【技术实现步骤摘要】
本技术属于氢能转换，具体涉及一种基于固态储氢的氢能转换系统
技术介绍
1、镁基金属储氢材料可作为氢源，与氢氧燃料电池匹配使用，作为动力系统应用于多种舰船装备等领域。相较于高压气态及液态储氢方法，采用镁基固态储氢材料储存相同质量的氢气所占用空间最少，并且具有操作容易、运输方便、成本低、安全、可长期存储等突出优势，成为最具发展潜力的一种储氢方式。
2、镁基储氢材料虽然具有理论容量高、原料广泛易得等优势，但是其放氢所需的温度过高。主要原因是镁的氢化物具有较高的热力学稳定性。在h2平衡压为1bar时能够高效放氢，合适的放氢焓变应在30-40kj/molh2；而mgh2的放氢焓变高达78kj/molh2，及其中的h过于稳定，因此需要较高的温度才能放出。镁基储氢材料储制氢需要维持高温状态，需对材料装填容器进行额外加热，导致功耗过大，这些能耗为市场化运营成本提出了很大的挑战，大大的限制了其在各领域的应用，所以需要寻找到有廉价热源又需要氢气的用氢场景，才能更加凸显镁基固态储氢的优势。
3、专利cn216250820u公开了一种镁基固态储氢发电系统。储氢罐内设有导热油管，储氢罐通过进氢管与sofc电堆的进氢口相连通，进氢管设有第一阀门、第一换热器、第一温度传感器、氢气加热装置和第二阀门，废气回收装置与sofc电堆的废气出口相连通，空气预热器与sofc电堆的进空气口相连通，sofc电堆设有换热盘管，换热盘管与导热油管形成闭合回路，第一油管上设有第二温度传感器、循环泵和导热油加热器，废气回收装置通过第二废气管与第一换热器的管程
4、因此，如何提供一种基于固态储氢材料受热放氢，有效利用氢燃气轮机反应产生的高热尾气且占用体积小的制氢系统是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本技术提供了一种基于固态储氢的氢能转换系统，可以利用反应产生的高热尾气且占用体积小。
2、本技术提供一种基于固态储氢的氢能转换系统，包括氢能转换装置、氢气混合装置、固态储氢装置和气态储氢装置；
3、氢能转换装置包括氢气燃烧室和尾气出口；
4、固态储氢装置位于尾气出口，其内储存有固态储氢材料，并与氢气混合装置连通；
5、气态储氢装置其内储存有氢气，并与氢气混合装置连通；
6、氢气混合装置与氢气燃烧室连通，并向氢气燃烧室通入预定压力的氢气。
7、进一步的，氢能转换系统包括第一管路和第二管路；
8、氢气混合装置包括与氢气燃烧室连通的混合缓冲室；
9、固态储氢装置通过第一管路与混合缓冲室连通，气态储氢装置通过第二管路与混合缓冲室连通。
10、由于两个管路供氢压力存在差异，混合缓冲室在接受两个管路氢气后可起到缓冲氢气的压力波动的作用，保证在供氢过程中氢气以稳定的压力供给至氢气燃烧室。
11、进一步的，第一管路和第二管路上均设有储氢阀门和压力表，氢气混合装置还包括与储氢阀门和压力表通信连接的控制器。
12、第一管路储氢阀门控制固态储氢装置供氢速率，第二管路储氢阀门控制气态储氢装置的供氢速率。
13、压力表可测量管路中氢气压强，并将数据传送至控制器；
14、控制器在第一管路到达预设压力后，控制器逐渐开启固态储氢装置所在第一管路的储氢阀门，固态储氢、气态储氢装置的氢气进入混合缓冲室混合，同时为氢能转换装置供氢；第一管路压力稳定后，关闭气态储氢装置所在第二管路的储氢阀门，此时氢能转换装置完全由固态储氢装置提供的氢气驱动。
15、进一步的，第一管路和第二管路上均设有单向阀。
16、单向阀可避免在第一管路和第二管路在供氢过程中由于压力差异导致其中氢气进入另一管路。
17、进一步的，第一管路上还设有冷却器。
18、冷却器可将受热放出氢气冷却至供给混合缓冲室所需温度。
19、进一步的，氢能转换系统还包括换热装置，换热装置包括与尾气出口连通的尾气换热通道和设置于尾气换热通道内的换热鳍片，固态储氢装置位于尾气换热通道内，换热鳍片位于固态储氢装置和尾气换热通道内壁之间。
20、换热鳍片能有效地将热量从一种介质传递到另一种介质，从而实现热量的转移。换热鳍片具有热传导性能好、结构紧凑、占用空间小、维护成本低、使用寿命长、不易损坏、可以长期稳定工作、具有高效的换热效果和节能的特点。
21、进一步的，固态储氢装置包括多个储存室，多个储存室均与第一管路连通。
22、多个储存室可以增加氢气与尾气换热通道的换热面积，提高换热效率，为进一步提高换热效率，储存室材质优选316不锈钢。
23、进一步的，氢能转换装置为氢内燃机、氢燃气轮机或固态氧化物燃料电池。氢能转换装置可根据不同使用场景进行选择。
24、进一步的，氢能转换装置为氢内燃机或氢燃气轮机，氢能转换装置包括与载荷连接的输出转轴。
25、进一步的，氢能转换装置为固态氧化物燃料电池，氢能转换装置包括与载荷连接的电能输出端。
26、本技术提供的一种基于固态储氢的氢能转换系统，至少包括如下有益效果：
27、(1)本技术通过利用氢能转换装置中氢气与氧气反应产生的高热尾气，为固态储氢装置提供热能来源使其放氢，从而达到无需外部供给热量即可使固态储氢装置受热放氢，提高了能量利用率。
28、(2)本技术直接在氢能转换装置排出尾气部位设置固态储氢装置，其高温尾气热量损耗小，且该固态储氢装置与排出尾气部位形成一体，减小了转换系统的占用体积，为初始供氢装置提供更多空间，降低了更换气态储氢装置的频次。
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1.一种基于固态储氢的氢能转换系统，其特征在于，包括氢能转换装置、氢气混合装置、固态储氢装置和气态储氢装置；
2.如权利要求1所述的氢能转换系统，其特征在于，氢能转换系统包括第一管路和第二管路；
3.如权利要求2所述的氢能转换系统，其特征在于，第一管路和第二管路上均设有储氢阀门和压力表，氢气混合装置还包括与储氢阀门和压力表通信连接的控制器。
4.如权利要求2所述的氢能转换系统，其特征在于，第一管路和第二管路上均设有单向阀。
5.如权利要求2-4任意一项所述的氢能转换系统，其特征在于，第一管路上还设有冷却器。
6.如权利要求1所述的氢能转换系统，其特征在于，氢能转换系统还包括换热装置，换热装置包括与尾气出口连通的尾气换热通道和设置于尾气换热通道内的换热鳍片，固态储氢装置位于尾气换热通道内，换热鳍片位于固态储氢装置和尾气换热通道内壁之间。
7.如权利要求1或6所述的氢能转换系统，其特征在于，固态储氢装置包括多个储存室，多个储存室均与第一管路连通。
8.如权利要求1所述的氢能转换系统，其特征在于，氢能转
9.如权利要求8所述的氢能转换系统，其特征在于，氢能转换装置为氢内燃机或氢燃气轮机，氢能转换装置包括与载荷连接的输出转轴。
10.如权利要求8所述的氢能转换系统，其特征在于，氢能转换装置为固态氧化物燃料电池，氢能转换装置包括与载荷连接的电能输出端。
...【技术特征摘要】
1.一种基于固态储氢的氢能转换系统，其特征在于，包括氢能转换装置、氢气混合装置、固态储氢装置和气态储氢装置；
2.如权利要求1所述的氢能转换系统，其特征在于，氢能转换系统包括第一管路和第二管路；
3.如权利要求2所述的氢能转换系统，其特征在于，第一管路和第二管路上均设有储氢阀门和压力表，氢气混合装置还包括与储氢阀门和压力表通信连接的控制器。
4.如权利要求2所述的氢能转换系统，其特征在于，第一管路和第二管路上均设有单向阀。
5.如权利要求2-4任意一项所述的氢能转换系统，其特征在于，第一管路上还设有冷却器。
6.如权利要求1所述的氢能转换系统，其特征在于，氢能转换系统还包括换热装置，换热装置包...
【专利技术属性】
技术研发人员：张静静，赵一博，陈贤志，李新建，
申请(专利权)人：浙江镁源动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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