电解槽组及碱液电解制氢系统技术方案

本公开涉及一种电解槽组及碱液电解制氢系统，该电解槽组包括多个电解槽以及与多个所述电解槽一一对应连通的多个碱液罐，多个所述碱液罐中包括至少一个带有伴热结构的主碱液罐以及多个副碱液罐；所述电解槽组还包括第一碱液循环回路和第二碱液循环回路，所述第一碱液循环回路用于将所述主碱液罐中的部分碱液输送到多个所述副碱液罐中并将多个所述副碱液罐中的部分碱液回流至所述主碱液罐中，所述第二碱液循环回路用于将多个所述电解槽中的部分随氢气外流的碱液收集并分别将收集后的碱液输送至各所述电解槽中。如此，能够提高启动效率、减少启动时间。减少启动时间。减少启动时间。

【技术实现步骤摘要】
电解槽组及碱液电解制氢系统


[0001]本公开涉及电解水制氢
，具体地，涉及一种电解槽组及碱液电解制氢系统。

技术介绍

[0002]电解水制氢是目前最常见的制氢技术之一，其中碱液电解制氢技术相对成熟，目前电解水制氢主要以化石燃料制氢为主，为了减少能源消耗、降低碳排放，在一些碱液电解制氢生产中会采用可再生能源来替代化石能源制取氢气，例如可再生能源可以是光伏，光伏电源制氢装置会受到光照时间的限制，所以电解槽需要经常启闭，同时为了提升光伏制氢波动适应性，电解槽逐渐形成并联组合式碱液电解系统，当多个电解槽进行启动制氢时，需要逐个依次对电解槽中的碱液进行升温至制氢所需温度，即通过电解槽的电压和电流以及电解水过程中所放出的热量对电解槽中的碱液进行升温，目前，单个电解槽的升温启动所需时间通常需要大约3个小时，现有的逐个对电解槽的升温存在启动时间过长、启动效率低下，同时在启动升温过程中还会伴随着大量的不合格氢气排空处理，造成制氢成本居高不下。

技术实现思路

[0003]本公开的目的是提供一种电解槽组及碱液电解制氢系统，该电解槽组的能够提高启动效率、减少启动时间以至少部分地解决相关技术中的问题。
[0004]为了实现上述目的，本公开提供一种电解槽组，包括多个电解槽以及与多个所述电解槽一一对应连通的多个碱液罐，多个所述碱液罐中包括至少一个带有伴热结构的主碱液罐以及多个副碱液罐；所述电解槽组还包括第一碱液循环回路和第二碱液循环回路，所述第一碱液循环回路用于将所述主碱液罐中的部分碱液输送到多个所述副碱液罐中并将多个所述副碱液罐中的部分碱液回流至所述主碱液罐中，所述第二碱液循环回路用于将多个所述电解槽中的部分随氢气外流的碱液收集并分别将收集后的碱液输送至各所述电解槽中。
[0005]可选地，所述第一碱液循环回路包括第一出液管和第一回液管，所述第一出液管的入口与所述主碱液罐的出口连通，所述第一出液管上设有多个第一出液支管，多个所述第一出液支管分别与多个所述副碱液罐的入口一一对应连通，所述第一回液管的出口与所述主碱液罐的入口连通，所述第一回液管上设有多个第一回液支管，多个所述第一回液支管分别与多个所述副碱液罐的出口一一对应连通，其中，所述第一出液支管上设置有第一控制阀，所述第一回液支管上设置有碱液泵。
[0006]可选地，相邻的两个副碱液罐之间设置有补液支管，所述补液支管的一端与连通于其中一个所述副碱液罐的第一回液支管连通，且与所述第一回液支管的连通处位于该第一回液支管上的所述碱液泵的下游，所述补液支管的另一端连通于所述第一出液管，且与所述第一出液管的连通处位于该相邻的两个副碱液罐的相邻的两个所述第一控制阀之间。
[0007]可选地，所述第二碱液循环回路包括碱液循环泵、氢分离器和氧分离器，所述氢分离器的入口分别与多个所述电解槽的氢气出口连通，所述氢分离器的碱液出口通过所述碱液循环泵分别连通于各所述电解槽的入口，所述氧分离器的入口分别与多个所述电解槽的氧气出口连通，所述氧分离器的碱液出口通过所述碱液循环泵分别连通于各所述电解槽的入口。
[0008]可选地，所述氢分离器的数量为多个且多个所述氢分离器并联布置，和/或，所述氧分离器的数量为多个且多个所述氧分离器并联布置。
[0009]可选地，所述第二碱液循环回路包括与所述氢分离器的入口连通的第二回液管以及与所述氧分离器的入口连通的第三回液管，其中，所述第二回液管上设有多个第二回液支管，多个所述第二回液支管分别与多个所述电解槽的氢气出口一一对应连通，所述第三回液管上设有多个第三回液支管，多个所述第三回液支管分别与多个所述电解槽的氧气出口一一对应连通；所述第二碱液循环回路还包括与所述碱液循环泵连通的第二出液管以及分别连通于所述第二出液管的多个第二出液支管，多个所述第二出液支管分别与多个所述电解槽的入口一一对应连通。
[0010]可选地，所述第二出液支管上设置有第二控制阀。
[0011]可选地，所述电解槽上设置有散热机构。
[0012]可选地，所述副碱液罐上设置有保温结构。
[0013]第二方面，本公开提供一种碱液电解制氢系统，包括上述电解槽组。
[0014]通过上述技术方案，通过主碱液罐设有伴热结构，并通过第一碱液循环回路将主碱液罐中的加热后形成的部分高温碱液输送至对应的副碱液罐中，同时通过第二碱液循环回路将已经正常制氢的电解槽中的部分高温碱液循环至下一个待启动的电解槽中，从而相对于现有的电解槽碱液的升温主要靠通入本电解槽的电压和电流及电解水过程中所放出的热量的方式，能够将多个电解槽中的碱液快速升温，提高多台碱性电解槽的启动速度。
[0015]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0016]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0017]图1是本公开示例性实施方式中提供的制氢电解槽组的制氢工艺流程示意图。
[0018]附图标记说明
[0019]1‑
电解槽；2
‑
碱液罐；21
‑
主碱液罐；22
‑
副碱液罐；3
‑
伴热结构；4
‑
第一碱液循环回路；41
‑
第一出液管；411
‑
第一出液支管；42
‑
第一回液管；421
‑
第一回液支管；43
‑
第一控制阀；44
‑
第四控制阀；45
‑
流量测量机构；5
‑
第二碱液循环回路；51
‑
碱液循环泵；52
‑
氢分离器；53
‑
氧分离器；531
‑
第二回液支管；54
‑
第二回液管；541
‑
第二回液支管；55
‑
第三回液管；551
‑
第三回液支管；56
‑
第二出液管；561
‑
第二出液支管；57
‑
第二控制阀；6
‑
碱液泵；7
‑
补液支管；71
‑
第三控制阀；8
‑
散热机构；9
‑
保温结构。
具体实施方式
[0020]以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描
述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0021]在本公开中，在未作相反说明的情况下，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
[0022]碱液制氢装置通常为多台电解槽的结构，本公开实施方式中主要通过光伏发电来制氢，光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解槽组，其特征在于，包括多个电解槽以及与多个所述电解槽一一对应连通的多个碱液罐，多个所述碱液罐中包括至少一个带有伴热结构的主碱液罐以及多个副碱液罐；所述电解槽组还包括第一碱液循环回路和第二碱液循环回路，所述第一碱液循环回路用于将所述主碱液罐中的部分碱液输送到多个所述副碱液罐中并将多个所述副碱液罐中的部分碱液回流至所述主碱液罐中，所述第二碱液循环回路用于将多个所述电解槽中的部分随氢气外流的碱液收集并分别将收集后的碱液输送至各所述电解槽中。2.根据权利要求1所述的电解槽组，其特征在于，所述第一碱液循环回路包括第一出液管和第一回液管，所述第一出液管的入口与所述主碱液罐的出口连通，所述第一出液管上设有多个第一出液支管，多个所述第一出液支管分别与多个所述副碱液罐的入口一一对应连通，所述第一回液管的出口与所述主碱液罐的入口连通，所述第一回液管上设有多个第一回液支管，多个所述第一回液支管分别与多个所述副碱液罐的出口一一对应连通，其中，所述第一出液支管上设置有第一控制阀，所述第一回液支管上设置有碱液泵。3.根据权利要求2所述的电解槽组，其特征在于，相邻的两个所述副碱液罐之间设置有补液支管，所述补液支管的一端与连通于其中一个所述副碱液罐的第一回液支管连通，且与所述第一回液支管的连通处位于该第一回液支管上的所述碱液泵的下游，所述补液支管的另一端连通于所述第一出液管，且与所述第一出液管的连通处位于该相邻的两个副碱液罐的相邻的两个所述第一控制阀之间。4.根据权利要求1所述的电解槽组，其特征在于，所述第二碱液循环回路...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯沛，李鑫，张舒燕，李育磊，董斌琦，刘飞，
申请(专利权)人：国华能源投资有限公司，
类型：发明
国别省市：