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大規(guī)模寬功率波動(dòng)水電解制氫裝置及制氫方法與流程

1194   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:中國船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所  
2023-10-31 14:39:29
1.本發(fā)明屬于可再生能源水電解制氫設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種大規(guī)模寬功率波動(dòng)水電解制氫裝置及制氫方法。 背景技術(shù): 2.氫能是一種理想的二次能源,與其他能源相比,氫熱值高,且燃燒產(chǎn)物為水,是最環(huán)保的能源,氫能被認(rèn)為是未來人類社會(huì)的終極能源。隨著碳中和目標(biāo)的提出,清潔氫能源的發(fā)展勢(shì)在必行,可再生能源制氫可以很好利用棄風(fēng)棄光能源,使得低成本電制氫成為可能。 3.電解水過程能耗較高且由于風(fēng)電、光伏等電源的波動(dòng)性,因此對(duì)電解水制氫系統(tǒng)的耐功率波動(dòng)范圍和系統(tǒng)控制提出了更高的要求,另外可再生能源制氫目前還存在成本較高、經(jīng)濟(jì)性較差、系統(tǒng)配置困難、能量利用率低以及能源管理等問題,在現(xiàn)有的制氫系統(tǒng)單元中,需要配置大量的電氣元件用于電力轉(zhuǎn)換以及實(shí)體設(shè)備配置,從而造成了低能量利用率,因此高效的可再生能源制氫方式是目前急需解決的問題。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 4.為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本技術(shù)提出一種大規(guī)模寬功率波動(dòng)水電解制氫裝置,包括: 5.電解槽,所述電解槽內(nèi)包括多個(gè)小室,在各個(gè)小室的內(nèi)部水被電解為氫氣和氧氣; 6.氣體洗滌系統(tǒng),通過管道與所述電解槽內(nèi)每個(gè)小室連通,用于將所述電解槽產(chǎn)生的氫氣和氧氣進(jìn)行氣液分離及冷卻,同時(shí)通過洗滌系統(tǒng)保證出口氣體品質(zhì); 7.堿液循環(huán)系統(tǒng),用于將所述氣體洗滌器中的液體與所述電解槽連通,實(shí)現(xiàn)堿液的循環(huán)利用; 8.出氣端控制系統(tǒng),所述氣體洗滌器的出氣口經(jīng)由所述出氣端控制系統(tǒng)連接大氣或用戶,用于實(shí)現(xiàn)出氣端的智能控制。 9.進(jìn)一步的,所述氣體洗滌系統(tǒng)包括: 10.氫分離洗滌器和氧分離洗滌器,所述氫分離洗滌器和所述氧分離洗滌器之間設(shè)有液位控制系統(tǒng),通過對(duì)比兩個(gè)洗滌器的實(shí)際液位進(jìn)行系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)。 11.進(jìn)一步的,所述液位控制系統(tǒng)包括: 12.液位計(jì),用于顯示所述氫分離洗滌器和所述氧分離洗滌器內(nèi)洗滌液的液位; 13.差壓變送器,用于測(cè)量所述氫分離洗滌器和所述氧分離洗滌器內(nèi)的壓力; 14.液位差控制器,用于根據(jù)液位計(jì)的顯示結(jié)果以及差壓變送器的測(cè)量結(jié)果,對(duì)系統(tǒng)各種工況進(jìn)行判定,并控制出氣端控制系統(tǒng)作出相應(yīng)動(dòng)作,保證系統(tǒng)長期處于安全液位范圍內(nèi)。 15.進(jìn)一步的,所述堿液循環(huán)系統(tǒng)包括連接于所述氣體洗滌系統(tǒng)的出液口與所述電解槽之間的循環(huán)管道,所述循環(huán)管道上設(shè)有: 16.管道過濾器,用于防止進(jìn)入電解槽的堿液中含有雜質(zhì); 17.堿液循環(huán)泵,選用變頻泵,
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