高海拔水电站水力发电和制氧供氧系统技术方案

本实用新型专利技术公布了高海拔水电站水力发电和制氧供氧系统,所述的电解水制氧装置(3)的底部通过水管与取水泵(6)的取水口连接，所述的电解水制氧装置(3)的两侧分别引出两路管道与氢气分离装置(4)和氧气分离装置(5)连接，所述的氧气分离装置(5)的一侧通过管道与氧气过滤及加湿装置(7)连接，所述的氧气过滤及加湿装置(7)通过管道与供氧储备装置(9)连接。它克服了现有技术中在高海拔地区需氧量比较大的情况下，大规模制氧需要电力作为驱动，制氧电力成本占会骤然升高的缺点，具有通过管路输送的方式，将氧气直接输送到电站周边需氧设施，改善高海拔地区当地人民的工作和生活环境条件的优点。件的优点。件的优点。

【技术实现步骤摘要】
高海拔水电站水力发电和制氧供氧系统


[0001]本技术涉及到水利水电
，更加具体地是高海拔水电站水力发电和制氧供氧系统。

技术介绍

[0002]高海拔地区气压较低、氧气稀薄、人体吸氧量减少、空气干燥，所以常会引起高原反应。而高海拔地区制氧多依赖于工业或者PSA制氧系统，容易产生污染或产能较弱。
[0003]大规模制氧需要电力作为驱动，制氧电力成本占比较高，而高海拔地区需氧量又比较大。
[0004]目前我国西南地区，尤其是四川、云南、西藏地区的水电站电能由于地处偏远，当地用电量不大无法消纳而导致严重的弃水现象(水库已蓄满，来水仍大于电站机组最大引用流量即产生弃水，损失水能)。
[0005]根据网上数据显示，2017年，四川公布省调水电调峰弃水损失电量140亿千瓦时，而行业统计省调水电弃水达到377亿千瓦时，全省弃水电量550亿千瓦时。由此可以看出严重的弃水现象不但会造成资源的浪费，还会造成巨大的经济损失。
[0006]因此，急需一种装置来解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于克服上述
技术介绍
的不足之处，而提出高海拔水电站水力发电和制氧供氧系统。
[0008]本技术的目的是通过如下技术方案来实施的：高海拔水电站水力发电和制氧供氧系统，它包括上位机、PLC控制器、电解水制氧装置、氢气分离装置、氢气管路控制阀、氧气分离装置、氧气管路控制阀、取水泵、氧气过滤及加湿装置、供氧管路控制阀、氧气状态监测仪和供氧储备装置；
[0009]所述的电解水制氧装置的底部通过水管与取水泵的取水口连接，所述的电解水制氧装置的两侧分别引出两路管道与氢气分离装置和氧气分离装置连接，
[0010]所述的氧气分离装置的一侧通过管道与氧气过滤及加湿装置连接，所述的氧气过滤及加湿装置通过管道与供氧储备装置连接。
[0011]在上述技术方案中：所述的电解水制氧装置与氢气分离装置之间管道上设置有氢气管路控制阀，所述的电解水制氧装置与氧气分离装置之间的管道上设置有氧气管路控制阀。
[0012]在上述技术方案中：所述的氧气过滤及加湿装置与供氧储备装置之间管道上安装有氧气状态监测仪。
[0013]在上述技术方案中：所述的氢气管路控制阀、氧气管路控制阀和氧气状态监测仪上分别引出信号电路并汇合与PLC控制器连接，所述的PLC控制器通过信号电路与上位机连接。
[0014]本技术具有如下优点：1、在高海拔地区水电站内部的中控室、值班室以及电站运维管理大楼，宿舍区等有人值班或生活的区域，利用本技术的供氧系统，提升有人区域内的氧气含量，改善高海拔水电站内运行维护人员的工作和生活环境条件，避免工作人员在缺氧环境内工作。
[0015]2、本技术通过管路输送的方式，将氧气直接输送到电站周边需氧的车站、酒店、民宿或者村庄，改善高海拔地区当地人民的工作和生活环境条件
[0016]3、本技术可以将生产的氧气作为产品直接销售，通过管道或者车辆运输等方式提供给，如地方医院、工厂等,具有良好的经济价值。
附图说明
[0017]图1为本技术的结构示意图。
[0018]图中：上位机1、PLC控制器2、电解水制氧装置3、氢气分离装置4、氢气管路控制阀4.1、氧气分离装置5、氧气管路控制阀5.1、取水泵6、氧气过滤及加湿装置7、供氧管路控制阀7.1、氧气状态监测仪8、供氧储备装置9。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0020]参照图1所示：高海拔水电站水力发电和制氧供氧系统，它包括上位机1、PLC控制器2、电解水制氧装置3、氢气分离装置4、氢气管路控制阀4.1、氧气分离装置5、氧气管路控制阀5.1、取水泵6、氧气过滤及加湿装置7、供氧管路控制阀7.1、氧气状态监测仪8和供氧储备装置9；
[0021]所述的电解水制氧装置3的底部通过水管与取水泵6的取水口连接，所述的电解水制氧装置3的两侧分别引出两路管道与氢气分离装置4和氧气分离装置5连接，
[0022]所述的氧气分离装置5的一侧通过管道与氧气过滤及加湿装置7 连接，所述的氧气过滤及加湿装置7通过管道与供氧储备装置9连接。
[0023]所述的电解水制氧装置3与氢气分离装置4之间管道上设置有氢气管路控制阀4.1，所述的电解水制氧装置3与氧气分离装置5之间的管道上设置有氧气管路控制阀5.1。设置有氧气管路控制阀5.1能够通过控制单元(控制单元指上位机1和PLC控制器2组成的具备控制功能核心组件)，实现氧气的目标供应量。
[0024]所述的氧气过滤及加湿装置7与供氧储备装置9之间管道上安装有氧气状态监测仪8。在管道上安装有氧气状态监测仪8能够监测到管路中氧气的状态并将其反馈给控制单元指上位机1和PLC控制器2 组成的具备控制功能核心组件)，以供其控制氧气过滤及加湿装置7，提高供氧的质量。
[0025]所述的氢气管路控制阀4.1、氧气管路控制阀5.1和氧气状态监测仪8上分别引出信号电路并汇合与PLC控制器2连接，所述的PLC 控制器2通过信号电路与上位机1连接。PLC控制器2通过信号电路与上位机1结合氧气状态监测仪8反馈的信号，实现高质量的氧气供给。
[0026]参照图1所示：本技术还包括如下具体工作过程：高海拔水电站水力发电和制氧供氧系统，它包括上位机1、PLC控制器2、电解水制氧装置3、氢气分离装置4、氢气管路控制阀4.1、氧气分离装置5、氧气管路控制阀5.1、取水泵6、氧气过滤及加湿装置7、供氧管路控制阀7.1、氧气状态监测仪8和供氧储备装置9；
[0027]取水泵6将纯水通过取水管路抽取到电解水制氧装置3中，经过电解反应产生大量氧气；
[0028]电解水制氧装置3通过输氧管路和氧气管路控制阀5.1向氧气分离装置5输送氧气；
[0029]输氧管路3采用钢材料、焊接工艺，运输压力5Mpa,运输流量根据最大供氧需求确定；
[0030]再通过输氧管路和供氧管路控制阀7.1将氧气输送进氧气过滤及加湿装置7，按照预设的湿度要求给氧气加湿；
[0031]最后从氧气过滤及加湿装置7输出的氧气经过氧气状态监测仪8 后，将符合要求的氧气提供给供氧储备装置9，最后通过直供、管路输送、产品销售等方式进行氧气产品的供应和取用。
[0032]上述未详细说明的部分均为现有技术。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高海拔水电站水力发电和制氧供氧系统，其特征在于：它包括上位机(1)、PLC控制器(2)、电解水制氧装置(3)、氢气分离装置(4)、氢气管路控制阀(4.1)、氧气分离装置(5)、氧气管路控制阀(5.1)、取水泵(6)、氧气过滤及加湿装置(7)、供氧管路控制阀(7.1)、氧气状态监测仪(8)和供氧储备装置(9)；所述的电解水制氧装置(3)的底部通过水管与取水泵(6)的取水口连接，所述的电解水制氧装置(3)的两侧分别引出两路管道与氢气分离装置(4)和氧气分离装置(5)连接，所述的氧气分离装置(5)的一侧通过管道与氧气过滤及加湿装置(7)连接，所述的氧气过滤及加湿装置(7)通过管道与供氧储备装置(9)连接。2.根据权利要求1所述的高海拔水电站...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺徽，梁波，崔磊，刘登峰，桂绍波，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：