一种制氢系统及制氢方法技术方案

本发明专利技术提供了一种制氢系统及制氢方法，涉及化工设备技术领域；所述制氢系统包括：氢气反应器；蒸气发生器；辅助换热装置，与外部待加热介质连通；换热装置，与所述辅助换热装置连通；其中，所述辅助换热装置的一端分别连通所述氢气反应器和/或所述蒸气发生器。通过设置辅助换热装置的一端分别连通氢气反应器和/或所述蒸气发生器，用于收集蒸气发生器和/或氢气反应器产生的废气，使得蒸气发生器与氢气反应器产生的废气，通过辅助换热装置将余热传递至流经辅助换热装置的待加热介质中，结合换热装置加快提高流入蒸气发生器的待加热介质的表面温度，继而加快蒸气发生器中蒸气的生成，从而提高整体制氢效率。从而提高整体制氢效率。从而提高整体制氢效率。

【技术实现步骤摘要】
一种制氢系统及制氢方法


[0001]本专利技术涉及化工设备
，具体而言，涉及一种制氢系统和一种制氢方法。

技术介绍

[0002]随着常规能源的有限性以及环境问题的日益凸出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。在各种新能源的研究中，氢气以完全清洁的燃烧方式以及可以再生的优势成为研究者的首选。
[0003]现有制氢系统中，输入蒸气发生器内的待加热介质表面温度较低，导致蒸气产生较缓慢，影响制氢效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题：如何避免输入蒸气发生器内的待加热介质表面温度较低，导致蒸气产生较缓慢，影响制氢效率的问题。
[0005]为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种制氢系统，包括：氢气反应器；蒸气发生器；辅助换热装置，与外部待加热介质连通；换热装置，与所述辅助换热装置连通；其中，所述辅助换热装置的一端分别连通所述氢气反应器和/或所述蒸气发生器。
[0006]与现有技术相比，本专利技术实施例具备的有益效果为：通过设置辅助换热装置的一端分别连通氢气反应器和/或所述蒸气发生器，用于收集蒸气发生器和/或氢气反应器产生的废气，使得蒸气发生器与氢气反应器产生的废气，通过辅助换热装置将余热传递至流经辅助换热装置的待加热介质中，结合换热装置加快提高流入蒸气发生器的待加热介质的表面温度，继而加快蒸气发生器中蒸气的生成，从而提高整体制氢效率。
[0007]在可选的实施方式中，还包括：液体管道，设置在所述辅助换热装置的出液端与所述换热装置的进液端之间。<br/>[0008]可以理解的，通过设置液体管道连接在辅助换热装置的出液端与换热装置的进液端之间，以便于将经过辅助换热装置加热后的待加热介质，输入至换热装置内进行进一步的加热，以便进一步提升待加热介质表面温度，加快蒸气发生器内蒸气的生成。
[0009]在可选的实施方式中，所述辅助换热装置包括：第一介质通道，一端连通所述待加热介质，另一端连通所述换热装置；第二介质通道，一端连通所述氢气反应器和所述蒸气发生器，用于流通加热介质；另一端连通外部；其中，所述第二介质通道内的所述加热介质用于将热量传递至所述第一介质通道内的所述待加热介质。
[0010]可以理解的，设置两个介质通道，用于分别流通待加热介质、和加热介质，以便实现对待加热介质与加热介质之间的换热；同时，第一介质通道与换热装置连通，便于换热后的待加热介质进入换热装置进一步换热，提升待加热介质的表面温度。
[0011]在可选的实施方式中，所述氢气反应器设有第一废气排放口，所述蒸气发生器设有第二废气排放口，所述辅助换热装置包括：换热腔，设于所述辅助换热装置内部；至少一根换热管道，设于所述换热腔内，且与所述第一废气排放口、所述第二废气排放口连通；液
体循环管路，连通所述换热腔、所述待加热介质以及所述换热装置。
[0012]可以理解的，通过在换热腔内设置至少一根换热管道，用于流通第一废气排放口和第二废气排放口输入的废气；设置液体循环管路连通所述换热腔，便于将外部待加热介质通过液体循环管路流入换热腔，通过换热管道的热传递，使得待加热介质温度上升，升温后的待加热介质通过液体循环管路从换热腔流入换热装置中，进一步换热升温，以便提高蒸气生成效率，继而提高整体制氢效率。
[0013]在可选的实施方式中，所述辅助换热装置设有多个；其中，每一个所述辅助换热装置的所述液体循环管路相互连通，且每一个所述液体循环管路上设有电磁阀。
[0014]可以理解的，设置多个辅助换热装置，提高了待加热介质加热效率；同时，设置每一个所述辅助换热装置的所述液体循环管路相互连通，且每一个所述液体循环管路上设有电磁阀；使得能够通过电磁阀来单独控制每一个液体循环管路，提高了制氢系统的控制灵活性，以适应不同需求。
[0015]在可选的实施方式中，所述换热管道设有多根，且每一根所述换热管道沿所述换热腔的轴线方向延伸，间隔设于所述换热腔内。
[0016]可以理解的，在换热腔内设置多根换热管道，以便在多根换热管道共同作用下，增加了换热腔内的废气流入量和换热面积，提高了换热效率；同时，每一根换热管道沿所述换热腔的轴线方向延伸，间隔设于所述换热腔内，使得换热腔内的待加热介质受热更加均匀，从而促进换热管道外流淌的待加热介质与换热管道内的废气充分换热，进一步提高了换热效率。
[0017]在可选的实施方式中，所述换热管道为直管或盘管。
[0018]可以理解的，设置换热管道为直管，能够便于换热管道在换热腔内的安装；设置换热管道为盘管，能够增加换热管道与外部待加热介质的导热面，提升导热效果；同时，设置换热管道为盘管，自身强度更高，且延长了管内废气的流动时长，使得换热管道内的废气能够和管外的待加热介质充分换热，使得待加热介质的热量提升更快，继而提升制氢系统的制氢效率。
[0019]在可选的实施方式中，所述辅助换热装置还包括：进气腔，位于所述换热腔的一端，且与所述换热管道连通；出气腔，位于所述换热腔的另一端，且与所述换热管道连通；引风机，设于所述出气腔远离所述换热腔的一端。
[0020]可以理解的，在换热腔的一端设置与换热管道连通的进气腔，使得进气腔处形成一个缓存区域，当废气进入进气腔内时，能够均匀的通入各个换热管道内，使换热腔内的各个换热管道发热均匀，继而使得换热腔内的待加热介质受热均匀，提高待加热介质的加热效率；同时，在换热腔的另一端设置出气腔以及出气腔远离换热腔的一端设置的引风机；一方面，出气腔用于收集废气流经出气腔的时，冷凝生成的液体，另一方面，在引风机作用下，能够加速外部废气进入进气腔内进行热量交换，大大提高了换热效率。
[0021]在可选的实施方式中，还包括：排液管，与所述出气腔连通。
[0022]可以理解的，通过设置排液管，用于排出出气腔内的残留液体，以便辅助换热装置内部保持干燥。
[0023]在可选的实施方式中，所述换热装置包括：第一板式换热器，一端与所述辅助换热装置连通，另一端与所述蒸气发生器的进液口连通。
[0024]可以理解的，设置第一板式换热器一端与辅助换热装置连通，另一端与所述蒸气发生器的进液口连通，以便通过第一板式换热器对从辅助换热装置中流出的待加热介质进行二次升温，继而提高蒸气产生效率。
[0025]在可选的实施方式中，所述换热装置还包括：第二板式换热器，一端与第一板式换热器连通；进气管，连通于所述第一板式换热器与所述氢气反应器的氢气出口之间；出气管，与所述第二板式换热器的另一端连通。
[0026]可以理解的，第二板式换热器一端与第一板式换热器连通，进气管连通于第一板式换热器与所述氢气反应器的氢气出口之间；使得氢气反应器产生的氢气能够依次通过第一板式换热器、第二板式换热器进行降温冷却，提高降温效率。
[0027]本专利技术实施例还提供一种制氢方法，包括上述任一实施方式所述的制氢系统，执行如下步骤：
[0028]步骤一，将待加热介质通过所述辅助换热装置与流经所述辅助换热装置的废气进行换热，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制氢系统，其特征在于，包括：氢气反应器(140)；蒸气发生器(130)；辅助换热装置(120)，与外部待加热介质连通；换热装置，与所述辅助换热装置(120)连通；其中，所述辅助换热装置(120)的一端分别连通所述氢气反应器(140)和/或所述蒸气发生器(130)。2.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，还包括：液体管道(270)，设置在所述辅助换热装置(120)的出液端与所述换热装置的进液端之间。3.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述辅助换热装置(120)包括：第一介质通道，一端连通所述待加热介质，另一端连通所述换热装置；第二介质通道，一端连通所述氢气反应器(140)和所述蒸气发生器(130)，用于流通加热介质；另一端连通外部；其中，所述第二介质通道内的所述加热介质用于将热量传递至所述第一介质通道内的所述待加热介质。4.根据权利要求3所述的制氢系统，其特征在于，所述氢气反应器(140)设有第一废气排放口(141)，所述蒸气发生器(130)设有第二废气排放口(131)，所述辅助换热装置(120)包括：换热腔(129)，设于所述辅助换热装置(120)内部；至少一根换热管道(126)，设于所述换热腔(129)内，且与所述第一废气排放口(141)、所述第二废气排放口(131)连通；液体循环管路(124)，连通所述换热腔(129)、所述待加热介质以及所述换热装置。5.根据权利要求4所述的制氢系统，其特征在于，所述辅助换热装置(120)设有多个；其中，每一个所述辅助换热装置(120)的所述液体循环管路(124)相互连通，且每一个所述液体循环管路(124)上设有电磁阀(122)。6.根据权利要求4所述的制氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会强，李华波，康金腾翔，王硕，曹腾，
申请(专利权)人：广东醇氢新能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：