电解槽启动系统、方法、装置及存储介质

本发明涉及电解水，尤其涉及一种电解槽启动系统、方法、装置及存储介质。

背景技术：

1、化石能源消耗带来的能源枯竭和环境污染日益严重，可再生能源的大规模开发和利用势在必行。氢气具有能量密度高，可长期储存且几乎不消耗能量的特点，被视为可再生能源中理想的大规模、长周期储能介质，能在能源结构调整中发挥重大的作用。电解水制氢是一种高效、清洁的制氢技术，其原料为水，储量丰富，且制氢工艺简单，产物绿色无污染，是最有潜力的大规模制氢技术。

2、碱性电解水制氢是目前非常成熟的制氢方法，成本低，寿命长，已广泛应用于工业生产。碱性电解槽工作温度为80-90℃，目前在电解槽的冷启动过程中，由于电解槽以及碱液的热容较大，造成升温过程缓慢，低温造成电解槽整体的欧姆电阻较大，导致电解槽无法在高电流状态下运行(否则会造成电压偏高，导致电解槽停机)，使得电解槽的整体运行功率偏低，从而制约温升速率的提高。

3、因此，现有的电解槽冷启动技术存在电解液的温度上升速率较低的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种电解槽启动系统、方法、装置及存储介质，以解决电解槽启动时电解液的温度上升速率较低的技术问题。

2、本发明提出的技术方案如下：

3、本发明实施例第一方面提供一种电解槽启动系统，包括：控制器、电流传感器、电解槽、电解液泵和循环路线，所述循环路线设有两个，分别设置在所述电解槽的氢侧和氧侧，每个所述循环路线均包括第一循环路线和第二循环路线，所述第一循环路线包括第一气液分离器，所述第二循环路线包括第二气液分离器，所述第一气液分离器的电解液用量小于所述第二气液分离器的电解液用量；所述电解槽的出口通过第一三通调节阀分别和所述第一气液分离器的入口和所述第二气液分离器的入口连接，所述第一气液分离器的出口和所述第二气液分离器的出口均通过所述电解液泵与所述电解槽的入口连接；所述电流传感器的一端和所述电解槽连接，另一端和所述控制器连接，所述电流传感器用于采集所述电解槽的实时电流，所述控制器用于根据所述实时电流控制所述电解液泵的功率并调节所述第一三通调节阀，以调节电解液的循环路线。

4、可选地，电解槽启动系统还包括辅助循环单元，所述辅助循环单元设有两个入口和两个出口，所述辅助循环单元的两个入口分别和氢侧的所述循环路线及氧侧的所述循环路线连接，所述循环辅助单元的两个出口分别和所述电解槽的阴极侧和阳极侧连接，所述辅助循环单元用于调节氢侧和氧侧的电解液进入所述电解槽前的混合程度。

5、可选地，所述辅助循环单元包括第二三通调节阀、第三三通调节阀、第四三通调节阀、第五三通调节阀、第一三通接头和第二三通接头，所述第二三通调节阀和所述第四三通调节阀均设置在氧侧的所述循环路线上，所述第三三通调节阀和所述第五三通调节阀均设置在氢侧的所述循环路线上，所述第一三通接头的第一端和第二端分别和所述第二三通调节阀和所述第三三通调节阀连接，所述第一三通接头的第三端和所述第二三通接头的第三端连接，所述第二三通接头的第一端和第二端分别和所述第四三通调节阀和所述第五三通调节阀连接。

6、可选地，电解槽启动系统还包括温度传感器和加热器，所述加热器的入口分别和所述第一气液分离器的出口与所述第二气液分离器的出口连接，所述加热器的出口和所述电解液泵的入口连接，所述温度传感器设置在电解槽的入口，所述温度传感器和所述控制器连接，所述控制器用于通过所述温度传感器获取电解槽入口的电解液的实时温度，判断所述实时温度是否低于第一温度阈值，若低于所述第一温度阈值，则基于所述第一循环路线对电解液进行加热，若高于或等于所述第一温度阈值，则基于所述实时温度为所述电解槽提供工作电流，其中，所述实时温度越大，所述工作电流越大。

7、可选地，电解槽启动系统还包括冷却器、第三三通接头和第六三通调节阀，所述第六三通调节阀分别和所述第二气液分离器的出口、所述冷却器的进口的和所述第三三通接头的第三端连接，所述第三三通接头的第一端和第二端分别和所述加热器的入口和所述冷却器的出口连接。

8、可选地，所述第一气液分离器和所述第二气液分离器单独设置；或者，所述第一气液分离器和所述第二气液分离器通过在同一气液分离器上设置隔板形成。

9、本发明实施例第二方面提供一种电解槽启动方法，包括：获取所述电解槽的实时电流；基于所述实时电流调节电解液的循环路线，其中电解液的每个循环路线均包括第一循环路线和第二循环路线，所述第一循环路线在气液分离器部分的电解液用量小于所述第二循环路线在气液分离器部分的电解液用量。

10、可选地，基于所述实时电流调节电解液的循环路线，包括：判断所述实时电流是否大于第一电流阈值；若等于或小于所述第一电流阈值，则以低于第一预设速度的流速通过所述第一循环路线对电解液进行循环；若大于所述第一电流阈值，则以高于所述第一预设速度且低于第二预设速度的流速通过所述第一循环路线和所述第二循环路线共同对电解液进行循环。

11、可选地，在以高于所述第一预设速度且低于第二预设速度的流速通过所述第一循环路线和所述第二循环路线共同对电解液进行循环之后，电解槽启动方法还包括：判断所述实时电流是否等于或大于第二电流阈值，所述第二电离阈值大于所述第一电流阈值；若小于所述第二电流阈值，则继续通过所述第一循环路线和所述第二循环路线共同对电解液进行循环；若等于或大于所述第二电流阈值，则通过所述第二循环路线对电解液进行循环。

12、可选地，在获取所述电解槽的实时电流后，电解槽启动方法还包括：根据所述实时电流调节氢侧和氧侧的电解液进入所述电解槽前的混合程度。

13、可选地，根据所述实时电流调节氢侧和氧侧的电解液进入所述电解槽前的混合程度，包括：判断所述实时电流是否大于第三电流阈值；若小于或等于所述第三电流阈值，则将氢侧和氧侧的电解液分离并分别流入所述电解槽；若大于所述第三电流阈值，则将氢侧和氧侧的电解液进行部分混合或全部混合后再流入所述电解槽。

14、可选地，在获取所述电解槽的实时电流前，电解槽启动方法还包括：获取电解液的实时温度；判断所述实时温度是否低于第一温度阈值；若低于所述第一温度阈值，则基于所述第一循环路线对电解液进行加热；若高于或等于所述第一温度阈值，则基于所述实时温度为所述电解槽提供工作电流，其中，所述实时温度越大，所述工作电流越大。

15、可选地，在通过所述第二循环路线对电解液进行循环后，电解槽启动方法还包括：判断所述电解槽的入口的电解液的实时温度是否大于第二温度阈值；若大于所述第二温度阈值，则对电解液进行冷却；若小于所述第二温度阈值，则判断所述实时温度是否小于第三温度阈值，若小于所述第三温度阈值，则对停止对电解液进行冷却，其中，所述第三温度阈值小于所述第二温度阈值。

16、本发明实施例第三方面提供一种电解槽启动装置，包括：电流获取模块，用于获取所述电解槽的实时电流；调节模块，用于基于所述实时电流调节电解液的循环路线，其中电解液的每个循环路线均包括第一循环路线和第二循环路线，所述第一循环路线在气液分离器部分的电解液用量小于所述第二循环路线在气液分离器部分的电解液用量。

17、本发明实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如本发明实施例第二方面及第二方面任一项所述的电解槽启动方法。

18、从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

19、本发明实施例提供的一种电解槽启动系统、方法、装置及存储介质，通过设置第一循环路线和第二循环路线，所述第一循环路线包括第一气液分离器，所述第二循环路线包括第二气液分离器，所述第一气液分离器的电解液用量小于所述第二气液分离器的电解液用量，所述电解槽的出口通过第一三通调节阀分别和所述第一气液分离器的入口和所述第二气液分离器的入口连接，所述第一气液分离器的出口和所述第二气液分离器的出口均通过所述电解液泵与所述电解槽的入口连接，所述电流传感器的一端和所述电解槽连接，另一端和所述控制器连接，所述电流传感器用于采集所述电解槽的实时电流，所述控制器用于根据所述实时电流控制所述电解液泵的功率并调节所述第一三通调节阀，以调节电解液的循环路线，第一循环路线和第二循环路线中气液分离器部分的电解液用量不同，通过根据实时电流选择第一循环路线或第二循环路线进行切换，能够在启动前期选择电解液用量较小的第一循环路线进行循环，减小电解液的热容，从而提升电解槽启动时电解液的温度上升速率。