一种动态制氢过程的热集成系统及方法与流程

文档序号:27628685发布日期:2021-11-29 15:45阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种动态制氢过程的热集成系统,其特征在于,包括温度检测单元(1)、换热单元(2)和控制模块(3);所述温度检测单元(1)包括温度传感器(11),所述换热单元(2)包括内部换热器(21)和外部换热器(22);所述温度传感器(11)设置在电解槽内部,所述温度传感器(11)的输出端与控制模块(3)进行电连接;所述控制模块(3)设置在电解制氢系统的plc上,控制模块(3)与电解制氢系统的plc进行电连接,所述控制模块(3)内部设置有数据比较器,所述数据比较器数据连接内置比较值的数据存储器;所述内部换热器(21)和外部换热器(22)之间通过管路进行连接,所述管路内部设置有换热介质;所述内部换热器(21)设置在电解槽的外侧,所述外部换热器(22)设置在电解制氢系统的外部,用于进行热能利用;所述控制模块(3)控制换热单元(2)的换热功率,所述电解制氢系统的动力源为波动性电源。2.根据权利要求1所述的一种动态制氢过程的热集成系统,其特征在于,所述电解槽的数量为一台或多台;当电解槽的数量为多台时,电解槽的内部均设置有温度传感器(11),所述多个温度传感器(11)的输出端均与控制模块(3)进行电连接;所述控制模块(3)内部还设置有多路选择器,所述多路选择器以进行散热的电解槽为优先级,散热的电解槽中内部换热器(21)产生的热能传递给外部换热器(22),外部换热器(22)将热能传递给进行供热的电解槽。3.根据权利要求1所述的一种动态制氢过程的热集成系统,其特征在于,所述内部换热器(21)和外部换热器(22)之间的管路上设置有电磁阀,所述电磁阀与控制模块(3)进行电连接。4.根据权利要求1所述的一种动态制氢过程的热集成系统,其特征在于,所述换热介质为加热介质或冷却介质。5.根据权利要求1所述的一种动态制氢过程的热集成系统,其特征在于,所述电解槽为碱性电解槽、pem电解槽或soec电解槽。6.根据权利要求1所述的一种动态制氢过程的热集成系统,其特征在于,所述数据存储器的内置比较值为电解槽的最佳工作温度。7.根据权利要求1所述的一种动态制氢过程的热集成系统,其特征在于,所述波动性电源为风电电源、光伏电源或火电电源。8.根据权利要求1所述的一种动态制氢过程的热集成系统,其特征在于,所述温度检测单元(1)还包括温度信号传输线(12),所述温度传感器(11)的输出端通过温度信号传输线(12)与控制模块(3)进行电连接。9.一种动态制氢过程的热集成方法,其特征在于,包括以下过程,获取电解槽的温度,依据电解槽的温度和功率对电解槽热状态进行判断,所述电解槽热状态为需散热或需供热;依据电解槽热状态,控制换热单元(2)进行温度调节;当温度调节后有热量输出,对热量进行余热利用。10.根据权利要求1所述的一种动态制氢过程的热集成方法,其特征在于,对电解槽热
状态进行判断具体包括以下过程,当电解槽功率负荷低于额定功率,电解槽热状态判断为需供热;当电解槽负荷处于上升状态,电解槽热状态判断为需供热;当电解槽功率负荷不低于额定功率,电解槽热状态判断为需散热;当电解槽负荷处于下降状态,电解槽热状态判断为需散热。

技术总结
本发明公开了一种动态制氢过程的热集成系统及方法,包括温度检测单元、换热单元和控制模块;温度检测单元包括温度传感器,换热单元包括内部换热器和外部换热器;温度传感器设置在电解槽内部,温度传感器的输出端与控制模块进行电连接;控制模块设置在电解制氢系统的PLC上,控制模块与电解制氢系统的PLC进行电连接,控制模块内部设置有数据比较器,数据比较器数据连接内置比较值的数据存储器;内部换热器和外部换热器之间通过管路进行连接,管路内部设置有换热介质;内部换热器设置在电解槽的外侧,外部换热器设置在电解制氢系统的外部,用于进行热能利用;控制模块控制换热单元的换热功率,电解制氢系统的动力源为波动性电源。电解制氢系统的动力源为波动性电源。电解制氢系统的动力源为波动性电源。


技术研发人员:张畅 王金意 任志博 王鹏杰 徐显明 张欢
受保护的技术使用者:四川华能氢能科技有限公司 华能集团技术创新中心有限公司
技术研发日:2021.09.17
技术公布日:2021/11/28
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