本发明专利技术提供一种大容量电制氢系统及其控制方法，涉及电解水制氢安全运行技术领域。一方面，提供一种大容量电制氢系统，增加管压平衡装置，实时监测PEM电解槽电流变化量、排氧管、排氢管实际气体管压强和气液分离装置的实际液位，并通过控制中心调节PEM电解槽的实时电流对管道的气体管压强进行调整并通过管压调节阀辅助调节，使得排氧管和排氢管的气体管压强都满足安全压强关系；另一方面，提供一种大容量电制氢系统的控制方法，通过自检控制、电流控制、液位控制和紧急控制实现电制氢系统的安全运行。本发明专利技术不仅提升了系统的安全性，还确保了气体的纯度和效率，使得大容量PEM电解槽在实际应用中更加可靠与高效。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解水制氢安全运行，尤其涉及一种大容量电制氢系统及其控制方法。
技术介绍
1、随着低碳减排需求增长，绿色氢制备技术备受关注。电解水制氢是碳排放最低的方法之一。氢在多领域应用中有巨大潜力，可有效减少温室气体排放。质子交换膜电解水制氢技术代表着绿氢制备方向，促进与可再生能源的融合发展。电解过程中，水在阳极分解成氧气、氢离子和电子氢离子通过质子交换膜进入阴极。电子从阳极流出，经过电源电路到阴极，同时电源提供驱动力。在阴极一侧，两个质子和电子重新结合产生氢气。
2、目前，关于电制氢装置的改进，主流研究方向是平衡氧气侧和氢气侧的压力，从而保证氧气侧和氢气侧的管道压强平衡，避免氧气和氢气侧的管道压强相差过大，造成氧气和氢气的混合，导致装置发生爆炸等危险事故。中国专利“cn116356346a制氢系统以及制氢系统控制方法”中提出了一种氧气侧和氢气侧的压强平衡方法。该方法是通过设定的第一实际压力、第一实际液位、第二实际液位以及通入pem电解槽的实际电流变化量，对制氢设备进行控制，以保证制氢设备的安全。该专利中采用pid控制，负反馈控制，滑膜控制等本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大容量电制氢系统，其特征在于：包括供电装置、供水装置、前端管压平衡装置、制氢装置、气液分离装置、后端管压平衡装置、热转换装置、储氧装置和储氢装置；
2.根据权利要求1所述的一种大容量电制氢系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种大容量电制氢系统，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种大容量电制氢系统，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种大容量电制氢系统，其特征在于：
6.一种大容量电制氢系统的控制方法，基于权利要求5所述一种大容量电制氢系统实现，其特征在于：包括以下步骤：
>7.根据权利要求6...
【技术特征摘要】
1.一种大容量电制氢系统，其特征在于：包括供电装置、供水装置、前端管压平衡装置、制氢装置、气液分离装置、后端管压平衡装置、热转换装置、储氧装置和储氢装置；
2.根据权利要求1所述的一种大容量电制氢系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种大容量电制氢系统，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种大容量电制氢系统，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种大容量电制氢系统，其特征在于：
6.一种大容量电制氢系统的控制方法，基于权利要求5所述一种大容量电制氢系统实现，其特征在于：包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种大容量电制氢系统的控制方法，其特征在于：所述步骤1的具体方法为：首先将所有排氧管三通阀和排氢管三通阀接入到备用储氧罐和备用储氢罐，氧气侧压力式液位传感器和氢气侧压力式液位传感器获取氧气侧气液分离器和氢气侧气液分离器的实际液位，判断实际液位是否在预设液位，若不在预设液位则通过控制中心氧气侧压力式液位传感器和氢气侧压力式液位传感器调整液位，满足预设液位后，启动管压平衡装置，并给所有pem电解槽通入预设电流，当pem电解槽平稳运行后，管压平衡装置监测每个pem电解槽排氧管实际气体管压强，并调节排氧管管压调节阀和排氢管管压调节阀使每个pem电解槽的排氧气管气体管压强和排氢管实际气体管压强满足安全压强关系，则电制氢系统自检控制完成，控制中心控制排氧管三通阀和排氢管三通阀接入常用储氧罐和常用储氢罐。
8.根据权利要求7所述的一种大容量电制氢系统的控制方法，其特征在于：所述步骤2中电流控制的具体方法为：电流控制中，排氧管管压传感器和排氢管管压传感器监测每个pem电解槽排氧管和排氢管实际气体管压强并传回控制中心，实际气体管压强满足安全压强关系时，控制中心控制排氧管三通阀和排氢管三通阀接入常用储氧罐和常用储氢罐，实际气体管压强不...
【专利技术属性】
技术研发人员：张潇桐，谢冰，李家珏，杨燚，张娟，周博文，戈阳阳，谢赐戬，付尧，巩晓伟，马欣彤，程基峰，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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