一种电解制氢系统装置及其把握方法与流程1.本创造涉及电解氢领域,具体涉及一种电解制氢系统装置及其把握方法。背景技术:2.氢气是一种绿色、清洁能源,随国家能源战略规划落地,将来氢能会作为一种核心能源形式存在。当前阶段限制氢能进一步进展的因素是氢气的成本,随着光伏、风电等新能源成本的持续降低,新能源制氢正在慢慢地走向商业化,当新能源度电成本达到0.1元左右,新能源水电解制氢成本远远低于工业副产氢等别的形式的制氢成本。3112593249a公开了一种新能源制氢平台,包括风力发电机、导管架、顶部承台、中控模块、蓄电池、电解制氢模块、海水淡化模块和储气设备。其中风力发电机将风能转化为电能后传输至中控模块和蓄电池中,中控模块对电能进行按需安排调控后供应到电解制氢模块、海水淡化模块中用法,同时蓄电池对风力发电机产生的电能进行存储。海水淡化模块抽取海水进行淡化处理,再将处理得到的淡水输送至电解制氢模块进行电解制氢,最终将制备好的氢气和氧气分别输送至储气设备中分别储存,实现对风能的充分的利用,提高风能转化率。4.目前新能源制氢的技术方案可大致分为两大类,一是纯离网制氢,另一种方式是连接电网制氢,如cn112290580a公开了新能源制氢系统,通过所述功率变换器将所述新能源电源供应的电能转化为直流电能,并以上限功率输出至所述直流母线;并通过所述能量把握器依据所述电解设备的供电参数检测值,把握所述变流器工作,使所述电解设备接收到的功率等于自身的功率需求给定值。利用电网为新能源电源供应补充或者消纳,使电解设备的供电功率稳定,避开了因II输入功率不平稳导致设备反复启停所带来的设备利用率低和影响设备寿命的问题,同时也避开了电能过剩时电解槽无法消耗而带来的电能铺张。5.然而目前,在电解氢过程中存在制氢系统开头时,温度太低,光伏给电解液预热的时间太长,预热可能有几个小时,导致没办法电解制氢;又由于在电解制氢过程中会产生热量,很可能将电解液温度加到100,高温时制氢的效率会发生降低,同时带来压强增大的风险。技术实现要素:6.鉴于现存技术中存在的问题,本创造的目的是供应一种电解制氢系统装置及其把握方法,解决电解过程中温度过高所带来的电解槽内部气压过高平安问题,可以合理把握电解过程中的温度,解决长时间制氢所带来的制氢效率降低的问题。7.为达此目的,本创造接受以下技术方案:8.第一方面,本创造供应了一种电解制氢系统装置的把握方法,所述把握方法有:9.采集电解装置中电解液的温度t和预设下限液位wlo作对比,推断系统装置的工况状态;之后将所述温度tIII、预设上限液位whi、预设下限温度t和预设下限液位wlo作对比,把握加注单元的运行以调整系统装置至最佳运作时的状态。10.本创造供应的把握方法,通过对特定反应参数的判定,实现了电解过程温度的高精准调控,避开电解了电解制氢过程中电解效率降低的问题。调控过程中为实时调控,即为采集的参数不合格则进入待机状态做调整,达到运行标准后,调整后进入最佳工况进行制氢,同时监控电解液的参数进行推断进而实现实时调整,进而确保制氢系统能快速的达到制氢状态降低现有制氢系统的启动时间,较现存技术中达到制氢工作的启动时间降低2035%。11.作为本创造优选的技术方案,所述工况状态包括待机状态和运作时的状态。12.优选地,所述推断中若tlo,则所述工况状态为待机状态。13.优选地,所述推断中若tlo,则所述工况状态为运作时的状态。14.优选地,所述推断中若wlo,则将热介质和冷介质加入电解装置至wlo并再次采集电解液的温度和液位进行新的推断。15.本创造中,热介质和冷介质同时注入时需要把握肯定的比例为k=(t为热介质温度。16.作为本创造优选的技术方案,当启动状态为待机状态时,推断液位w与预设上限液位whi的关系。17.优选地,若wVIhi,则连续对比温度thi可以则抽出体积占比为1020%的电解液并采集电解液的温度和液位进行新的推断,或者接受自身的控温系统来进行调整,此过程在启动后非紧急时接受。19.优选地,若tlo的关系。20.优选地,若wlo,则将热介质和冷介质加入电解装置至wlo并采集电解液的温度和液位开头新的推断过程,反之则进入运作时的状态。21.作为本创造优选的技术方案,当启动状态为运作时的状态时或由待机状态进入运作时的状态时,推hi的关系。22.优选地,若whi,则推断温度t的关系。23.若whi,则可以抽出体积占比为1020%的电解液并采集电解液的温度和液位开头新的推断预设最适温度。24.作为本创造优选的技术方案,若t并进入最佳运作时的状态。IX25.优选地,若t=awhi并进入最佳运作时的状态。26.本创造中,a值可以是选择为0.80.92,例如可以是0.8、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.9、0.91或0.92等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的组合同样适用。27.优选地,若t并进入最佳运作时的状态。28.作为本创造优选的技术方案,若电解装置停机,则推断wlo的关系。29.优选地,若wlo,则将冷介质和热介质加入电解池至w=bwhi之后并采集电解液的温度和液位开头新的推断,反之则采集电解液的温度和液位进行新的推断。30.本创造中,b值可以是选择为0.80.92,例如可以是0.8、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.9、0.91或0.92等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的组合同样适用。31.作为本创造优选的技术方案,所述把握方法有:32.采集电解装置中电解液的温度t分别与预设下限温度tXI和预设下限液位wlo作对比,推断系统装置的工况状态;33.所述工况状态包括待机状态和运作时的状态;34.所述推断中若tlo,则所述工况状态为待机状态;35.所述推断中若tlo,则所述工况状态为运作时的状态;XII36.所述推断中若wlo,则将热介质和冷介质加入电解装置至wlo并开头采集电解液的温度和液位进行新的推断;37.之后将所述温度t、预设上限液位whi、预设下限温度t和预设下限液位wlo作对比,把握加注/抽出单元的运行调整系统至运作时的状态;38.当所述工况状态为待机状态时,推断液位wXIII与预设上限液位whi的关系;若whi,则连续对比温度tloXIV的关系;若wlo,则将热介质和冷介质加入电解装置至wlo并采集电解液的温度和液位开头新的推断过程,反之则进入运作时的状态;39.当所述工况状态为运作时的状态时或由所述待机状态进入所述运作时的状态时,推断液位whi的关系;若whi,则推断温度t=awhi并进入最佳运作时的状态;若t并进入最佳运作时的状态;XVI40.若电解装置停机,则推断wlo的关系;若wlo,则将冷介质和热介质加入电解池至w=bwhi之后并采集电解液的温度和液位开头新的推断,反之则采集电解液的温度和液位进行新的推断。41.本创造中,进入运作时的状态即为制氢开头。 42.本创造中,所述预设最适温度t 为电解制氢中能达到最佳制氢速率的温度。43.其次方面,本创造供应了一种电解制氢系统装置,接受如第一方面所述的把握办法来进行把 握,所述电解制氢系统装置中的电解装置配置连接有介质单元; 44.所述介质单元包括热介质加注/抽出子单元、冷介质加注/抽出子单元和加注/抽出把握子单 XVII46.所述电解装置还依次与制氢把握器和所述加注/抽出把握子单元相连接。 47.本创造供应的电解制氢系统装置,通过引入特定结构的介质单元单元,把握电解过程中的 电解液的温度,通过介质通入电解槽中时接受特定外形的波纹多孔管(沿中心线呈波纹状,管 材表面具有1 2mm的渐缩孔,由外壁表面对内渐缩)实现介质的快速分散以快速调整电解槽的温度,确保电解过程中温度的恒定,避开电解过程中温度过高所带来的电解槽内部气压过高平安问题。 48.本创造中,停机状态,运作时的状态,待机状态是制氢把握单元通信传输到加注系统的状态信 49.本创造中,电解制氢系统装置整体包括依次连接的电源、电解装置、纯化单元、压缩单元和储氢单元。 50.本创造中渐缩孔的最大直径和最小直径的极差值为1 2mm,具体的最小直径可以依据工况进行设置,本创造中不做具体限制。51.作为本创造优选的技术方案,所述电解装置分别与所述热介质加注/抽出子单元和所述冷介 质加注/抽出子单元相连接。 52.作为本创造优选的技术方案,所述电解装置内还设置有电解气收集装置。 53.作为本创造优选的技术方案,所述加注/抽出把握子单元与外部电源和/或电网相连接。 54.本创造中,所述加注/抽出系统还配置有温度检测设备和液位检测设备,已检测电解槽、冷 介质和热介质的参数,所述热介质和冷介质可以是水或电解液; 55.与现存技术方案相比,本创造起码具有以下有益效果: 56.(1)本创造供应的把握方法,通过对特定反应参数的判定协作本创造中的装置,实现了电解 过程温度的高精准调控,避开了电解制氢过程中电解效率降低的问题。降低现有制氢系统的启 XVIII 动时间,较现存技术中达到制氢工作的启动时间降低20 35%。57.(2)本创造供应的电解制氢系统装置,通过引入特定结构的介质单元单元,把握电解过程中 的电解液的温度,介质通入电解槽中接受特定外形的波纹多孔管(沿中心线呈波纹状,管材表 面具有孔径为1 2mm的渐缩孔,由外壁表面对内渐缩)实现介质的快速分散以快速调整电解槽的温度控温速率有现有的5 6/min提升至10 15/min。确保电解过程中温度的恒定,避开电解过程中温度过高所带来的电解槽内部气压过高平安问题。 附图解释 58.图1 是本创造实施例1 供应的电解制氢系统装置的把握方法的示意图; 59.图2 是本创造实施例2 供应的电解制氢系统装置的把握方法的示意图;
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