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电解水制氢系统及其操控方法和控制装置与流程

时间: 2024-04-25 17:41:57 |   作者: 产品展示

  本技术属于电解水制氢,尤其涉及一种电解水制氢系统及其操控方法和控制装置。

  1、纯水电解槽在工作时,电解槽内隔膜的承压能力有限,因此在装置运行中,后续的气液分离部分的氢氧两侧的压差需要小于隔膜的极限承压值,一旦氢氧两侧的压差过大则必须及时调节以使两侧压力趋于一致,以避免损坏隔膜。一般是通过调节阀调节两侧压力,但此方式调节速度慢,且存在失控风险,为降低失控风险只能停机调试,影响生产效率,存在改进空间。

  1、本技术旨在至少解决现存技术中存在的技术问题之一。为此,本技术提出一种电解水制氢系统及其操控方法和控制装置,增大电解水制氢系统的压差可调节范围,提高制氢生产效率,缩短开机时间。

  6、第一补气装置,所述第一补气装置与所述氧气处理路相连,用于可选择性地向所述氧气处理路补气;

  7、第二补气装置,所述第二补气装置与所述氢气处理路相连,用于可选择性地向所述氢气处理路补充氢气。

  8、根据本技术的电解水制氢系统,通过设置所述第一补气装置和所述第二补气装置,在所述氧气处理路或者所述氢气处理路的压力偏低时,向对应的处理路补充气体,增加所述氧气处理路或者所述氢气处理路的压力,以使所述氧气处理路和所述氢气处理路的压差控制在最优范围内,压差可调节范围大,避免停机调试,提高生产效率,且在开机时能够最终靠向所述氧气处理路和/或所述氢气处理路补气以缩短开机时间。

  10、压差检测装置,所述压差检测装置连接在所述氧气处理路的氧气分离器与所述氢气处理路的氢气分离器之间,所述第一补气装置与所述压差检测装置电连接,所述第一补气装置用于基于所述压差检测装置的信号工作。

  12、根据本技术的一个实施例,所述氧气分离器与所述氢气分离器的底部相连,所述压差检测装置为压差液位计。

  15、第一补气设备,所述第一补气设备的补气口通过所述第一补气管与所述氧气处理路连接;

  17、根据本技术的一个实施例,所述第一补气装置与所述氧气处理路的氧气分离器的顶部相连。

  18、根据本技术的一个实施例,所述第一补气装置用于向所述氧气处理路补充惰性气体。

  19、根据本技术的一个实施例,所述第一补气装置用于向所述氧气处理路补充氧气。

  20、根据本技术的一个实施例,所述第一补气装置与所述氧气处理路的连接管路和所述第二补气装置与所述氢气处理路的连接管路上均设有流量计。

  21、第二方面,本技术提供了一种如上述任一项所述的电解水制氢系统的操控方法,包括:

  24、通过获取所述氢气处理路和所述氧气处理路的压差信息,来判断氢氧两侧的压差状态,在所述氧气处理路的压力偏低导致压差较大时,控制第一补气装置向所述氧气处理路补充气体,增加氧气处理路的压力,以使氧气处理路和氢气处理路的压差控制在最优范围内,压差可调节范围大,避免停机调试,提高生产效率,且在开机时能够最终靠向所述氧气处理路补气以缩短开机时间。

  25、根据本技术的一个实施例,所述基于所述压差信息控制所述第一补气装置和所述第二补气装置,包括:

  26、在所述电解水制氢系统处于运行阶段,且所述氢气处理路和所述氧气处理路的压差大于第一目标值的情况下,控制所述第一补气装置向所述氧气处理路补气;

  27、在所述电解水制氢系统处于运行阶段,且所述氢气处理路和所述氧气处理路的压差小于第二目标值的情况下,控制所述第二补气装置向所述氢气处理路补气。

  28、根据本技术的一个实施例,所述基于所述压差信息控制所述第一补气装置和所述第二补气装置,包括:

  29、在所述电解水制氢系统处于启动阶段的情况下,按照目标比例控制所述第一补气装置向所述氧气处理路补气且控制所述第二补气装置向所述氢气处理路补气。

  30、第三方面,本技术提供了一种如上述任一项所述的电解水制氢系统的控制装置,包括:

  33、根据本技术的电解水制氢系统的控制装置,通过所述第一获取模块获取所述氢气处理路和所述氧气处理路的压差信息,通过所述第一控制模块基于所述压差信息控制所述第一补气装置,在所述氧气处理路的压力偏低导致压差较大时,控制第一补气装置向所述氧气处理路补充气体,增加氧气处理路的压力,以使氧气处理路和氢气处理路的压差控制在最优范围内,压差可调节范围大,避免停机调试,提高生产效率,且在开机时能够最终靠向所述氧气处理路补气以缩短开机时间。

  34、第四方面,本技术提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第二方面所述的电解水制氢系统的控制方法。

  35、第五方面,本技术提供了一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面所述的电解水制氢系统的控制方法。

  36、第六方面,本技术提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第二方面所述的电解水制氢系统的控制方法。

  37、第七方面,本技术提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面所述的电解水制氢系统的控制方法。

  38、本技术实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:

  39、根据本技术的电子设备、非暂态计算机可读存储介质、芯片和计算机程序产品,通过设置所述第一补气装置和所述第二补气装置,在所述氧气处理路或者所述氢气处理路的压力偏低时,向对应的处理路补充气体,增加所述氧气处理路或者所述氢气处理路的压力,以使所述氧气处理路和所述氢气处理路的压差控制在最优范围内,压差可调节范围大,避免停机调试,提高生产效率,且在开机时能够最终靠向所述氧气处理路和/或所述氢气处理路补气以缩短开机时间。

  40、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。

  设计和制备新能源电极材料研究材料在氢气、氧气、二氧化碳等能源小分子电催化转化中的应用,通过先进表征手段和理论模拟计算理解催化位点和反应机理,力图发展几种具有应用前景的电催化剂材料。

  多酸团簇、金属有机框架材料的合成性能研究与计算模拟,最重要的包含: 1.多酸团簇-无机晶核共组装进行光催化分解水制氢与二氧化碳还原; 2.低维多孔材料的结构与催化性能的研究。

  低维纳米材料(纳米颗粒、纳米线/管/框/片、二维材料)的电子显微分析以及基于电子显微分析结果的先进能源材料设计、制备和器件应用。

  新能源材料设计、合成及应用研究。最重要的包含:1二氧化碳电催化还原、电催化分解水制氢等;2原子界面电极材料的制备及能量转换技术探讨研究。