一种电解水制氢储氢热管理系统及其工作方法技术方案

技术编号:46209969 阅读:11 留言:0更新日期:2025-08-26 19:14
本发明专利技术公开一种电解水制氢储氢热管理系统及其工作方法,其中,循环水管路系统包括第一供水管路,冷水机组与第一供水管路相连接,第一供水管路后依次串联设置电阻加热器、燃料电池的循环水系统、电解水制氢装置的循环水系统、固态储氢装置的循环水系统以及第二类吸收式热泵;第二类吸收式热泵的冷水出口连接电解水制氢装置的循环水系统;第二类吸收式热泵将热量转移到第一供水管路内的水中;在电解水制氢装置、固态储氢装置、燃料电池、冷水机组、电阻加热器、第二类吸收式热泵中均设有温度传感器、均与温度控制系统相连接。本方案对电解水制氢装置、固态储氢装置和燃料电池系统整体热量进行梯级利用和集中管理,达到节能降耗的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于余热利用,具体地涉及一种电解水制氢储氢热管理系统及其工作方法


技术介绍

1、利用可再生能源电力进行电解水制氢是实现能源减碳的重要途径,碱性电解水制氢技术在当前市场上最为经济成熟。电解过程制氢效率为60%~75%,伴随着电解槽大量产热,为了将槽温维持在80℃~90℃之间,需要对循环流动的碱液进行散热;发电贫乏时期,电解功率约为正常运行的30%,电解槽散热量大于产热量,槽温明显下降,为保证电解反应处于最适工作温区,需要对碱液进行加热。可再生能源制氢具有波动性,因而需要配备储氢、储能设施。一方面,固态储氢凭借本身体积储氢密度大、安全性高等优势有望成为最具商业化发展前景的储存方式。例如钛基固态储氢利用tife、timn2、v-ti-fe等室温型钛铁/锰系储氢材料与氢气发生反应储存氢气,反向加热至约60℃实现合金高纯度氢气释放。另一方面,氢燃料电池工作温度约为80℃,温度过低催化剂活性会下降引起电池性能不稳定,温度过高会缩短催化剂寿命,因此,保持适宜的工作温度对氢燃料电池至关重要。现有技术未能够对系统的热量进行有效管控、高效利用,存在着能源的浪费。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电解水制氢储氢热管理系统,其特征在于,包括温度控制系统(1)、电解水制氢装置(2)、固态储氢装置(3)、燃料电池(4)、冷水机组(5)以及循环水管路系统;

2.根据权利要求1所述的电解水制氢储氢热管理系统,其特征在于,电解水制氢装置(2)中具有多个电解槽,电解槽包括运行状态电解槽(21)和热备状态电解槽(22);固态储氢装置(3)包括储氢子单元(31)和放氢子单元(32);

3.根据权利要求2所述的电解水制氢储氢热管理系统,其特征在于,第二类吸收式热泵(7)的冷水出口与运行状态电解槽(21)的循环水系统的进口相连接,运行状态电解槽(21)的循环水系统的出口...

【技术特征摘要】

1.一种电解水制氢储氢热管理系统,其特征在于,包括温度控制系统(1)、电解水制氢装置(2)、固态储氢装置(3)、燃料电池(4)、冷水机组(5)以及循环水管路系统;

2.根据权利要求1所述的电解水制氢储氢热管理系统,其特征在于,电解水制氢装置(2)中具有多个电解槽,电解槽包括运行状态电解槽(21)和热备状态电解槽(22);固态储氢装置(3)包括储氢子单元(31)和放氢子单元(32);

3.根据权利要求2所述的电解水制氢储氢热管理系统,其特征在于,第二类吸收式热泵(7)的冷水出口与运行状态电解槽(21)的循环水系统的进口相连接,运行状态电解槽(21)的循环水系统的出口与放氢子单元(32)的循环水系统的进口相连接,放氢子单元(32)的循环水系统的出口与第二类吸收式热泵(7)的热水进口相连接;

4.根据权利要求3所述的电解水制氢储氢热管理系统,其特征在于,电解水制氢装置(2)中,电解槽连接有氢氧分离洗涤器,氢氧分离洗涤器的氢气输出端与第一供氢管路和第二供氢管路相连接;氢氧分离洗涤器的碱液输出端依次连接碱液冷却器、碱液循环泵和过滤器,过滤器的出口与电解槽相连接;第二类吸收...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷蕾冯静李少华周军汤晓舒
申请(专利权)人:中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司
类型:发明
国别省市:

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