The invention provides a SPE pure water hydrogen generator with self-heating function and a control method. The device takes the temperature signal (b), liquid level position signal (c) and hydrogen pressure signal (g) of the water tank as the control basis, controls the heating device (1), the first solenoid valve (3), the second solenoid valve (10) and the water supply pump (13) through the main control board (19), and realizes the self-heating of the SPE pure water hydrogen generator. Function. The device successfully solves the problem that the SPE electrolyzer can not be used because of ice in the low temperature condition, and improves its service life. It has a certain application prospect.
【技术实现步骤摘要】
一种具有自加热功能的SPE纯水氢气发生器及控制方法
本专利技术提供了一种具有自加热功能的SPE纯水氢气发生器及控制方法,具体涉及氢气发生器的加热控制方法以及运行方式,属于能源领域。
技术介绍
随着化石能源的急剧消耗和环境污染的日益严重,发展可再生能源、走可持续发展道路已经成为各国学者研究的焦点。但由于太阳能、风能等可再生能源的间歇性和不易储存及运输等特点,需要一种高效清洁的能源载体作为可再生能源和用户之间的桥梁。氢能以其清洁,高效的特点被公认为未来最有潜力的能源载体。在目前的各种制氢技术中,利用可再生能源所产生的电能作为动力来电解水是最为成熟和最有潜力的技术,被视为通向氢经济的最佳途径。随着对氢能源研究日益深入广泛的开展,电解水技术也得到了迅猛的发展。目前已经发展了3种基于不同种类的电解槽,分别是碱性电解槽,聚合物薄膜电解槽以及固体氧化物电解槽,电解效率也从70%提高到90%。碱性电解槽因为碱液具有腐蚀性开始逐渐被限制使用,而固体氧化物电解槽虽然效率很高,但是其将近1000℃的工作温度也带来了材料和使用问题,因此聚合物薄膜电解槽应用更为广泛。固体聚合物电解质电解水制氢技术,简称为SPE电解水制氢技术,其核心是SPE电解槽,它由膜一电极组件、集电器、框架和密封垫等组成。其中,膜一电极组件和集电器是电解槽的核心部件,决定着电解槽的使用性能。目前,能作为SPE电解水制氢技术中使用的膜主要有杜邦公司的Nafion膜、美国道氏化学公司Dow膜、加拿大BallardAdraned材料等公司的膜产品,其中大部分为全氟磺酸膜。全氟磺酸膜为H+提供通道,在阴极以氢气的形式析 ...
【技术保护点】
1.一种具有自加热功能的SPE纯水氢气发生器,其特征在于包括:加热装置(1)固定在水箱(2)中;水箱(2)与第一管路(4)、第一电磁阀(3)、循环泵(5)、第二管路(6)、电解槽(7)和第三管路(8)依次连接,组成水循环路;循环泵(5)与第二管路(6)之间由三通连接,另一路连接第四管路(9);第二电磁阀(10)有两个进口和一个出口,分别连接第四管路(9)、补水管路(11)和第五管路(12);补水泵(13)的进出口分别通过第五管路(12)和第六管路(14)与第二电磁阀(10)和水箱(2)连接;电解槽(7)通过第七管路(15)与氢水分离器(16)连接,氢水分离器(16)通过氢气出口管路(17)与大气相连接,并且在氢气出口管路(17)上设有压力变送器(18);水箱(2)通过氧气出口管路(20)与大气相连接;主控板(19)接收水箱温度信号(b)、水箱液面位置信号(c)和氢气压力信号(g),分别通过第一电路(a)、第二电路(d)、第三电路(e)和第四电路(f)来控制补水泵(13)、加热装置(1)、第一电磁阀(3)和第二电磁阀(10)工作。
【技术特征摘要】
1.一种具有自加热功能的SPE纯水氢气发生器,其特征在于包括:加热装置(1)固定在水箱(2)中;水箱(2)与第一管路(4)、第一电磁阀(3)、循环泵(5)、第二管路(6)、电解槽(7)和第三管路(8)依次连接,组成水循环路;循环泵(5)与第二管路(6)之间由三通连接,另一路连接第四管路(9);第二电磁阀(10)有两个进口和一个出口,分别连接第四管路(9)、补水管路(11)和第五管路(12);补水泵(13)的进出口分别通过第五管路(12)和第六管路(14)与第二电磁阀(10)和水箱(2)连接;电解槽(7)通过第七管路(15)与氢水分离器(16)连接,氢水分离器(16)通过氢气出口管路(17)与大气相连接,并且在氢气出口管路(17)上设有压力变送器(18);水箱(2)通过氧气出口管路(20)与大气相连接;主控板(19)接收水箱温度信号(b)、水箱液面位置信号(c)和氢气压力信号(g),分别通过第一电路(a)、第二电路(d)、第三电路(e)和第四电路(f)来控制补水泵(13)、加热装置(1)、第一电磁阀(3)和第二电磁阀(10)工作。2.控制如权利要求1所述的一种具有自加热功能的SPE纯水氢气发生器的方法,其特征在于:i.当使用氢气发生器时,主控板(19)接收到水箱温度信号(b)并进行判断;当水箱温...
【专利技术属性】
技术研发人员:纪常伟,汤传琦,汪硕峰,杨紫璇,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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