一种水电解制氢系统及其气体纯度把握方法与流程本创造涉及水电解制氢技术领域,特殊涉及一种水电解制氢系统及其气体纯度把握方法。背景技术:传统的碱性水电解制氢系统,接受网电作为电解槽的直流输入电源;由于网电稳定,所以该制氢系统也通常处于压力稳定、碱液流量稳定、气体纯度稳定的状态下。具体的,传统的碱性水电解制氢系统,其电解槽负荷范围一般为50%~100%,在此范围内,其气体纯度通常满足规范要求。但当电解槽负荷范围在0%~50%时,气体纯度则达不到规范要求。新兴的新能源碱性水电解制氢系统,比如光伏碱性水电解制氢系统,由于光伏能量具有波动性和间接性,且早晚或阴雨天的光伏能量范围低于光伏发电容量的50%;假如要保证制氢系统的气体纯度合格,光伏容量和制氢容量的配比要远高于1:1,这样会造成光伏系统建设成本的增加,且光伏能量在高峰时不能完全被制氢系统利用,存在弃光现象。所以现有的新能源碱性水电解制氢系统无法完全满足光伏制氢的需求。技术实现要素:有鉴于此,本创造供应一种水电解制氢系统及其气体纯度把握方法,以提高其运行功率范围、增加新能源制氢能量的利用率。II为实现上述目的,本创造实施例供应如下技术方案:本创造实施例第一方面供应了一种水电解制氢系统的气体纯度把握方法,包括:推断所述水电解制氢系统是否处于预设功率运作时的状态;若所述水电解制氢系统处于所述预设功率运作时的状态,则降低所述水电解制氢系统的电解液流量,直至所述水电解制氢系统的气体纯度满足预设要求,或者所述电解液流量下降到预设流量下限。优选的,推断所述水电解制氢系统是否处于预设功率运作时的状态,包括:推断所述水电解制氢系统的输入功率是否低于预设功率下限,或者,所述气体纯度是否不满足所述预设要求;若所述水电解制氢系统的输入功率低于所述预设功率下限,或者,所述气体纯度不满足所述预设要求,则判定所述水电解制氢系统处于所述预设功率运作时的状态。优选的,所述水电解制氢系统的输入功率为:依据所述水电解制氢系统的输入电流和输入电压计算得到的;或者,依据其前级连接新能源发电系统的输出功率计算得到的。优选的,降低所述水电解制氢系统的电解液流量,直至所述水电解制氢系统的气体纯度满足预设要求,或者所述电解液流量下降到预设流量下限,包括:依据第一预设步长降低所述电解液流量;推断所述气体纯度是不是满足所述预设要求,或者,所述电解液流量是否下降到所述预设流量下若所述气体纯度满足所述预设要求,或者,所述电解液流量下降到所述预设流量下限,则停止降低所述电解液流量;若所述气体纯度不满足所述预设要求,并且,所述电解液流量未下降到所述预设流量下限,则返回所述依据第一预设步长降低所述电解液流量的步骤。优选的,降低所述水电解制氢系统的电解液流量的同时,还包括:把握所述水电解制氢系统中氧槽温小于槽温联锁值。III优选的,降低所述水电解制氢系统的电解液流量,直至所述电解液流量下降到预设流量下限之后,还包括:若所述气体纯度仍旧不满足所述预设要求,则降低所述水电解制氢系统的系统压力,直至所述气体纯度满足所述预设要求,或者所述系统压力下降到预设压力下限。优选的,降低所述水电解制氢系统的系统压力,直至所述气体纯度满足所述预设要求,或者所述系统压力下降到预设压力下限,包括:依据其次预设步长降低所述系统压力;推断所述气体纯度是不是满足所述预设要求,或者,所述系统压力是否下降到所述预设压力下限;若所述气体纯度满足所述预设要求,或者,所述系统压力下降到所述预设压力下限,则停止降低所述系统压力;若所述气体纯度不满足所述预设要求,并且,所述系统压力未下降到所述预设压力下限,则返回所述依据其次预设步长降低所述系统压力的步骤。优选的,降低所述水电解制氢系统的系统压力的同时,还包括:推断所述系统压力是否低于送气压力要求;若所述系统压力小于所述送气压力要求,则增加所述水电解制氢系统的氢气输送压力;若所述系统压力不低于所述送气压力要求,则不增加所述水电解制氢系统的氢气输送压力。优选的,降低所述水电解制氢系统的系统压力,直至所述系统压力下降到预设压力下限之后,还包括:若所述气体纯度仍旧不满足所述预设要求,则把握所述水电解制氢系统前级的新能源发电系统停止输出,且所述水电解制氢系统的电解槽停机。本创造另一方面还供应了一种水电解制氢系统,其把握器用于执行如上述部分所述的水电解制氢系统的气体纯度把握方法。优选的,所述水电解制氢系统包括:所述把握器、电解槽、气液分别单元和气体分析仪;其中:IV所述电解槽的输出端与所述气液分别单元的输入端相连;所述气液分别单元的液体输出端通过相应的液体管道连接所述电解槽的液体回收端,且所述液体管道上设置有流量调整单元;所述气体分析仪用于检测所述水电解制氢系统的气体纯度。优选的,所述流量调整单元包括:变频器、循环泵和手动球阀;所述气液分别单元的液体输出端通过第一液体管道连接所述循环泵的输入端;所述循环泵的输出端通过其次液体管道连接所述电解槽的液体回收端,且所述其次液体管道上设置有电解液流量计和所述手动球阀;所述电解液流量计用于检测所述水电解制氢系统的电解液流量,并发送至所述把握器;所述变频器,用于依据所述把握器的把握,调整所述循环泵的转速,以转变所述电解液流量。优选的,还包括:设置于所述电解槽输入端的电流传感器和电压变送器,两者的输出端均与所述把握器相连,以使所述把握器猎取并依据所述水电解制氢系统的输入电流和输入电压进而计算得到所述水电解制氢系统的输入功率,作为其推断所述水电解制氢系统是否处于预设功率运作时的状态的依据。优选的,还包括:设置于所述气液分别单元输入端的温度变送器,用于检测所述水电解制氢系统的氧槽温,并发送至所述把握器,以挂念所述把握器把握所述氧槽温小于槽温联锁值。优选的,所述电解槽的输入端连接新能源发电系统的输出端;所述水电解制氢系统还包括:用于实现所述把握器与所述新能源发电系统之间通信连接的通讯主机。优选的,还包括:压力调整单元;所述气液分别单元的气体输出端通过所述压力调整单元进行气体输出;所述压力调整单元用于调整自身输出气体的压力;所述把握器还用于执行如另一部分所述的水电解制氢系统的气体纯度把握方法。优选的,所述压力调整单元包括:薄膜调整阀;所述气液分别单元的氧气输出管路中设置有氧气压力变送器,以检测所述水电解制氢系统的系统压力,并发送至所述把握器;所述薄膜调整阀用于依据所述把握器的把握,调整所述系统压力。优选的,所述压力调整单元还包括:缓冲罐、氢压机及旁通阀;所述气液分别单元的氢气输出管路依次通过相应阀门和所述缓冲罐连接所述氢压机的输入端;所述缓冲罐中设置有氢气压力变送器,以检测所述缓冲罐中的气体压力,并发送至所述把握器;所述旁通阀并联连接于所述氢压机的两端,并受控于所述把握器。本创造供应的水电解制氢系统的气体纯度把握方法,在水电解制氢系统处于预设功率运作时的状态时,降低水电解制氢系统的电解液流量,直至水电解制氢系统的气体纯度满足预设要求,或者电解液流量下降到预设流量下限。由于电解液流量越低,氢气在氢气气液分别器内分别越彻底、氧气在氧气气液分别器内气液分别越彻底,两者的纯度越好;因此,在水电解制氢系统处于预 设功率运作时的状态时,通过降低水电解制氢系统的电解液流量,可提升气体纯度,扩大其运行 功率范围;若该水电解制氢系统接收新能源供电,则能够增加新能源制氢能量的利用率,且无 需提高新能源制氢容量配比,避开了新能源建设成本的增加及新能源能量高峰时的能量铺张。 附图解释 为了更清楚地解释本创造实施例或现存技术中的技术方案,下面将对实施例或现存技术描述中 所需要用法的附图作简洁地介绍,自不待言地,下面描述中的附图仅仅是本创造的实施例,对 于本事域一般技术人员来讲,在不付出制造性劳动的前提下,还可以依据供应的附图获得其他 的附图。 为本创造实施例供应的一种水电解制氢系统的气体纯度把握方法的部分流程图;VI 为本创造实施例供应的水电解制氢系统的一种具体结构图。具体实施方式 下面将结合本创造实施例中的附图,对本创造实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,明 显,所描述的实施例仅仅是本创造一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本创造中的实施 例,本事域一般技术人员在没做出制造性劳动前提下所获得的全部其他实施例,都属于本创 造庇护的范围。 在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括 一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他 要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况 下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排解在包括所述要素的过程、方法、物品或者设 备中还存在另外的相同要素。 本创造供应一种水电解制氢系统的气体纯度把握方法,以提高其运行功率范围、增加新能源制 氢能量的利用率。 请参见图1,该水电解制氢系统的气体纯度把握方法,包括: s101、推断水电解制氢系统是否处于预设功率运作时的状态。 水电解制氢系统的电解槽负荷范围一般为50%~100%,此时其能战场运作时的状态,其气体纯 度通常满足规范要求。但当电解槽负荷范围在0%~50%时,气体纯度则达不到规范要求,此 时解释其处于低功率运作时的状态,即预设功率运作时的状态。 也即,实际应用中,若检测到水电解制氢系统的输入功率低于其额定功率的 50%时,或者, 其气体纯度不满足预设要求时,即可判定其处于预设功率运作时的状态,则执行步骤s102。 s102、降低水电解制氢系统的电解液流量,直至水电解制氢系统的气体纯度满足预设要求, 或者电解液流量下降到预设流量下限。 VII 实际应用中,对于电解液流量的降低和气体纯度的推断,可以是周期性执行的,即每次降低一 个步长,然后对气体纯度是不是满足预设要求和电解液流量是否下降到预设流量下限进行推断; 肯定时长之后,完成一个周期,然后再次对电解液流量降低一个步长,并再次进行上述推断; 周而复始,实现周期性执行;该周期的长度可以视其具体应用环境而定,均在本申请的庇护范 围内;每个周期的步长可以相同,也可以不同,并不做具体限定。 或者,对于电解液流量的降低和气体纯度的推断,也可以是无间断持续性执行的,即连续降低 电解液流量,然后对气体纯度是不是满足预设要求和电解液流量是否下降到预设流量下限均进行 实时推断。 不论接受何种方式降低水电解制氢系统的电解液流量,由于电解液流量越低,氢气在氢气气液 分别器内分别越彻底、氧气在氧气气液分别器内气液分别越彻底,两者的纯度越好;因此,在 该降低过程中,一旦检测到气体纯度满足预设要求,实际应用中可以具体是检测到氢气纯度满 足相应要求,即可停止该降低过程,只要保证该水电解制氢系统能够输出纯度满足相应要求的 氢气即可,以避开电解液流量过低。 实际应用中,可以依据制氢系统模块设计,确定电解液流量的最低限值和额定值,以该最低限值作 为预设流量下限,确保电解液流量过低。 本实施例供应的水电解制氢系统的气体纯度把握方法,在水电解制氢系统处于预设功率运行状 态时,通过降低水电解制氢系统的电解液流量,能够提高气体纯度,削减不合格气体的排放, 并且扩大其运行功率范围;若该水电解制氢系统接收新能源供电,则能够增加新能源制氢能量 的利用率,且无需提高新能源制氢容量配比,避开了新能源建设成本的增加及新能源能量高峰 时的能量铺张。 在上一实施例的基础之上,优选的,参见图 2,其步骤 s101、推断水电解制氢系统是否处于 预设功率运作时的状态,具体包括: s201、推断水电解制氢系统的输入功率是否低于预设功率下限。 VIII 若水电解制氢系统的输入功率低于预设功率下限,则判定水电解制氢系统处于预设功率运行状




