一种动态制氢过程的热集成系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种动态制氢过程的热集成系统及方法，包括温度检测单元、换热单元和控制模块；温度检测单元包括温度传感器，换热单元包括内部换热器和外部换热器；温度传感器设置在电解槽内部，温度传感器的输出端与控制模块进行电连接；控制模块设置在电解制氢系统的PLC上，控制模块与电解制氢系统的PLC进行电连接，控制模块内部设置有数据比较器，数据比较器数据连接内置比较值的数据存储器；内部换热器和外部换热器之间通过管路进行连接，管路内部设置有换热介质；内部换热器设置在电解槽的外侧，外部换热器设置在电解制氢系统的外部，用于进行热能利用；控制模块控制换热单元的换热功率，电解制氢系统的动力源为波动性电源。电解制氢系统的动力源为波动性电源。电解制氢系统的动力源为波动性电源。

【技术实现步骤摘要】
一种动态制氢过程的热集成系统及方法


[0001]本专利技术属于可再生能源及氢能领域，具体属于一种动态制氢过程的热集成系统及方法。

技术介绍

[0002]随着风电、光伏等可再生能源在我国能源供应比例中的日益提升，可再生能源的波动性对电网的冲击成为一个亟待解决的问题。利用可再生能源电解水制取绿色氢气，并将氢气储存起来的路线是实现大规模可再生能源储存、缓解电网压力的有效手段。电解制氢技术在传统应用场景中往往工作在稳定的功率下，而对于波动性可再生能源的不稳定功率输入，其系统管理遇到了许多问题，热量管理是其中比较关键的一项。
[0003]热量管理对电解制氢效率和安全性有很大影响：一方面，电解制氢反应在较高温度下具有更快的反应动力学和更低的反应小室电压，有助于降低制氢过程的电耗，降低成本；另一方面，电解槽工作过程中不断产生热量，若热量不断积聚，导致温度过高，容易造成电解槽电极和膜材料的破坏，导致电解性能的降低，严重的会造成氢氧混合和爆炸。电解槽散失的热量也会造成能量转换效率的下降，导致整体电解制氢成本的提高。因此，通过热量管理实现温度的精准控制对电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态制氢过程的热集成系统，其特征在于，包括温度检测单元(1)、换热单元(2)和控制模块(3)；所述温度检测单元(1)包括温度传感器(11)，所述换热单元(2)包括内部换热器(21)和外部换热器(22)；所述温度传感器(11)设置在电解槽内部，所述温度传感器(11)的输出端与控制模块(3)进行电连接；所述控制模块(3)设置在电解制氢系统的PLC上，控制模块(3)与电解制氢系统的PLC进行电连接，所述控制模块(3)内部设置有数据比较器，所述数据比较器数据连接内置比较值的数据存储器；所述内部换热器(21)和外部换热器(22)之间通过管路进行连接，所述管路内部设置有换热介质；所述内部换热器(21)设置在电解槽的外侧，所述外部换热器(22)设置在电解制氢系统的外部，用于进行热能利用；所述控制模块(3)控制换热单元(2)的换热功率，所述电解制氢系统的动力源为波动性电源。2.根据权利要求1所述的一种动态制氢过程的热集成系统，其特征在于，所述电解槽的数量为一台或多台；当电解槽的数量为多台时，电解槽的内部均设置有温度传感器(11)，所述多个温度传感器(11)的输出端均与控制模块(3)进行电连接；所述控制模块(3)内部还设置有多路选择器，所述多路选择器以进行散热的电解槽为优先级，散热的电解槽中内部换热器(21)产生的热能传递给外部换热器(22)，外部换热器(22)将热能传递给进行供热的电解槽。3.根据权利要求1所述的一种动态制氢过程的热集成系统，其特征在于，所述内部换热器(21)和外部换热器(22)之间的...

【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：