CN112899726A - 一种水电解制氢系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种水电解制氢系统及其控制方法，在该水电解制氢系统中，电解槽、气液分离单元、换热器及循环泵通过电解液管路串联连接，换热器旁路与换热器并联连接，共同形成电解液循环回路，换热器和换热器旁路通过调节流入自身的电解液流量，从而实现了水电解制氢系统的散热量对电解槽变化的输入功率的适应，即水电解制氢系统的散热量可以跟随电解槽变化的输入功率进行变化。相较于现有技术中的散热方案而言，在本申请提供的水电解制氢系统中，增加了流入换热器和换热器旁路的电解液流量这个用于散热调节的调节量，因此本申请提供的水电解制氢系统的散热调节能力增强。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，特别是涉及一种水电解制氢系统及其控制方法。
背景技术
现阶段主要有碱性水电解ALK、质子交换膜水电解PEM和固体氧化物水电解SOE这三种制氢技术；目前，只有ALK和PEM两种水电解制氢技术实现商业化；在水电解制氢过程中，有大约20％～30％的能量被转换成热量，致使电解槽的温度升高，而电解槽的温度直接影响电解槽性能，因此热管理对水电解制氢系统至关重要。
图1为ALK制氢系统的散热方案，图2为PEM制氢系统的散热方案，虽然两者的具体流程明显不同，但实际散热原理基本相同，即利用电解液换热器冷却电解液，从而实现对电解槽的冷却。
当电解槽输入功率稳定时，上述散热方案可以通过调节电解液换热器来控制冷却速度，从而保证制氢系统的正常散热，但是当电解槽变功率输入时，上述散热方案的散热调节能力明显不足。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种水电解制氢系统及其控制方法，以提高自身的散热调节能力。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本申请一方面提供一种水电解制氢系统，包括：电解槽、气液分离单元、换热器、换热器旁路和循环泵；其中：
所述电解槽、所述气液分离单元、所述换热器及所述循环泵通过电解液管路串联连接，所述换热器旁路与所述换热器并联连接，共同构成电解液循环回路；
由所述换热器和所述换热器旁路调节流入自身的电解液流量，使所述水电解制氢系统的散热量适应所述电解槽的输入功率变化。
可选的，在所述换热器的入口处或者出口处，设置有第一调节阀。
可选的，所述换热器旁路为设置有第二调节阀的电解液管路。
可选的，所述循环泵用于根据所受控制，调节自身泵入所述电解槽的电解液流量，使所述水电解制氢系统的散热量进一步适应所述电解槽的输入功率变化。
可选的，所述换热器用于根据所受控制，调节自身的散热量，使所述水电解制氢系统的散热量进一步适应所述电解槽的输入功率变化。
可选的，所述电解槽、所述气液分离单元、所述换热器及所述循环泵按照预设顺序依次通过电解液管路串联连接。
可选的，所述预设顺序为：所述电解槽、所述换热器、所述气液分离单元、所述循环泵；
或者，所述预设顺序为：所述电解槽、所述气液分离单元、所述换热器、所述循环泵；
或者，所述预设顺序为：所述电解槽、所述气液分离单元、所述循环泵、所述换热器。
可选的，所述气液分离单元包括：氧气-电解液分离器和氢气-电解液分离器，两者的输入端分别直接或间接与所述电解槽的相应输出端相连。
可选的，当所述换热器和所述换热器旁路设置于所述电解槽与所述气液分离单元之间时：
所述换热器和所述换热器旁路的并联支路分为氧路和氢路，分别输送所述氧气-电解液分离器和所述氢气-电解液分离器的电解液；或者，
所述换热器和所述换热器旁路的并联支路，仅输送所述氧气-电解液分离器的电解液。
可选的，所述换热器为板式换热器，或者，空冷式换热器。
可选的，还包括：加热装置；其中：
所述加热装置设置于所述电解液冷却循环回路中，或者，所述换热器旁路中；所述加热装置用于根据所受控制，调节自身的加热功率，使所述水电解制氢系统的散热量进一步适应所述电解槽的输入功率变化。
可选的，所述加热装置为蒸汽换热器、蒸汽伴热套管或者电伴热中的一种。
可选的，还包括：温度采集装置，用于采集所述电解槽的进口温度值或出口温度值。
可选的，还包括：散热控制器；其中：
所述换热器、所述换热器旁路以及所述循环泵均受控于所述散热控制器；
当所述水电解制氢系统包括加热装置时，所述加热装置受控于所述散热控制器；
当所述水电解制氢系统包括温度采集装置时，所述温度采集装置输出采集结果至所述散热控制器。
本申请另一方面提供一种水电解制氢系统的控制方法，用于控制如本申请上一方面任一项所述的水电解制氢系统的散热量，所述水电解制氢系统的控制方法，包括：
获取所述水电解制氢系统的工况指令；
在相应工况下，确定所述水电解制氢系统的电解液流量；
根据所述电解液流量以及所述水电解制氢系统中电解槽任一端口的温度值，确定所述水电解制氢系统中换热器和换热器旁路两条支路的参考流量，以及，所述两条支路之一的参考温度；
根据所述参考流量调节所述两条支路的流量，并根据所述参考温度调节所述两条支路之一的待交换热量。
可选的，所述在相应工况下，确定所述水电解制氢系统的电解液流量的步骤，包括：
当所述工况为正常运行或者冷启动时，根据所述电解槽的输入功率，确定所述水电解制氢系统的电解液流量；
当所述工况为热待机时，在所述电解槽的温度低于所述水电解制氢系统的运行温度后，确定泵入所述电解槽的电解液流量为预设流量值。
可选的，所述预设流量值为完成电解液循环过程的最低流量值。
可选的，所述根据所述电解液流量以及所述水电解制氢系统中电解槽任一端口的温度值，确定所述水电解制氢系统中换热器和换热器旁路两条支路的参考流量，以及，所述两条支路之一的参考温度的步骤，包括：
当所述工况为正常运行时，根据所述电解液流量和所述电解槽任一端口的温度值，确定所述换热器所在支路的参考流量、所述换热器旁路所在支路的参考流量以及所述换热器所在支路的参考温度；
当所述工况为冷启动或热待机时，确定所述换热器所在支路的参考流量为零，根据所述电解液流量和所述电解槽任一端口的温度值，确定所述换热器旁路所在支路的参考流量和所述换热器旁路所在支路的参考温度。
可选的，所述根据所述参考流量调节所述两条支路的流量，并根据所述参考温度调节所述两条支路之一的待交换热量的步骤，包括：
当所述工况为正常运行时，根据所述换热器所在支路的参考流量和所述换热器旁路所在支路的参考流量，分别调节这两条支路的流量，根据所述换热器所在支路的参考温度调节自身的待交换热量；
当所述工况为冷启动或热待机时，关断所述换热器所在支路，根据所述换热器旁路所在支路的参考流量调节自身的流量，根据所述换热器旁路所在支路的参考温度调节自身的待交换热量。
可选的，所述电解槽任一端口的温度值包括：所述电解槽进口温度值，或者，所述电解槽的出口温度值。
由上述技术方案可知，本发明提供了一种水电解制氢系统，在该水电解制氢系统中，电解槽、气液分离单元、换热器及循环泵通过电解液管路串联连接，换热器旁路与换热器并联连接，共同形成电解液循环回路，通过调节流入换热器和换热器旁路电解液流量，即可实现水电解制氢系统的散热量对电解槽变化的输入功率的适应，即水电解制氢系统的散热量可以跟随电解槽变化的输入功率进行变化。相较于现有技术中的散热方案而言，在本申请提供的水电解制氢系统中，增加了流入换热器和换热器旁路的电解液流量这个用于散热调节的调节量，因此本申请提供的水电解制氢系统的散热调节能力增强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为ALK制氢系统的散热方案的示意图；
图2为PEM制氢系统的散热方案的示意图；
图3-图9分别为本申请实施例提供的水电解制氢系统的七种实施方式的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的水电解制氢系统的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
ALK制氢系统的散热方案如图1所示，其具体结构包括：两个回路和中间的换热设备，其电解液为碱液；其中，右侧回路为碱液回路，其关键设备有电解槽01、气液分离单元02和碱液循环泵03；左侧回路为循环冷却水回路，其关键设备有冷却塔04、循环水泵05和调节阀06；中间换热设备为碱液换热器07。
其中，气液分离单元02包括氢气-碱液分离器和氧气-碱液分离器2套，分别用于将氢气H2和氧气O2从碱液中分离出来，相应的，电解槽到气液分离单元02之间的管路为2路管路。
图1所示的散热方案适用于稳定功率制氢，即当电解槽在稳定功率下，发热量稳定，所需要的散热量基本稳定，当外界环境温度发生变化时，通过调节阀06可以调节循环冷却水的流量以实现稳定散热。但当电解槽01变功率输入时，电解槽01的发热量随功率的变化而变化，为保持电解槽01的温度稳定，则需要要求散热量也随功率的变化而变化，因此，对循环冷却水回路的调节能力具有较高要求；例如，电解槽有效输入功率按20％～100％考虑，则循环冷却水额调节范围为20％～100％，甚至达到0％～100％，显然，如图1所示的散热方案中的散热调节能力明显不足。
PEM制氢系统的散热方案如图2所示，其散热原理与图1所示的类似，此处不再赘述；不过当电解槽变功率输入时，电解槽的发热量随功率输入的变化而变化，为保持电解槽的温度稳定，则要求阳极散热器的散热量也随之变化，但显然图2所示的散热方案的散热调节能力也明显不足。
为提高水电解制氢系统的散热调节能力，本申请实施例提供一种水电解制氢系统，其具体结构可参见图3、图4和图5，具体包括：电解槽01、气液分离单元02、换热器30、换热器旁路40和循环泵50。
电解槽01、气液分离单元02、换热器30及循环泵50通过电解液管路串联连接，换热器旁路40与换热器30并联连接，共同构成电解液循环回路。
需要说明的是，当水电解制氢系统为ALK制氢系统时，电解液为碱液，电解液循环回路即为碱液循环回路；当水电解制氢系统为PEM制氢系统时，电解液为去离子水，电解液循环回路即为去离子水循环回路。
并且，换热器30和换热器旁路40可以调节流入自身的电解液流量，其中，换热器30会对流入自身的电解液进行冷却，而流入散热器旁路40的电解液不会受到冷却，所以通过上述调节可以使得该水电解制氢系统的散热量适应电解槽01的输入功率变化，即使得该水电解制氢系统的散热量可以跟随电解槽01的输入功率的变化而变化。
由此可知，相较于现有技术中的散热方案而言，在本申请提供的水电解制氢系统中，增加了流入换热器30和换热器旁路40的电解液流量这个用于散热调节的调节量，因此本申请提供的水电解制氢系统的散热调节能力增强。
进一步而言，循环泵50通过根据所受控制，调节自身泵入电解槽01的电解液流量，也可以使该水电解制氢系统的散热量进一步适应随电解槽01的输入功率变化；并且，换热器30通过根据所受控制，调节自身的散热量，也可以使该水电解制氢系统的散热量进一步适应随电解槽01的输入功率变化。
可选的，为了实现对流入换热器30的电解液流量的调节，可以在换热器30的入口处设置第一调节阀81(如图3、图4和图5所示)，也可以在换热器30的出口处设置第一调节阀81(未进行图示)，其中，第一调节阀81的控制端即为换热器30的控制端；在实际应用中，包括但不限于上述两种实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。
可选的，为了实现对流入换热器旁路40的电解液流量的调节，可以在换热器旁路40中设置第二调节阀82(如图3、图4和图5所示)，其中，第二调节阀82的控制端即为换热器旁路40的控制端；在实际应用中，包括但不限于上述两种实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。
另外，在图1所示的现有技术中的散热方案中，碱液换热器通常为管壳式换热器，这种类型的换热器体积庞大，不利于制氢装置的结构设计；因此在本申请提供的水电解制氢系统中，换热器30的一个优选实施方式为板式换热器，如图3和图4所示，由于板式换热器的换热效率高、体积小，所以可以提高该水电解制氢系统的散热效率，也可以降低该水电解制氢系统的占地面积，并且有利于撬装式制氢系统的集成。
并且，当换热器30为板式换热器时，如图3和图4所示，在板式换热器的冷却水入口处设置有第三调节阀83，第三调节阀83的控制端即为换热器30的控制端，即通过第三调节阀83可以调节进入板式换热器冷却水的流量，进而可以调节板式换热器的散热量。
需要说明的是，板式换热器的冷却水的来源与壳式换热器相同，均由提供冷却塔04，可参见图1所示，此处不再详细赘述；另外，在实际应用中，冷却水的来源包括但不限于上述实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。
此外，换热器30还存在另一个优选实施方式为空冷式换热器，如图5所示，其中，空冷式换热器为换热器和冷却塔的集成后的器件，同时具有两者的散热功能，既可以利用风机M引入的外界空气对流经的电解液进行换热，也可以利用对电解液管路淋水进而对流经的电解液进行换热，由于省去了复杂的中间过程，所以空冷式换热器的散热效率可以进一步提高，即该水电解制氢系统的散热效率也可以进一步提高。
需要说明的是，在该水电解制氢系统中，还设置有：过滤器70，以过滤电解液循环回路中电解液内的杂质，其中，过滤器70可以设置于气液分离单元02与电解槽01之间，也可以设置于气液分离单元02与循环泵50之间，还可以设置于循环泵50与电解槽01之间，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内；优选过滤器70设置于循环泵50的前端(参见图3至图5)，以提高对电解液的过滤效果，保护循环泵50。
另外，在该水电解制氢系统中，还可以设置有：温度采集装置，以对电解槽01的进口温度值或出口温度值进行采集，作为水电解制氢系统散热量调节的依据之一。
在实际应用中，为适应不同的特定工况，电解槽01、气液分离单元02、换热器30及循环泵50可以按照预设顺序依次通过电解液管路串联连接。
可选的，预设顺序可以为：电解槽01、换热器30、气液分离单元02、循环泵50(如图4所示)；可以为：电解槽01、气液分离单元02、换热器30、循环泵50(如图3所示)；还可以为：电解槽01、气液分离单元02、循环泵50、换热器30(未进行图示)；在实际应用中，包括但不限于上述三种预设顺序的实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。
需要说明的是，当水电解制氢系统为小型制氢系统时，优选预设顺序为：电解槽01、换热器30、气液分离单元02、循环泵50，虽然采用该预设顺序会使水电解制氢系统增加一套换热器，但是却可以使得气液分离单元02的温度更低、分离效果更好、出口气体更低、气体中的含水量更低；当水电解制氢系统为ALK制氢系统时，优选预设顺序为：电解槽01、气液分离单元02、换热器30、循环泵50，或者，电解槽01、气液分离单元02、循环泵50、换热器30，采用此预设顺序使得水电解制氢系统只需要一套换热器，从而使得水电解制氢系统的整体成本降低。
通常情况下，气液分离单元02包括：液体输出端相连通的氧气-电解液分离器和氢气-电解液分离器，氧气-电解液分离器用于将氧气O2从电解液中分离出来，氢气-电解液分离器用于将氢气H2从电解液中分离出来，两者的输入端分别直接或间接与电解槽01的相应输出端相连。
具体而言，当预设顺序为：电解槽01、气液分离单元02、换热器30、循环泵50，或者，预设顺序为：电解槽01、气液分离单元02、循环泵50、换热器30时，即当换热器30和换热器旁路40设置于气液分离单元02与循环泵50之间，或者设置于循环泵50与电解槽01之间时，气液分离单元02与电解槽01之间的连接关系，具体为：氧气-电解液分离器的输入端与电解槽01的第一输出端相连，氢气-电解液分离器的输入端与电解槽01的第二输出端相连。
当预设顺序为：电解槽01、换热器30、气液分离单元02、循环泵50时，即当换热器30和换热器旁路40设置于电解槽01与气液分离单元02之间时，换热器30和换热器旁路40的并联支路分为氧路和氢路，气液分离单元02与电解槽01之间的连接关系，具体为：并联氧路输送氧气-电解液分离器的电解液，并联氢路输送氢气-电解液分离器的电解液。
需要注意的是，当气液分离单元02与电解槽01之间还设置有其他器件时，其他器件连接关系均与上述换热器30的连接关系相同，例如，当过滤器70设置于气液分离单元02与电解槽01之间时，气液分离单元02与电解槽01之间的氧路和氢路应分别设置过滤器70，分别用于过滤氧气-电解液分离器和氢气-电解液分离器的电解液。
当预设顺序为：电解槽01、换热器30、气液分离单元02、循环泵50时，若电解槽01为PEM电解槽，则气液分离单元02与电解槽01之间的连接关系，具体为：换热器30和换热器旁路40的并联支路，仅输送氧气-电解液分离器的电解液。
上述仅为气液分离单元02的一种实施方式下，气液分离单元02与电解槽01之间的三种连接方式，在实际应用中，不排除在气液分离单元02的该实施方式下，气液分离单元02与电解槽01之间的其他连接方式，并且，也不排除气液分离单元02的其他实施方式，此处不做具体限定，可是具体情况而定，均在本申请的保护范围内。
在如图1所示的散热方案中，当ALK制氢系统中的电解槽01的发热量小于自身的散热量时，比如，电解槽01工作在弱功率区及待机模式，即该水电解制氢系统处于热待机工况，或者，该水电解制氢系统处于冷启动工况，要对碱液进行加热以维持电解槽的温度，实现电解槽01的快速动态响应。
其中，冷启动工况，即为水电解制氢系统启动后、可以正常运行前的工作状况；热待机工况，即为水电解制氢系统始终使自身电解槽01处于可以发生反应的工作状况。
在如图2所示的散热方案中，当PEM制氢系统冷启动时，特别是在较低温度启动时(比如0℃左右)，仅依靠电解槽01将去离子水从0℃左右加热到60℃左右的工作温度，需要几十分钟，冷启动速度慢。
为解决上述问题，本申请另一实施例提供水电解制氢系统的另一实施方式，其具体结构如图6和图7所示，在上述实施例的基础上，还包括：加热装置90。
可选的，加热装置90可以设置于电解液冷却循环回路上，即除换热器旁路40之外，电解液循环回路中的其他电解液管路，比如，循环泵50与电解槽01之间的电解液管路；加热装置90还可以设置于换热器旁路40上；在实际应用中，包括但不限于上述两种设置方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内；其中，优选加热装置90设置于换热器旁路40上，如图6或图7所示，如此一来，可以通过换热器30和加热装置90分别对换热器30所在支路和换热器旁路40所在支路进行降温和升温。
当水电解制氢系统处于冷启动工况时，加热装置90可以根据所受控制调节自身的加热功率，使电解槽01的温度快速提升至运行范围，当水电解制氢系统处于待机工况时，加热装置90根据所受控制调节自身的加热功率，使电解槽01的温度维持在运行范围内。
可选的，加热装置90可以为蒸汽换热器，即通过蒸汽加热电解液；也可以为蒸汽伴热套管，即通过蒸汽先加热管路，进而加热电解液；还可以为电伴热，即通过防爆伴热带加热管路，进而加热电解液；在实际应用中，包括但不限于上述实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。
需要说明的是，增加加热装置90后，当电解槽01的发热量小于该水电解制氢系统的散热量时，加热装置90可以对电解液进行加热，以实现电解液和电解槽01温度的稳定以及电解槽01的快速动态响应。
在图1所示的散热方案中，当冷却塔04和循环水泵05全厂共用时，冷却塔04和循环水泵05始终处于额定功率运行状态，能耗大；当电解槽01运行在弱功率工况时，碱液流量比较低，循环冷却水回路的散热量仍然较大，从而使得返回电解槽01的碱液温度偏低，即碱液进出电解槽01的温差比较大，进而使得电解槽01运行效率差、温差应力大；由此可知，图1所示的散热方案存在自动化程度较低问题。
为解决上述问题，本申请另一实施例提供水电解制氢系统另一种实施方式，其具体结构如图8和图9所示，在上述实施例的基础上，还包括：散热控制器60。
其中，换热器30、换热器旁路40以及循环泵50均受控于散热控制器60，即：散热控制器60可以根据预设程序，对换热器30的散热量、流入换热器30的电解液流量、流入换热器旁路40的电解液流量以及泵入电解槽01的电解液流量进行自动调节，以实现该水电解制氢系统的散热量对电解槽01输入功率变化的适应。
并且，当水电解制氢系统包括加热装置90时，加热装置90受控于散热控制器60，即散热控制器60也可以根据预设程序，对加热装置90的加热功率进行自动调节，以实现该水电解制氢系统的散热量对电解槽01输入功率变化的进一步适应。
另外，当水电解制氢系统包括温度采集装置时，温度采集装置输出采集结果至散热控制器60，即散热控制器60可以通过该温度采集装置实现对于电解槽01的进口温度值或出口温度值的采集，作为散热控制器60对该水电解制氢系统的散热量进行调节的依据之一。
需要说明的是，通过在该水电解制氢系统中设置散热控制器60，实现了对水电解制氢系统的散热量的自动调节，从而使得该水电解制氢系统的自动化程度得到提高。
可选的，散热控制器60可以独立设置，也可以集成在上级控制器中，即系统控制器，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内；另外，当散热控制器60独立设置时，散热控制器60与系统控制器通信连接，获取上级系统的工况指令，以此来调节水电解制氢系统的散热量。
上述仅为该水电解制氢系统对换热器30、换热器旁路40、循环泵50、加热装置90以及温度采集装置的一种优选控制方式，即通过散热控制器60对其进行控制，在实际应用中，包括但不限于此控制方式，比如，手动控制换热器30、换热器旁路40、循环泵50和加热装置90的动作，或者采用其他远程控制器来实现上述散热控制器60的功能，此处不做具体限定限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。
上述实施例提供了水电解制氢系统，通过在换热器30的两端并联换热器旁路40，使得流入换热器30的电解液流量可以调节，并且，还通过增加对泵入电解槽01的电解液流量的调节，从而使得该水电解制氢系统的散热量可以适应电解槽01输入功率的变化。
本申请另一实施例提供一种水电解制氢系统的控制方法，用于控制上述实施例提供的水电解制氢系统的散热量，该水电解制氢系统的控制方法的具体流程，如图10所示，具体包括以下步骤：
S110、获取水电解制氢系统的工况指令。
在步骤S110中，水电解制氢系统的工况指令由水电解制氢系统的控制器根据系统自身实际工况下发，即工况指令可以表征水电解制氢系统需要进入的各种工况，比如，冷启动工况、热待机工况、正常运行工况。
S120、在相应工况下，确定水电解制氢系统的电解液流量。
其中，水电解制氢系统的电解液流量即为循环泵泵入电解槽中的电解液流量。
当工况为正常运行或者冷启动时，根据电解槽的输入功率，确定水电解制氢系统的电解液流量。
需要说明的是，当工况为正常运行时，根据电解槽的输入功率，确定水电解制氢系统的电解液流量，是为了确保电解液将电解槽产生的热量带出、维持电解槽温度，另外，电解液的流量还应确保气液分离器的分离效果，以保证气体纯度；当工况为冷启动时，根据电解槽的输入功率，确定水电解制氢系统的电解液流量，是为了在保持电解槽温度均匀的前提下加快电解槽的冷启动速度。
当工况为热待机时，在电解槽的温度低于水电解制氢系统的运行温度后，确定泵入电解槽的电解液流量为预设流量值。
需要说明的是，在电解槽的温度低于水电解制氢系统的运行温度后，确定泵入电解槽的电解液流量为预设流量值，是为了降低水电解制氢系统维持热待机工况的成本。
优选的，预设流量值为完成电解液循环过程的最低流量值，此时该水电解制氢系统维持热待机状态的成本最低。
S130、根据水电解制氢系统的电解液流量以及水电解制氢系统中电解槽任一端口的温度值，确定水电解制氢系统中换热器和换热器旁路两条支路的参考流量，以及，两条支路之一的参考温度。
需要说明的是，换热器所在支路的参考流量，即为需要进行冷却的电解液流量，换热器旁路所在支路的参考流量即为不需要进行冷却的电解液流量，或者，需要进行加热的电解液流量。
当工况为正常运行时，根据水电解制氢系统的电解液流量和电解槽任一端口的温度值，确定换热器所在支路的参考流量、换热器旁路所在支路的参考流量以及换热器所在支路的参考温度。
需要说明的是，由于此时水电解制氢系统处于正常运行工况，所以此时水电解制氢系统发热严重，电解液温度升高，为不影响自身的正常运行，需要对电解液进行冷却，因此，需要确定换热器所在支路的参考流量、换热器旁路所在支路的参考流量以及换热器所在支路的参考温度，以确定参考对电解液的冷却程度。
当工况为冷启动或热待机时，确定换热器所在支路的参考流量为零，根据水电解制氢系统的电解液流量和电解槽任一端口的温度值，确定换热器旁路所在支路的参考流量和换热器旁路所在支路的参考温度。
需要说明的是，冷启动工况，即为水电解制氢系统启动机后、可以正常运行前的工作状况；热待机工况，即为水电解制氢系统始终使自身电解槽处于可以发生反应的工作状况；由此可知，当水电解制氢系统处于冷启动或热待机工况时，水电解制氢系统需要对电解液加热，以使电解槽的温度达到运行温度范围，或者，以维持电解槽的温度在运行范围内，因此，需要确定换热器所在支路的参考流量为零，以不对电解液进行冷却，需要确定换热器旁路所在支路的参考流量和换热器旁路所在支路的参考温度，以确定对电解液的加热程度。
需要注意的是，确定换热器所在支路的参考流量为零后，会默认换热器停止工作，即散热量为零，以降低水电解制氢系统的运行成本，所以此时不再需要确定换热器所在支路的参考温度。
可选的，电解槽任一端口的温度值可以为电解槽进口温度值，也可以为电解槽的出口温度值，此处不做具体限定，视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。
S140、根据参考流量调节两条支路的流量，并根据参考温度调节两条支路之一的待交换热量。
当工况为正常运行时，根据换热器所在支路的参考流量和换热器旁路所在支路的参考流量，分别调节这两条支路的流量，根据换热器所在支路的参考温度调节自身的待交换热量。
当工况为冷启动或热待机时，关断换热器所在支路，根据换热器旁路所在支路的参考流量调节自身的流量，根据换热器旁路所在支路的参考温度调节自身的待交换热量。
需要说明的是，当工况为正常运行时，调节换热器所在支路的待交换热量，即通过调节换热器的散热量实现，具体调节方式已在上述实施例中进行说明，此处不再赘述；当工况为冷启动或热待机时，调节换热器旁路所在支路的待交换量，即通过调节加热装置的输出功率实现，具体调节方式已在上述实施例中进行说明，此处不再赘述。
另外，需要说明的是，该水电解制氢系统关于散热量的最终调整标准为：使电解槽的温度在运行温度范围内；其中，电解槽的运行温度范围，即为：电解槽中所进行的反应的最适温度范围，也即，在该温度范围内，电解槽中的反应速度较快，生成氢气的速率最快，以及，使电解槽的进出口温度值之差在15℃之内，最优为10℃最内。
以图6所示的水电解制氢系统为例，该水电解制氢系统的控制方法，具体为：
获取水电解制氢系统的工况指令，当工况指令表征水电解制氢系统需要正常运行时，先根据电解槽的输入功率，确定循环泵泵入电解槽的电解液流量，然后，再根据泵入电解槽的电解液流量和电解槽进出口的温度值，确定换热器所在支路的参考流量、换热器旁路所在支路的参考流量以及换热器所在支路的参考温度，最后，根据换热器所在支路的参考流量和换热器旁路所在支路的参考流量，通过调节第一控制阀和第二控制阀的开度，分别调节这两条支路的流量，从而实现对电解液温度的快速、高效的调节，并将电解槽的温度维持在运行温度范围。
当工况指令表征水电解制氢系统需要进入冷启动工况时，先根据电解槽的输入功率，确定循环泵泵入电解槽的电解液流量，然后，再确定换热器所在支路的参考流量为零，并根据泵入电解槽的电解液流量和电解槽进出口的温度值，确定换热器旁路所在支路的参考流量和换热器旁路所在支路的参考温度，最后，通过关闭第一调节阀实现对换热器所在支路的关断，通过关闭第三调节阀使换热器停止工作，根据换热器旁路所在支路的参考流量，通过调节第二调节阀的开度来调节自身流量，根据换热器旁路所在支路的参考温度，通过调节加热装置来调节自身的待交换热量，从而将电解槽的温度快速提升至运行温度范围，使得该水电解制氢系统的冷启动时间加快。
当工况指令表征水电解制氢系统处于进入热待机工况时，先在电解槽的温度低于水电解制氢系统的运行温度后，确定循环泵泵入电解槽的电解液流量为最低流量值，然后，再确定换热器所在支路的参考流量为零，并根据泵入电解槽的电解液流量和电解槽进出口的温度值，确定换热器旁路所在支路的参考流量和换热器旁路所在支路的参考温度，最后，通过关闭第一调节阀实现对换热器所在支路的关断，通过关闭第三调节阀使换热器停止工作，根据换热器旁路所在支路的参考流量，通过调节第二调节阀的开度来调节自身流量，根据换热器旁路所在支路的参考温度，通过调节加热装置来调节自身的待交换热量，从而将电解槽的温度维持在运行温度范围，以在间歇、变功率运行工况下，提高制氢系统的整体效率。
对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (20)
1.一种水电解制氢系统，其特征在于，包括：电解槽、气液分离单元、换热器、换热器旁路和循环泵；其中：
所述电解槽、所述气液分离单元、所述换热器及所述循环泵通过电解液管路串联连接，所述换热器旁路与所述换热器并联连接，共同构成电解液循环回路；
由所述换热器和所述换热器旁路调节流入自身的电解液流量，使所述水电解制氢系统的散热量适应所述电解槽的输入功率变化。
2.根据权利要求1所述的水电解制氢系统，其特征在于，在所述换热器的入口处或者出口处，设置有第一调节阀。
3.根据权利要求1所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述换热器旁路为设置有第二调节阀的电解液管路。
4.根据权利要求1所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述循环泵用于根据所受控制，调节自身泵入所述电解槽的电解液流量，使所述水电解制氢系统的散热量进一步适应所述电解槽的输入功率变化。
5.根据权利要求1所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述换热器用于根据所受控制，调节自身的散热量，使所述水电解制氢系统的散热量进一步适应所述电解槽的输入功率变化。
6.根据权利要求1所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述电解槽、所述气液分离单元、所述换热器及所述循环泵，按照预设顺序依次通过电解液管路串联连接。
7.根据权利要求6所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述预设顺序为：所述电解槽、所述换热器、所述气液分离单元、所述循环泵；
或者，所述预设顺序为：所述电解槽、所述气液分离单元、所述换热器、所述循环泵；
或者，所述预设顺序为：所述电解槽、所述气液分离单元、所述循环泵、所述换热器。
8.根据权利要求7所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述气液分离单元包括：氧气-电解液分离器和氢气-电解液分离器，两者的输入端分别直接或间接与所述电解槽的相应输出端相连。
9.根据权利要求8所述的水电解制氢系统，其特征在于，当所述换热器和所述换热器旁路设置于所述电解槽与所述气液分离单元之间时：
所述换热器和所述换热器旁路的并联支路分为氧路和氢路，分别输送所述氧气-电解液分离器和所述氢气-电解液分离器的电解液；或者，
所述换热器和所述换热器旁路的并联支路，仅输送所述氧气-电解液分离器的电解液。
10.根据权利要求1所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述换热器为板式换热器，或者，空冷式换热器。
11.根据权利要求1所述的水电解制氢系统，其特征在于，还包括：加热装置；其中：
所述加热装置设置于所述电解液冷却循环回路中，或者，所述换热器旁路中；
所述加热装置用于根据所受控制，调节自身的加热功率，使所述水电解制氢系统的散热量进一步适应所述电解槽的输入功率变化。
12.根据权利要求11所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述加热装置为蒸汽换热器、蒸汽伴热套管或者电伴热中的一种。
13.根据权利要求1所述的水电解制氢系统，其特征在于，还包括：温度采集装置，用于采集所述电解槽的进口温度值或出口温度值。
14.根据权利要求1-13任一项所述的水电解制氢系统，其特征在于，还包括：散热控制器；其中：
所述换热器、所述换热器旁路以及所述循环泵均受控于所述散热控制器；
当所述水电解制氢系统包括加热装置时，所述加热装置受控于所述散热控制器；
当所述水电解制氢系统包括温度采集装置时，所述温度采集装置输出采集结果至所述散热控制器。
15.一种水电解制氢系统的控制方法，其特征在于，用于控制如权利要求1-14任一项所述的水电解制氢系统的散热量，所述水电解制氢系统的控制方法，包括：
获取所述水电解制氢系统的工况指令；
在相应工况下，确定所述水电解制氢系统的电解液流量；
根据所述电解液流量以及所述水电解制氢系统中电解槽任一端口的温度值，确定所述水电解制氢系统中换热器和换热器旁路两条支路的参考流量，以及，所述两条支路之一的参考温度；
根据所述参考流量调节所述两条支路的流量，并根据所述参考温度调节所述两条支路之一的待交换热量。
16.根据权利要求15所述的水电解制氢系统的控制方法，其特征在于，所述在相应工况下，确定所述水电解制氢系统的电解液流量的步骤，包括：
当所述工况为正常运行或者冷启动时，根据所述电解槽的输入功率，确定所述水电解制氢系统的电解液流量；
当所述工况为热待机时，在所述电解槽的温度低于所述水电解制氢系统的运行温度后，确定泵入所述电解槽的电解液流量为预设流量值。
17.根据权利要求16所述的水电解制氢系统的控制方法，其特征在于，所述预设流量值为完成电解液循环过程的最低流量值。
18.根据权利要求15所述的水电解制氢系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述电解液流量以及所述水电解制氢系统中电解槽任一端口的温度值，确定所述水电解制氢系统中换热器和换热器旁路两条支路的参考流量，以及，所述两条支路之一的参考温度的步骤，包括：
当所述工况为正常运行时，根据所述电解液流量和所述电解槽任一端口的温度值，确定所述换热器所在支路的参考流量、所述换热器旁路所在支路的参考流量以及所述换热器所在支路的参考温度；
当所述工况为冷启动或热待机时，确定所述换热器所在支路的参考流量为零，根据所述电解液流量和所述电解槽任一端口的温度值，确定所述换热器旁路所在支路的参考流量和所述换热器旁路所在支路的参考温度。
19.根据权利要求15所述的水电解制氢系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述参考流量调节所述两条支路的流量，并根据所述参考温度调节所述两条支路之一的待交换热量的步骤，包括：
当所述工况为正常运行时，根据所述换热器所在支路的参考流量和所述换热器旁路所在支路的参考流量，分别调节这两条支路的流量，根据所述换热器所在支路的参考温度调节自身的待交换热量；
当所述工况为冷启动或热待机时，关断所述换热器所在支路，根据所述换热器旁路所在支路的参考流量调节自身的流量，根据所述换热器旁路所在支路的参考温度调节自身的待交换热量。
20.根据权利要求15-19任一项所述的水电解制氢系统的控制方法，其特征在于，所述电解槽任一端口的温度值包括：所述电解槽进口温度值，或者，所述电解槽的出口温度值。
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113373477A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-10 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 动态制氢电解槽的电解液流量、压力控制方法及系统 |
| CN113699539A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-11-26 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种动态制氢过程的热集成系统及方法 |
| CN113881951A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-01-04 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种碱液分段循环电解系统及其工作方法 |
| CN113881949A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-04 | 深圳市凯豪达氢能源有限公司 | 地热在不稳定电源下碱性水电解制氢中的应用系统 |
| CN113930805A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-01-14 | 清华大学 | 电制氢系统温度预测控制方法及装置 |
| CN114059084A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-02-18 | 阳光电源股份有限公司 | 电解制氢系统及其温度控制方法和装置 |
| CN114525520A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-05-24 | 阳光氢能科技有限公司 | 一种制氢系统热待机控制方法及制氢系统 |
| CN114606509A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-06-10 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种用于制氢电解槽阵列的热管理系统及方法 |
| CN114606523A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-06-10 | 阳光氢能科技有限公司 | 一种变功率制氢系统及其自动控制系统和方法 |
| CN114717576A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-07-08 | 阳光氢能科技有限公司 | 一种制氢系统和碱液循环方法 |
| CN114807962A (zh) * | 2022-04-14 | 2022-07-29 | 华中科技大学 | 一种基于吸收式热泵的碱性电解水制氢系统及其调节方法 |
| CN114875439A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-08-09 | 阳光氢能科技有限公司 | 制氢系统及其热管理方法、装置 |
| CN115012000A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-06 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种电解槽运行温度的控制方法及控制系统 |
| WO2024002161A1 (zh) * | 2022-06-28 | 2024-01-04 | 邯郸净化设备研究所 | 一种基于热量衡算的电解槽运行温度控制方法及系统 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040084054A (ko) * | 2003-03-26 | 2004-10-06 | (주)이투오 | 수소산소 혼합가스발생장치의 냉각시스템 |
| CN103160848A (zh) * | 2011-12-08 | 2013-06-19 | 淄博高新区联创科技服务中心 | 水电解制氢设备 |
| WO2013169095A1 (en) * | 2012-05-08 | 2013-11-14 | Oversluizen Thermal Engineering B.V. | System for generating hydrogen and oxygen, for fuel and emission reduction of an internal combustion engine; vehicle; and retrofit kit |
| KR20160129681A (ko) * | 2015-04-30 | 2016-11-09 | 주식회사 두산 | 수전해 장치 및 이의 운전 방법 |
| JP2019203174A (ja) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 本田技研工業株式会社 | 水電解システムの運転方法及び水電解システム |
| CN210796654U (zh) * | 2019-08-23 | 2020-06-19 | 华南理工大学 | 一种用于纯水spe电解水器的供水-冷却-控温一体化系统 |
| CN111621799A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-04 | 阳光电源股份有限公司 | 一种可再生能源制氢和储氢系统及其控制方法 |
| CN111748822A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-10-09 | 同济大学 | 一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统 |
-
2021
- 2021-01-18 CN CN202110062595.3A patent/CN112899726B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040084054A (ko) * | 2003-03-26 | 2004-10-06 | (주)이투오 | 수소산소 혼합가스발생장치의 냉각시스템 |
| CN103160848A (zh) * | 2011-12-08 | 2013-06-19 | 淄博高新区联创科技服务中心 | 水电解制氢设备 |
| WO2013169095A1 (en) * | 2012-05-08 | 2013-11-14 | Oversluizen Thermal Engineering B.V. | System for generating hydrogen and oxygen, for fuel and emission reduction of an internal combustion engine; vehicle; and retrofit kit |
| KR20160129681A (ko) * | 2015-04-30 | 2016-11-09 | 주식회사 두산 | 수전해 장치 및 이의 운전 방법 |
| JP2019203174A (ja) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 本田技研工業株式会社 | 水電解システムの運転方法及び水電解システム |
| CN210796654U (zh) * | 2019-08-23 | 2020-06-19 | 华南理工大学 | 一种用于纯水spe电解水器的供水-冷却-控温一体化系统 |
| CN111748822A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-10-09 | 同济大学 | 一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统 |
| CN111621799A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-04 | 阳光电源股份有限公司 | 一种可再生能源制氢和储氢系统及其控制方法 |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113373477A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-10 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 动态制氢电解槽的电解液流量、压力控制方法及系统 |
| CN113373477B (zh) * | 2021-06-17 | 2023-06-30 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 动态制氢电解槽的电解液流量、压力控制方法及系统 |
| CN113699539A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-11-26 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种动态制氢过程的热集成系统及方法 |
| CN113881949A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-04 | 深圳市凯豪达氢能源有限公司 | 地热在不稳定电源下碱性水电解制氢中的应用系统 |
| CN114606509A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-06-10 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种用于制氢电解槽阵列的热管理系统及方法 |
| CN114606509B (zh) * | 2021-10-18 | 2023-10-10 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种用于制氢电解槽阵列的热管理系统及方法 |
| CN113881951A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-01-04 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种碱液分段循环电解系统及其工作方法 |
| CN113930805B (zh) * | 2021-11-30 | 2022-09-09 | 清华大学 | 电制氢系统温度预测控制方法及装置 |
| CN113930805A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-01-14 | 清华大学 | 电制氢系统温度预测控制方法及装置 |
| CN114059084A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-02-18 | 阳光电源股份有限公司 | 电解制氢系统及其温度控制方法和装置 |
| CN114525520A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-05-24 | 阳光氢能科技有限公司 | 一种制氢系统热待机控制方法及制氢系统 |
| CN114525520B (zh) * | 2022-03-07 | 2024-01-30 | 阳光氢能科技有限公司 | 一种制氢系统热待机控制方法及制氢系统 |
| CN114807962A (zh) * | 2022-04-14 | 2022-07-29 | 华中科技大学 | 一种基于吸收式热泵的碱性电解水制氢系统及其调节方法 |
| CN114807962B (zh) * | 2022-04-14 | 2023-09-29 | 华中科技大学 | 一种基于吸收式热泵的碱性电解水制氢系统及其调节方法 |
| CN114606523A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-06-10 | 阳光氢能科技有限公司 | 一种变功率制氢系统及其自动控制系统和方法 |
| CN114606523B (zh) * | 2022-04-27 | 2024-03-29 | 阳光氢能科技有限公司 | 一种变功率制氢系统及其自动控制系统和方法 |
| CN114717576A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-07-08 | 阳光氢能科技有限公司 | 一种制氢系统和碱液循环方法 |
| CN114717576B (zh) * | 2022-05-07 | 2024-03-29 | 阳光氢能科技有限公司 | 一种制氢系统和碱液循环方法 |
| CN114875439A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-08-09 | 阳光氢能科技有限公司 | 制氢系统及其热管理方法、装置 |
| WO2023226425A1 (zh) * | 2022-05-23 | 2023-11-30 | 阳光氢能科技有限公司 | 制氢系统及其热管理方法、装置 |
| CN115012000A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-06 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种电解槽运行温度的控制方法及控制系统 |
| CN115012000B (zh) * | 2022-06-28 | 2023-09-15 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种电解槽运行温度的控制方法及控制系统 |
| WO2024002161A1 (zh) * | 2022-06-28 | 2024-01-04 | 邯郸净化设备研究所 | 一种基于热量衡算的电解槽运行温度控制方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112899726B (zh) | 2023-11-07 |
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