden.

2. Kraftwerksanlage nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergasungsmodul mit zumindest einem Vergasungsreaktor ausgerüstet ist, die unter Druck arbeitet und unter Verwendung von Dampf als Vergasungs und Fluidisierungsmittel.

3. Kraftwerksanlage nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es der Vergasungsmodul so für allotherme Vergasung bei der niedrigstmöglichen Temperatur angepasst ist, dass das Brenngas mindestens etwa 50% Wasserstoff enthält.

4. Kraftwerk nach einem der Ansprüche. Von 1 bis 3, in dem Wasserstoff gekennzeichnet wird aus dem Brenngas in bekannter Weise zurückgewonnen und unter Druck in Druckbehältern gelagert.

5. Kraftwerk nach einem der Ansprüche. Von 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserstoffgas aus dem Brennstoff und gespeichert in einem Speichermittel des Hydrids Metall getrennt.

6. Kraftwerk nach einem der Ansprüche. 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin mit Dampferzeugungseinheit wird erwärmt und die Strömung des Brenngases vorgesehen ist.

7. Kraftwerk nach einem der Ansprüche. 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlungseinheit mit Mitteln verbunden ist, für das Produkt von Vergasungs Vortrocknen, Abwärme der erhitzten Leistungs Mol.

8. Verfahren zur Herstellung von elektrischer Energie aus den Rohmaterialien, angepasst, insbesondere die Vergasung von Biomasse mittels einer modularen Strom nach einem der Ansprüche. 1 bis 7 und in Kombination mit diesem Kraftwerk, wobei das rohe Brenngas, das Wasserstoff und Kohlenmonoxid in dem Modul Oxidationsreaktor aus dem Ausgangsmaterial hergestellt, indem ein sauerstoffhaltiges Vergasungsmittel verwendet wird, um das rohe Brenngas in einem Reformierungseinheit mit dem Modul Oxidationsreaktor angeschlossen zugeführt wird, und der Wasserstoff aus dem rohen Brenngas wird intermediär in Elementen gespeichert sind, durch Reformierungsreaktion mit Material ausgetragen saubere Brenngas speichert Wasserstoff enthält und im wesentlichen frei von Kohlenstoff, aus dem Modul Reformat an das Modul der Brennelemente zugeführt wird an das Modul angeschlossen Reformieren und seine Zirkulationseinheit Brennstoffzellen führen die rohe Brenngas betrieben zu erhalten, die einerseits nach der Reaktion des Wasserstoffs mit dem Material zu speichern und andererseits eine kontrollierte Freisetzung des sauberen Brenngases in Übereinstimmung mit der Leistung von der Kraftstoffeinheit zurückgezogen abgetrennt Elemente.

9. Verfahren nach Anspruch. 8, dadurch gekennzeichnet, daß das rohe Brenngas in dem Oxidationsreaktor Empfangsmodul wird über allothermen Dampf und unerwünschtem Wasser aus dem rohen Brenngas durch den Kondensator zurückgewonnen durchgeführt.

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Erscheinungsdatum 27.02.2007gg