本申请公开了一种控制合成氨系统进气口温度的设备，以及合成氨系统。其中，该设备包括：空气压缩机，用于对空气进行压缩得到压缩空气；第一换热器，通过第一传输管线与空气压缩机连接，用于通过第一传输管线接收压缩空气，并利用压缩空气对氮气与氢气的混合气体进行换热升温，通过可再生能源制氢系统电解水得到氢气；第二换热器，通过第二传输管线与第一换热器连接，用于利用蒸汽对来自第一换热器的混合气体进行换热升温，使得混合气体的温度保持在预设范围之内。本申请解决了由于利用可再生能源制氢具有较高的不连续性，制氢产量容易发生波动造成的合成氨效率较低，氨产量较少以及氨生产成本较高的技术问题。及氨生产成本较高的技术问题。及氨生产成本较高的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
控制合成氨系统进气口温度的设备，以及合成氨系统
[0001]本申请涉及制氨领域，具体而言，涉及一种控制合成氨系统进气口温度的设备，以及合成氨系统。
技术介绍
[0002]相关技术中，将可再生能源制氢应用到合成氨装置中时，由于可再生能源(例如，太阳能发电，风能发电等)受外界气象因素影响较大，其具有间歇性、不稳定性和不确定性等特点，易造成后续利用可再生能源生产制氢具有较高的不连续性，从而使得氢气的产量容易发生波动。在产氢量较低的情况下，则会无法满足合成氨装置所需的热量，导致合成氨的效率较低，产量较少，甚至可能会导致合成氨系统中合成反应的停止，而一旦停止对实际生产影响较大，且重启所需的成本较大，进而会导致氨生产的总体成本较高。
[0003]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
[0004]本申请实施例提供了一种控制合成氨系统进气口温度的设备，以及合成氨系统，以至少解决由于利用可再生能源制氢具有较高的不连续性，制氢产量容易发生波动造成的合成氨效率较低，氨产量较少以及氨生产成本较高的技术问题。
[0005]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种控制合成氨系统进气口温度的设备，包括：空气压缩机，用于对空气进行压缩得到压缩空气；第一换热器，通过第一传输管线与空气压缩机连接，用于通过第一传输管线接收压缩空气，并利用压缩空气对氮气与氢气的混合气体进行换热升温，其中，通过可再生能源制氢系统电解水得到氢气；第二换热器，通过第二传输管线与第一换热器连接，用于利用蒸汽对来自第一换热器的混合气体进行换热升温，使得混合气体的温度保持在预设范围之内，其中，预设范围为进行合成氨反应所需的温度区间。
[0006]可选地，第一传输管线上设置有切断阀，其中，切断阀根据混合气体的温度或者氢气的产量调节自身的状态，以用于将压缩空气引入第一换热器，状态包括以下之一：开启或者闭合。
[0007]可选地，第二换热器的混合气体流出管道与合成氨系统的进气口连接，混合气体流出管道设置有温度检测装置，用于检测混合气体的温度，在混合气体的温度小于预设温度的情况下，发送第一控制指令至切断阀，其中，第一控制指令用于开启切断阀，将压缩空气引入第一换热器。
[0008]可选地，可再生能源制氢系统的氢气出口处设置有产量检测装置，用于检测氢气的产量，在氢气的产量小于预设产量的情况下，发送第二控制指令至切断阀，第二控制指令用于开启切断阀，将压缩空气引入第一换热器。
[0009]可选地，第二换热器在蒸汽的进口管道上设置有调节阀，其中，调节阀用于根据混合气体的温度或者氢气的产量调节自身开度，以用于将蒸汽引入第二换热器。
[0010]可选地，第二换热器的混合气体流出管道与合成氨系统的进气口连接，混合气体流出管道设置有温度检测装置，用于检测混合气体的温度，在混合气体的温度小于预设温度的情况下，发送第三控制指令至调节阀，其中，第三控制指令用于调整调节阀的开度，混合气体的温度越低，调节阀的开度越大。
[0011]可选地，可再生能源制氢系统的氢气出口处设置有产量检测装置，用于检测氢气的产量，在氢气的产量小于预设产量的情况下，发送第四控制指令至调节阀，其中，第四控制指令用于控制调节阀的开度，氢气的产量越低，调节阀的开度越大。
[0012]可选地，设备还包括：空分装置，通过第一传输管线与第一换热器连接，用于对换热后的压缩空气进行分离，得到氮气。
[0013]可选地，设备还包括：空分装置，通过第三传输线与空气压缩机连接，以用于对来自空气压缩机的压缩空气进行分离，得到氮气，其中，第三传输线上设置有阀门，至少用于控制压缩空气的传输。
[0014]根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种控制合成氨系统进气口温度的方法，包括：获取目标时段内可再生能源制氢系统电解水生成的氢气量或者混合气体流出管道的温度，其中，可再生能源制氢系统电解水得到的氢气与氮气进行合成氨反应；在氢气量小于预设阈值或者温度小于预设温度的情况下，通过以下操作进行换热升温，该操作包括以下至少之一：引入空气压缩机输出的压缩空气对氮气与氢气的混合气体进行换热升温，或者引入蒸汽对氮气与氢气的混合气体进行换热升温，使得混合气体的温度保持在预设范围之内，其中，预设范围为进行合成氨反应所需的温度区间。
[0015]根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种合成氨系统，包括：空气压缩机，用于对空气进行压缩得到压缩空气；可再生能源制氢系统，用于通过电解水生成氢气；第一换热器，与空气压缩机、可再生能源制氢系统连接，用于利用压缩空气对氮气与氢气的混合气体进行换热升温；空分装置，与第一换热器连接，用于对换热后的压缩空气进行分离，得到氮气；第二换热器，与第一换热器连接，用于利用蒸汽对来自第一换热器的混合气体进行换热升温，使得混合气体的温度保持在预设范围之内，其中，预设范围为进行合成氨反应所需的温度区间；合成氨系统，与第二换热器的混合气体流出管道连接，用于对混合气体进行合成氨反应得到氨气。
[0016]根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种控制合成氨系统进气口温度的装置，包括：获取模块，用于获取目标时段内可再生能源制氢系统电解水生成的氢气量或者混合气体流出管道的温度，其中，可再生能源制氢系统电解水得到的氢气与氮气进行合成氨反应；换热模块，用于在氢气量小于预设阈值或者温度小于预设温度的情况下，通过以下操作进行换热升温，该操作包括以下至少之一：引入空气压缩机输出的压缩空气对氮气与氢气的混合气体进行换热升温，或者引入蒸汽对氮气与氢气的混合气体进行换热升温，使得混合气体的温度保持在预设范围之内，其中，预设范围为进行合成氨反应所需的温度区间。
[0017]根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述控制合成氨系统进气口温度的方法。
[0018]根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，处理器被配置为执行指令，以实现上述控制合成氨系统
进气口温度的方法。
[0019]在本申请实施例中，采用利用空气压缩机输出的高温压缩空气和/或外部蒸汽对合成氨系统的入口气体(即氢气与氮气的混合气体)进行换热升温的方式，通过设置第一换热器与第二换热器，其中，第一换热器利用空气压缩机输出的压缩空气对氮气与氢气的混合气体进行换热升温，第二换热器利用外部蒸汽对氮气与氢气的混合气体进行换热升温的方式，达到了当氢气含量下降导致氮气与氢气的反应热降低时，补充合成氨反应所需热量的目的，从而实现了维持合成氨反应过程中温度始终维持在一定的合理区间内，使得合成氨系统可连续工作，更好地适应可再生能源制氢系统的技术效果，进而解决了由于利用可再生能源制氢具有较高的不连续性，制氢产量容易发生波动造成的合成氨效率较低，氨产量较少以及氨生产成本较高的技术问题。
附图说明
[0020]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种控制合成氨系统进气口温度的设备，其特征在于，包括：空气压缩机，用于对空气进行压缩得到压缩空气；第一换热器，通过第一传输管线与所述空气压缩机连接，用于通过所述第一传输管线接收所述压缩空气，并利用所述压缩空气对氮气与氢气的混合气体进行换热升温，其中，通过可再生能源制氢系统电解水得到所述氢气；第二换热器，通过第二传输管线与所述第一换热器连接，用于利用蒸汽对来自所述第一换热器的所述混合气体进行换热升温，使得所述混合气体的温度保持在预设范围之内，其中，所述预设范围为进行合成氨反应所需的温度区间。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一传输管线上设置有切断阀，其中，所述切断阀根据所述混合气体的温度或者氢气的产量调节自身的状态，以用于将所述压缩空气引入所述第一换热器，所述状态包括以下之一：开启或者闭合。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第二换热器的混合气体流出管道与合成氨系统的进气口连接，所述混合气体流出管道设置有温度检测装置，用于检测所述混合气体的温度，在所述混合气体的温度小于预设温度的情况下，发送第一控制指令至所述切断阀，其中，所述第一控制指令用于开启所述切断阀，将所述压缩空气引入所述第一换热器。4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述可再生能源制氢系统的氢气出口处设置有产量检测装置，用于检测所述氢气的产量，在所述氢气的产量小于预设产量的情况下，发送第二控制指令至所述切断阀，所述第二控制指令用于开启所述切断阀，将所述压缩空气引入所述第一换热器。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二换热器在所述蒸汽的进口管道上设置有调节阀，其中，所述调节阀用于根据所述混合气体的温度或者氢气的产量调节自身开度，以用于将所述蒸汽引入所述第二换热器。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第二换热器的混合气体流出管道与合成氨系统的进气口连接，所述混合气体流出管道设置有温度检测装置，用于检测所述混合气体的温度，在所述混合气体的温度小于预设温度的情况下，发送第三控制指令至所述调节阀，其中，所述第三控制指令用于调整所述调节阀的开度，所述混合气体的温度越低，所述调节阀的开度越大。7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述可再生能源制氢系统的氢气出口处设置有产量检测装置，用于检测所述氢气的产量，在所述氢气的产量小于预设产量的情况下，发送第四控制指令至所述调节阀，其中，所述第四控制指令用于控制所述调节阀的开度，所述氢气的产量越低，所述调节阀的开度越大。8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：空分装置，通过第一传输管线与所述第一换热器连接，用于对换热后的所述压缩空气进行分离，得到所述氮气。9.根据权利要求1所述的设...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓强，
申请(专利权)人：阳光氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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