【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解制氢相关，具体而言，涉及一种电解制氢控制方法及系统。
技术介绍
1、随着氢能作为能源的地位逐渐得到广泛认可，与新能源基地相匹配的大容量电解制氢系统成为制氢技术发展的重要方向。在百mw至gw级电解制氢站中，为了节约投资、节省用地，一些项目采用了新型的“多对一”系统配置，即多台电解槽对应同一气液分离辅助系统。
2、但是，目前的多对一的电解制氢的设备波动性电解制氢过程中，所制取的氢气、氧气纯度将受到电源输入的影响。在输入功率偏离额定满负荷功率时，由于产气量下降，氢氧气体掺混造成的纯度降低会更加明显，这会导致电解制氢过程的安全性降低。虽然可以采用碱液流量、压力等关键参数的调节来适应波动性电源输入，但从本质安全角度，波动性造成的安全风险提升无法完全避免。同时，压力、气量的调节也受到下游用氢需求的限制，无法完全实现自由调节。
3、由上可知，目前的多对一的电解制氢的设备存在产气效率低、无法完全自由调节的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种电解制氢控制方法及系统，以解决现有技术中的多对一的电解制氢的设备存在产气效率低、无法完全自由调节的问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种电解制氢控制方法，电解制氢控制方法包括：
3、获取电解指令；
4、多个电解槽独立执行电解操作并生成目标气体；
5、目标气体经气液分离装置进行气液分离；
6、气液分离后的目标气体进
7、获取气液分离装置的顶部区域的目标气体的实时浓度与预设浓度进行比对判断是否执行洗气操作，洗气操作用于提升气液分离装置的顶部区域的目标气体的浓度。
8、进一步地，目标气体为氢气和氧气，多个电解槽电解生成的氢气进入到第一气液分离器的内部执行气液分离后进行纯化处理后进行氢气收集，通过检测第一气液分离器的顶部区域的氢气的实时浓度与氢气的预设浓度比对，判断是否执行洗气操作；多个电解槽电解生成的氧气进入到第二气液分离器的内部执行气液分离后进行纯化处理后进行氧气收集，通过检测第二气液分离器的顶部区域的氧气的实时浓度与氧气的预设浓度比对，判断是否执行洗气操作。
9、进一步地，在多个电解槽独立执行电解操作并生成目标气体步骤中包括：
10、多个电解槽根据预设程序执行不同的运行功率；
11、在多个电解槽运行的过程中，分别调节多个电解槽的进液流量实现匹配多个电解槽对应的气体的产生的纯度；
12、根据进液流量调节换热器内部换热介质的流量，以使各电解槽的电解质溶液的进液温度和对应进入到气液分离装置内部的气液混合物的温度保持在预设的温差范围之内。
13、进一步地，换热器设置在电解槽的气体输出端与气液分离装置之间；和/或气液分离装置的液体存储部用于向电解槽供液，各电解槽的进液功率可调节；和/或预设的温差为0-10℃。
14、进一步地，运行功率、进液流量和换热介质的流量正相关。
15、进一步地，在气液分离后的目标气体进行纯化后收集的步骤中包括：气液分离后的目标气体经纯化装置纯化后进入到收集装置的内部进行储存。
16、进一步地，在获取气液分离装置的顶部区域的目标气体的实时浓度与预设浓度进行比对判断是否执行洗气操作的步骤中，当目标气体的实时浓度大于等于预设浓度，不执行洗气操作；当目标气体的实时浓度小于预设浓度，系统报警并执行洗气操作。
17、进一步地，洗气操作包括循环阶段和置换阶段；洗气操作包括步骤：
18、执行循环阶段，在循环阶段中，洗气装置的内部的预留的纯化后的目标气体与气液分离装置的顶部区域的气体形成气体循环，提高气液分离装置的顶部区域的目标气体的浓度；
19、检测洗气装置的内部的目标气体的第一浓度，当第一浓度大于等于预设浓度后，停止执行洗气操作；
20、当第一浓度小于预设浓度，开始执行置换阶段；
21、在置换阶段中，纯化装置纯化后的目标气体进入到洗气装置的内部，当洗气装置的内部的目标气体的含量为第二浓度时，第二浓度大于预设浓度，停止执行置换阶段，洗气装置的内部气体与气液分离装置顶部的气体循环，洗气装置的内部的目标气体的第三浓度，当第三浓度大于等于预设浓度后，停止执行洗气操作，当第三浓度小于预设浓度，开始执行置换阶段，重复上述步骤，当洗气装置的内部气体的浓度大于等于预设浓度后停止洗气操作。
22、进一步地，第一浓度不大于纯化后的目标气体的浓度的80％；第二浓度大于纯化后的目标气体的浓度的90％。
23、根据本专利技术的另一方面，提供了一种电解制氢系统，电解制氢系统使用上述的电解制氢控制方法，电解制氢系统包括储液箱，储液箱用于容置电解质溶液；多个电解槽，多个电解槽分别与储液箱连通，储液箱用于向多个电解槽供电解质溶液；气液分离装置，多个电解槽的氧气的输出端与一个气液分离装置连通进行气液分离，多个电解槽的氢气的输出端与另一个气液分离装置连通进行气液分离，气液分离装置的液体输出端与储液箱连通；纯化装置，各个气液分离装置分别连接有纯化装置，且向纯化装置内部供气；收集装置，收集装置与纯化装置连通，用于收集纯化后的气体；洗气装置，洗气装置具有第一进气口、第二进气口和出气口，纯化装置与第一进气口可通断的设置、气液分离装置与第二进气口可通断的设置、气液分离装置与出气口可通断的设置。
24、进一步地，气液分离装置至少包括第一气液分离器和第二气液分离器，多个电解槽的氧气输出端与同一个第二气液分离器连通，多个电解槽的氢气输出端与同一个第一气液分离器连通，第一气液分离器和气液分离器的液体输出端与储液箱连通；纯化装置包括第一净化器和第二净化器，第一净化器与第一气液分离器的气体输出口连通，第二净化器与第二气液分离器的气体输出口连通；收集装置包括第一收集器和第二收集器，第一净化器与第一收集器连通用于向第一收集器供气，第二净化器与第二收集器连通用于向第二收集器供气；洗气装置包括第一洗气结构和第二洗气结构，第一洗气结构的第一进气口与第一净化器连通，第一洗气结构的第二进气口与第一气液分离器连通，第一洗气结构的出气口与第一气液分离器连通，第一洗气结构与第一气液分离器形成气体循环；第二洗气结构的第一进气口与第二净化器连通，第二洗气结构的第二进气口与第二气液分离器连通，第二洗气结构的出气口与第二气液分离器连通，第二洗气结构与第二气液分离器形成气体循环。
25、进一步地，电解制氢系统还包括管组件，管组件包括第一管体，第一管体的一端分别与多个电解槽的气体输出端连通，第一管体的另一端与气液分离装置连通；第二管体，第二管体设置在气液分离装置与纯化装置之间；第三管体，第三管体设置在纯化装置与收集装置之间；第四管体，第四管体设置在纯化装置与洗气装置之间；循环管体，循环管体包括设置在洗气装置与气液分离装置之间的第五管体和第六管体；第七管体，第七管体设置在气液分离装置于储液箱之间；第八管体，第八管本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电解制氢控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电解制氢控制方法，其特征在于，所述目标气体为氢气和氧气，
3.根据权利要求1所述的电解制氢控制方法，其特征在于，在所述多个电解槽(20)独立执行电解操作并生成目标气体步骤中包括：
4.根据权利要求3所述的电解制氢控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的电解制氢控制方法，其特征在于，所述运行功率、所述进液流量和所述换热介质的流量正相关。
6.根据权利要求1所述的电解制氢控制方法，其特征在于，在所述气液分离后的所述目标气体进行纯化后收集的步骤中包括：气液分离后的所述目标气体经纯化装置(40)纯化后进入到收集装置的内部进行储存。
7.根据权利要求1所述的电解制氢控制方法，其特征在于，在所述获取所述气液分离装置(30)的顶部区域的目标气体的实时浓度与预设浓度进行比对判断是否执行洗气操作的步骤中，
8.根据权利要求7所述的电解制氢控制方法，其特征在于，所述洗气操作包括循环阶段和置换阶段；所述洗气操作包括步骤：
9.根据
10.一种电解制氢系统，其特征在于，所述电解制氢系统使用权利要求1至9中任一项所述的电解制氢控制方法，所述电解制氢系统包括：
11.根据权利要求10所述的电解制氢系统，其特征在于，
12.根据权利要求10所述的电解制氢系统，其特征在于，所述电解制氢系统还包括管组件，所述管组件包括：
13.根据权利要求12所述的电解制氢系统，其特征在于，所述电解制氢系统还包括泵组件，所述泵组件包括：
14.根据权利要求12所述的电解制氢系统，其特征在于，所述电解制氢系统还包括多个换热器(60)，所述换热器(60)设置在所述第一管体上与所述电解槽(20)连通的一端，所述换热器(60)与所述电解槽(20)一一对应设置。
15.根据权利要求10所述的电解制氢系统，其特征在于，所述洗气装置(50)包括气体储存罐，所述气体储存罐的内部的气压与所述气液分离装置(30)的顶部区域的气压动态平衡。
16.根据权利要求10所述的电解制氢系统，其特征在于，所述电解制氢系统还包括气体浓度检测器，所述洗气装置(50)内部的顶端区域、所述洗气装置(50)的第二进气口、所述洗气装置(50)的出气口和所述气液分离装置(30)内部的顶端区域分别设置有所述气体浓度检测器。
...【技术特征摘要】
1.一种电解制氢控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电解制氢控制方法，其特征在于，所述目标气体为氢气和氧气，
3.根据权利要求1所述的电解制氢控制方法，其特征在于，在所述多个电解槽(20)独立执行电解操作并生成目标气体步骤中包括：
4.根据权利要求3所述的电解制氢控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的电解制氢控制方法，其特征在于，所述运行功率、所述进液流量和所述换热介质的流量正相关。
6.根据权利要求1所述的电解制氢控制方法，其特征在于，在所述气液分离后的所述目标气体进行纯化后收集的步骤中包括：气液分离后的所述目标气体经纯化装置(40)纯化后进入到收集装置的内部进行储存。
7.根据权利要求1所述的电解制氢控制方法，其特征在于，在所述获取所述气液分离装置(30)的顶部区域的目标气体的实时浓度与预设浓度进行比对判断是否执行洗气操作的步骤中，
8.根据权利要求7所述的电解制氢控制方法，其特征在于，所述洗气操作包括循环阶段和置换阶段；所述洗气操作包括步骤：
9.根据权利要求8所述的电解制氢控制方法，其特征在于，
10.一种电解制氢系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：张畅，王金意，郭海礁，吴展，王韬，王振兴，徐志博，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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