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適應快速寬功率波動的電解制氫系統及控制方法與流程

1252   編輯:中冶有色網   來源:中國船舶重工集團公司第七一八研究所  
2023-11-07 14:49:21
1.本發明涉及水電解制氫技術領域,尤其涉及一種適應快速寬功率波動的電解制氫系統及控制方法。 背景技術: 2.氫能是一種理想的二次能源,與其他能源相比,氫熱值高,且燃燒產物為水,是最環保的能源,氫能被認為是未來人類社會的終極能源。氫儲能技術被認為是解決可再生能源消納難題的有效途徑,通過可再生能源發電制氫過程可以有效實現低碳制氫、綠色制氫。但由于電解水過程能耗較高且由于風電、光伏等電源的波動性,因此對電解水制氫系統的耐功率波動范圍和系統控制提出了更高的要求。 3.在現有堿性制氫系統利用多臺堿性電解槽進行并聯,可有效實現電解槽對寬功率下的適應,但堿性電解槽具有響應速度慢的特性,難以應對快速的功率波動; 4.另外現有的制氫系統基本是對應一套干燥機純化系統,導致在低功率工作時,由于干燥系統容積較大,系統低功率下產氣較少,純化系統再生過程較慢,且耗氣量大,導致干燥不完全,出現氣體露點較差。在專利一種混合式電解水的綠氫制備系統中,采用了一臺堿性電解槽和一臺pem電解槽進行串并聯構造;該發明中采用單套氫氣純化單元,不同電解槽均通過同一套氫氣純化系統,無差別對待堿性電解槽和pem電解槽產氣,不能有效利用純水電解槽產氣純度高、雜質少等優點;且在低功率下運行時存在氣體露點較差、純度較差問題。 5.因此,業內急需一種能夠快速響應寬功率波動的電解制氫系統及控制方法。 技術實現要素: 6.本發明的目的在于提供一種適應快速寬功率波動的電解制氫系統及控制方法,解決背景技術中存在的氣體露點差、純度差以及無法有效應對功率波動的技術問題。 7.本發明提供了一種適應快速寬功率波動的電解制氫系統,包括電源模塊、控制器、電解制氫模組和純化單元模組; 8.電解制氫模組和電源模塊均與控制器連接;純化單元模組連接于電解制氫模組的氫側輸出口,純化單元模組用以電解制氫模組氫氣的純化;電源模塊用以控制器和電解制氫模組供電;控制器用以控制電解制氫模組制氫;電解制氫模組用以電解制氫; 9.所述電解制氫模組包括堿性制氫單元和pem制氫單元;純化單元模組包括堿性制氫純化單元和pem制氫純化單元; 10.堿性制氫單元的出氫口連接第一氫分離器,第一氫分離器的輸出端連接氫洗滌器,氫洗滌器的輸出端連接脫氧塔,脫氧塔的出口端連通堿性制氫純化單元,堿性制氫單元電解產生的氫氣依次經第一氫分離器分離、氫洗滌器和脫氧塔后至堿
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