一种用于电力调峰的制氢系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于电力调峰的制氢系统，包括依次连接的制氢装置、输送管道和储氢装置，输送管道中设有输送泵，制氢装置的电能输入端连接至时变发电设备，其中，时变发电设备包括光伏发电设备和风力发电设备，输送管道包括输氢干管和多个输氢支管，输送泵设于输氢干管中，输氢支管中设有第一电磁阀，储氢装置中设有用于监测储氢装置中容量的传感器，系统还包括控制器和多个第一继电器，各传感器分别连接至控制器的各信号输入端，各第一继电器的线圈分别连接至控制器的各信号输出端，触点分别连接至各第一电磁阀。与现有技术相比，本发明专利技术具有提高效率和安全性等优点。具有提高效率和安全性等优点。具有提高效率和安全性等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电力调峰的制氢系统


[0001]本专利技术涉及储能式电力调峰
，尤其是涉及一种用于电力调峰的制氢系统。

技术介绍

[0002]电能不能大量储存，电能的发出和使用是同步的，所以需要多少电量，发电部门就必须同步发出多少电量。电力系统中的用电负荷是经常发生变化的，为了维持用功功率平衡，保持系统频率稳定，需要发电部门相应改变发电机的出力以适应用电负荷的变化，即电力调峰。
[0003]一些现有技术公开了利用氢能进行储能的方式，即当包括风能、太阳能等不可控清洁能源的发电量充裕时，将多余的电能通过电解水等方式产生氢气，从而降低氢气制备的成本，也有利于普及氢燃料电池的应用。具体方式是让风能、太阳能等不可控清洁能源多余的发电量通过电网输送至制氢站，通过电解水的方式制氢消耗多余的电能。电解水产生的氢气会通过储氢装置进行存储，当一个储氢装置存满后，现有技术中是通过关闭管道阀门，更换储氢装置后再打开管道阀门的方式，这种方式效率低下，并且为了保证安全，需要整个管道及其附件具备一定的强度，因此成本也较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了提供一种用于电力调峰的制氢系统，通过设计多个储氢装置并联的方式，由第一继电器负责第一电磁阀的通断，当一个储氢装置装满需要更换时，其他储氢装置仍可接收电解产生的氢气，不会发生堵塞在管路中导致管路压力增加，提高效率的同时也提高了安全性。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种用于电力调峰的制氢系统，包括依次连接的制氢装置、输送管道和储氢装置，所述输送管道中设有输送泵，所述制氢装置的电能输入端连接至时变发电设备，其中，所述时变发电设备包括光伏发电设备和风力发电设备，所述输送管道包括输氢干管和多个输氢支管，所述输送泵设于输氢干管中，所述输氢支管中设有第一电磁阀，所述储氢装置中设有用于监测储氢装置中容量的传感器，所述系统还包括控制器和多个第一继电器，各传感器分别连接至控制器的各信号输入端，各第一继电器的线圈分别连接至控制器的各信号输出端，触点分别连接至各第一电磁阀。
[0007]所述制氢装置为电解制氢装置。
[0008]所述储氢装置包括加氢反应器、储氢罐和第二电磁阀，所述储氢罐连接至反应器的输出端，所述加氢反应器的第一输入端连接至对应输氢支管的输出端，第二输入端连接至储能介质供应源，所述第二电磁阀设于加氢反应器和储氢罐之间，所述传感器为液位传感器。
[0009]连接加氢反应器和第二电磁阀之间的管路上设有稳压罐。
[0010]连接加氢反应器和第二电磁阀之间的管路上设有冷冻机。
[0011]连接加氢反应器和第二电磁阀之间的管路上设有动力泵。
[0012]所述储氢罐内设有用于将罐体分隔为两个隔间的弹性隔膜。
[0013]所述储氢装置包括压缩机和高压罐，所述压缩机的输入端连接至对应输氢支管的输出端，输出端连接至高压罐。
[0014]所述输氢干管上设有第一流量计。
[0015]所述输氢支管上设有第二流量计。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0017]1)通过设计多个储氢装置并联的方式，由第一继电器负责第一电磁阀的通断，当一个储氢装置装满需要更换时，其他储氢装置仍可接收电解产生的氢气，不会发生堵塞在管路中导致管路压力增加，提高效率的同时也提高了安全性。
[0018]2)通过储氢材料进行储氢，后续的运输过程更加安全。
[0019]3)稳压罐的存在可以提高第二电磁阀关断时的系统管路压力缓冲，提高安全性。
[0020]4)储氢罐内设有用于将罐体分隔为两个隔间的弹性隔膜，便于后续脱氢过程的效率的提高。
[0021]5)采样高压液化的方式，无需脱氢过程，在用户侧用氢时的效率更高。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的结构示意图；
[0023]图2为其中一种实施方式下储氢装置的组成示意图；
[0024]图3为其中一种实施方式下的控制器的接线示意图；
[0025]图4为另一种实施方式下的控制器的接线示意图；
[0026]其中：1、制氢装置，2、输送泵，3、第一电磁阀，4、储氢装置，5、控制器，41、传感器，42、加氢反应器，43、稳压罐，44、动力泵，45、第二电磁阀，46、储氢罐。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0028]一种用于电力调峰的制氢系统，如图1所示，包括依次连接的制氢装置1、输送管道和储氢装置4，输送管道中设有输送泵2，制氢装置1的电能输入端连接至时变发电设备，其中，时变发电设备包括光伏发电设备和风力发电设备，输送管道包括输氢干管和多个输氢支管，输送泵2设于输氢干管中，输氢支管中设有第一电磁阀3，储氢装置4中设有用于监测储氢装置4中容量的传感器41，系统还包括控制器5和多个第一继电器，各传感器41分别连接至控制器5的各信号输入端，各第一继电器的线圈分别连接至控制器5的各信号输出端，触点分别连接至各第一电磁阀3。
[0029]通过设计多个储氢装置4并联的方式，由第一继电器负责第一电磁阀3的通断，当一个储氢装置4装满需要更换时，其他储氢装置4仍可接收电解产生的氢气，不会发生堵塞在管路中导致管路压力增加，提高效率的同时也提高了安全性。
[0030]本实施例中，制氢装置1为电解制氢装置1，具体为电解水产生氢气，生成的氢气在输送泵2的作用下先经过输氢干管，然后分叉进入各输氢支管，正常情况下，当储氢装置4正常接收氢气时，传感器41输出为低电平，控制器5接收到该低电平，对应输出引脚输出为低电平，第一继电器的常闭端闭合，由于是常闭端接入线路，因此对应第一电磁阀3开启，各输氢支管都正常为对应的储氢装置4供应氢气。当某一个储氢装置4装满后，对应传感器41输出为高电平，控制器5接收到该高电平，对应输出引脚输出为高电平，第一继电器的常闭端断开，由于是常闭端接入线路，因此对应第一电磁阀3关闭，此时，其他的输氢支管仍旧正常工作。
[0031]在一个实施例中，如图2所示，储氢装置4包括加氢反应器42、储氢罐46和第二电磁阀45，储氢罐46连接至反应器的输出端，加氢反应器42的第一输入端连接至对应输氢支管的输出端，第二输入端连接至储能介质供应源，第二电磁阀45设于加氢反应器42和储氢罐46之间，传感器41为液位传感器，其中，在加氢反应器42之前也可以设置有稳压罐43。连接加氢反应器42和第二电磁阀45之间的管路上设有稳压罐43、冷冻机和动力泵44。其对应的控制器5的接线如图3所示。
[0032]控制器5的三个信号输入端I1.0、I1.1和I1.2分别连接至三个液位传感器，信号输出端中，O1.0、O1.1和O1.2连接至三个第一继电器的线圈，O2.0、O2.1和O2.2连接至三个第二继电器的线圈，图3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电力调峰的制氢系统，包括依次连接的制氢装置、输送管道和储氢装置，所述输送管道中设有输送泵，所述制氢装置的电能输入端连接至时变发电设备，其中，所述时变发电设备包括光伏发电设备和风力发电设备，其特征在于，所述输送管道包括输氢干管和多个输氢支管，所述输送泵设于输氢干管中，所述输氢支管中设有第一电磁阀，所述储氢装置中设有用于监测储氢装置中容量的传感器，所述系统还包括控制器和多个第一继电器，各传感器分别连接至控制器的各信号输入端，各第一继电器的线圈分别连接至控制器的各信号输出端，触点分别连接至各第一电磁阀。2.根据权利要求1所述的一种用于电力调峰的制氢系统，其特征在于，所述制氢装置为电解制氢装置。3.根据权利要求1所述的一种用于电力调峰的制氢系统，其特征在于，所述储氢装置包括加氢反应器、储氢罐和第二电磁阀，所述储氢罐连接至反应器的输出端，所述加氢反应器的第一输入端连接至对应输氢支管的输出端，第二输入端连接至储能介质供应源，所述第二电磁阀设于加氢反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：董真，程凡，刘婧，杜凤青，潘爱强，
申请(专利权)人：华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：