一种碱性制氢电解槽的碱液循环系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术属于碱性电解水制氢技术领域，公开了一种碱性制氢电解槽的碱液循环系统，包括碱性电解槽、阳极侧气液分离釜、阴极侧气液分离釜、阳极侧碱液循环泵、阴极侧碱液循环泵、阀门组及连接管道，可通过控制阀门组的开闭实现三种不同的碱液循环模式，即完全混合模式、部分混合模式、完全分离模式。本发明专利技术通过增设阀门组件实现碱性电解槽阳极侧和阴极侧电解液循环的解耦，可以根据需求控制阳极侧和阴极侧碱液混合的程度，并实现阳极侧和阴极侧碱液流量的分别、连续调节；本发明专利技术通过碱液循环模式的切换和碱液流量的自主调节，实现电解槽在不同负荷下和变负荷过程中的安全、稳定、高效运行，有利于利用碱性电解水制氢实现可再生能源的消纳。消纳。消纳。

【技术实现步骤摘要】
一种碱性制氢电解槽的碱液循环系统及其工作方法


[0001]本专利技术属于碱性电解水制氢
，特别涉及一种碱性制氢电解槽的碱液循环系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]当前，碱性电解水制氢是目前唯一能够实现大规模、长周期可再生能源电力存储的技术。碱性电解水制氢是一种成熟的技术手段。然而，传统的碱性电解槽对波动性电源输入的匹配性较差。当前，电解槽在运行过程中，阴极侧和阳极侧的电解液处于完全共混状态，在低负荷运行时，阳极侧和阴极侧气体掺混较严重，当气体混合物达到爆炸极限时容易造成严重事故。解决该问题的一种途径是提升隔膜的阻气性能，但这会导致成本的上升，并且往往伴随着隔膜电阻的提升和运行能耗的增加。
[0003]另外，目前的电解槽碱液循环系统采用固定流量，在变负荷运行条件下，产气量波动较大，气体容易在电极表面积聚，造成局部电阻增大，引起电解电压提升、温度增加，形成热点，造成能耗的增大、材料的加速损耗和操作安全隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种碱性制氢电解槽的碱液循环系统及其工作方法，在低成本的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱性制氢电解槽的碱液循环系统，其特征在于，包括碱性电解槽(1)、阳极侧气液分离釜(2)、阴极侧气液分离釜(3)、阳极侧碱液循环泵(4)、阴极侧碱液循环泵(5)、阀门组及连接管道；阀门组包括第一阀门(6)、第二阀门(7)、第三阀门(8)、第四阀门(9)、第五阀门(10)、第六阀门(11)及第七阀门(12)；碱性电解槽(1)的阳极电解液出口连接阳极侧气液分离釜(2)的入口，阳极侧气液分离釜(2)的出口连接阳极侧碱液循环泵(4)的入口，阳极侧碱液循环泵(4)的出口通过连接管道连接第一阀门(6)和第二阀门(7)，第一阀门(6)通过连接管道连接第五阀门(10)和第六阀门(11)，第二阀门(7)通过连接管道分别连接碱性电解槽(1)的阳极电解液入口、第五阀门(10)及第七阀门(12)；碱性电解槽(1)的阴极电解液出口连接阴极侧气液分离釜(3)的入口，阴极侧气液分离釜(3)的出口连接阴极侧碱液循环泵(5)的入口，阴极侧碱液循环泵(5)的出口通过连接管道连接第三阀门(8)和第四阀门(9)的一端，第三阀门(8)的另一端通过连接管道连接第五阀门(10)和第六阀门(11)，第四阀门(9)的另一端通过连接管道分别连接碱性电解槽(1)的阴极电解液入口、第六阀门(11)和第七阀门(12)；所述碱液循环系统包括三种碱液循环模式，分别为完全混合模式、部分混合模式和完全分离模式。2.根据权利要求1所述的一种碱性制氢电解槽的碱液循环系统，其特征在于，阳极侧碱液循环泵(4)和阴极侧碱液循环泵(5)均采用变频泵。3.根据权利要求1所述的一种碱性制氢电解槽的碱液循环系统，其特征在于，在完全混合模式下，第一阀门(6)、第三阀门(8)、第五阀门(10)、第六阀门(11)及第七阀门(12)开启，第二阀门(7)和第四阀门(9)闭合；在部分混合模式下，第一阀门(6)、第三阀门(8)、第五阀门(10)及第六阀门(11)闭合，第二阀门(7)、第四阀门(9)及第七阀门(12)开启；在完全分离模式下，第一阀门(6)、第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：张畅，王金意，任志博，王鹏杰，徐显明，张欢，
申请(专利权)人：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，
类型：发明
国别省市：