CN116463678A - 一种水电解制氢设备测试系统及测试方法 - Google Patents

一种水电解制氢设备测试系统及测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116463678A
CN116463678A CN202310616304.XA CN202310616304A CN116463678A CN 116463678 A CN116463678 A CN 116463678A CN 202310616304 A CN202310616304 A CN 202310616304A CN 116463678 A CN116463678 A CN 116463678A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
cathode
anode
pipeline
electrolytic cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310616304.XA
Other languages
English (en)
Inventor
熊益敏
贾清恒
严运思
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Jingneng Electronic Technology Co ltd
Wuhan Jingce Electronic Group Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Jingneng Electronic Technology Co ltd
Wuhan Jingce Electronic Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Jingneng Electronic Technology Co ltd, Wuhan Jingce Electronic Group Co Ltd filed Critical Wuhan Jingneng Electronic Technology Co ltd
Priority to CN202310616304.XA priority Critical patent/CN116463678A/zh
Publication of CN116463678A publication Critical patent/CN116463678A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • C25B15/02Process control or regulation
    • C25B15/023Measuring, analysing or testing during electrolytic production
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60Constructional parts of cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60Constructional parts of cells
    • C25B9/65Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

本发明涉及一种水电解制氢设备测试系统及测试方法,其包括:储水箱和电解池,所述储水箱通过第一阴阳极管路连接至所述电解池的进水口,所述第一阴阳极管路上设置有高压水泵;第二阴阳极管路,所述第二阴阳极管路的一端连接于所述电解池的出水口,所述第二阴阳极管路上设置有电控压力调节阀。由于将储水箱与电解池的阴阳极连通,高压水泵可以将储水箱中的水泵入电解池的阴阳极,且设于电解池的出水口的电控压力调节阀可以控制电解池的出水量,进而精准调节电解池内的水压,而水是液体,液体具有极难被压缩的属性,用水作为加压介质可以使电解池内快速升压,因此,升压时间相对较短,可以提升测试效率。

Description

一种水电解制氢设备测试系统及测试方法
技术领域
本发明涉及水电解制氢技术领域,特别涉及一种水电解制氢设备测试系统及测试方法。
背景技术
目前,随着PEM水电解制氢设备的发展,现有需氢行业对水电解制氢运行成本和产气压力的要求越来越高,需要制氢设备既要有很高的工作效率,且具备很高的产氢压力。鉴于以上需求,制氢设备的电解槽极板结构和极板材料也在不断改进,以提高电解槽的内部产气压力。因此,电解池内部的耐压性需要得到有效的验证。
相关技术中,目前市面上对电解池的耐压测试,常用产氢背压来实现,也就是通过产生氢气,然后使氢气憋在电解池中测试耐压,但是,由于气体易被压缩,在进行产氢背压时,升压时间较长,效率低下。
因此,有必要设计一种新的水电解制氢设备测试系统及测试方法,以克服上述问题。
发明内容
本发明实施例提供一种水电解制氢设备测试系统及测试方法,以解决相关技术中在进行产氢背压时,升压时间较长,效率低下的问题。
第一方面,提供了一种水电解制氢设备测试系统,其包括:储水箱和电解池,所述储水箱通过第一阴阳极管路连接至所述电解池的进水口,所述第一阴阳极管路上设置有高压水泵;第二阴阳极管路,所述第二阴阳极管路的一端连接于所述电解池的出水口,所述第二阴阳极管路上设置有电控压力调节阀。
一些实施例中,所述第二阴阳极管路上还设置有气水分离器,所述电控压力调节阀位于所述气水分离器与所述电解池之间;所述气水分离器通过第三管路连接至所述储水箱,所述第三管路上设置有去离子过滤器和电控球阀,所述电控球阀位于所述去离子过滤器与所述气水分离器之间,所述第一阴阳极管路上设置有电导率仪。
一些实施例中,所述第二阴阳极管路上还设置有干燥器和气体质量流量计,所述干燥器位于所述气体质量流量计与所述电控压力调节阀之间。
一些实施例中,所述第一阴阳极管路上还设置有进水截止阀、流量控制器和泵出口压力传感器,所述进水截止阀位于所述高压水泵与所述储水箱之间,所述流量控制器位于所述泵出口压力传感器与所述电解池之间;所述第一阴阳极管路和所述第二阴阳极管路上均设置有管路压力传感器和管路温度传感器;所述第二阴阳极管路上还设置有压力表。
一些实施例中,所述第一阴阳极管路上还设置有压力脉冲阻尼器。
一些实施例中,所述水电解制氢设备测试系统还包括直流电源,所述直流电源设置于所述电解池的一侧,且所述直流电源用于接入所述电解池的阴阳极。
第二方面,提供了一种水电解制氢设备测试方法,其包括以下步骤:将储水箱通过第一阴阳极管路连接至电解池的进水口,并在所述第一阴阳极管路上设置高压水泵,且在所述电解池的出水口连接第二阴阳极管路,并在所述第二阴阳极管路上设置电控压力调节阀;启动所述高压水泵,使所述储水箱中的水通过所述第一阴阳极管路分别进入所述电解池的阴阳极;控制所述电控压力调节阀的开度,使所述电解池内的水压达到设定值;测试所述电解池在设定水压下的反应效率。
一些实施例中,所述储水箱通过第三管路连接至所述第二阴阳极管路上的气水分离器;所述启动所述高压水泵,使所述储水箱中的水通过所述第一阴阳极管路分别进入所述电解池的阴阳极,包括:启动所述高压水泵,并将所述电控压力调节阀调节至最大开度,使所述储水箱中的水在所述第一阴阳极管路、所述第二阴阳极管路以及所述第三管路上进行常压循环;观察所述第一阴阳极管路上的电导率仪的电导率值是否在需求范围内;若电导率值不在需求范围内,则通过所述第三管路上的去离子水过滤器对水进行净化。
一些实施例中,在所述启动所述高压水泵,使所述储水箱中的水通过所述第一阴阳极管路分别进入所述电解池的阴阳极之后,还包括:在所述电解池的阴阳极接入直流电源;逐步加大所述直流电源的输出电流,并根据所述电解池的输入电流以及产气流量,得到所述电解池在相应环境下的反应效率。
一些实施例中,在所述启动所述高压水泵,使所述储水箱中的水通过所述第一阴阳极管路分别进入所述电解池的阴阳极之后,还包括:调节所述第一阴阳极管路上的流量控制器,使输入所述电解池的水流量改变,测试所述电解池在不同水流量、不同水压下的反应效率。
本发明提供的技术方案带来的有益效果包括:
本发明实施例提供了一种水电解制氢设备测试系统及测试方法,由于将储水箱与电解池的阴阳极连通,高压水泵可以将储水箱中的水泵入电解池的阴阳极,且设于电解池的出水口的电控压力调节阀可以控制电解池的出水量,进而精准调节电解池内的水压,而水是液体,液体具有极难被压缩的属性,用水作为加压介质可以使电解池内快速升压,因此,升压时间相对较短,可以提升测试效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种水电解制氢设备测试系统的原理图;
图2为本发明实施例提供的一种水电解制氢设备测试系统的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种水电解制氢设备测试系统另一视角的结构示意图。
图中:
1、储水箱;11、温度传感器;12、电加热器;13、液位传感器;
2、第一阴阳极管路;21、第一阴极管路;22、第一阳极管路;23、高压水泵;24、电导率仪;25、进水截止阀;26、流量控制器;27、泵出口压力传感器;28、压力脉冲阻尼器;
3、电解池;4、第二阴阳极管路;41、第二阴极管路;42、第二阳极管路;43、电控压力调节阀;44、气水分离器;45、干燥器;46、气体质量流量计;47、压力表;
5、第三管路;51、去离子过滤器;52、电控球阀;
6、管路压力传感器;7、管路温度传感器;8、直流电源;9、安全泄压阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种水电解制氢设备测试系统,其能解决相关技术中在进行产氢背压时,升压时间较长,效率低下的问题。
参见图1所示,为本发明实施例提供的一种水电解制氢设备测试系统,其可以包括:储水箱1和电解池3,储水箱1内可以储存水,所述储水箱1通过第一阴阳极管路2连接至所述电解池3的进水口,其中,此处的第一阴阳极管路2可以包括第一阴极管路21和第一阳极管路22,第一阴极管路21连通储水箱1和电解池3的阴极,第一阳极管路22连通储水箱1和电解池3的阳极,所述第一阴阳极管路2上设置有高压水泵23,应理解,第一阴极管路21上设置有高压水泵23,第一阳极管路22上也设置有高压水泵23,高压水泵23可以提供压力源;第二阴阳极管路4,所述第二阴阳极管路4的一端连接于所述电解池3的出水口,其中,此处的第二阴阳极管路4可以包括第二阴极管路41和第二阳极管路42,第二阴极管路41连通电解池3的阴极出水口,第二阳极管路42连通电解池3的阳极出水口,所述第二阴阳极管路4上设置有电控压力调节阀43,应理解,第二阴极管路41上设置有电控压力调节阀43,第二阳极管路42上也设置有电控压力调节阀43,通过控制电控压力调节阀43的开度,可以调整电解池3的阴阳极的出水流量。
本发明实施例中,由于通过第一阴阳极管路2可以将储水箱1与电解池3的阴阳极连通,高压水泵23可以将储水箱1中的水分别泵入电解池3的阴阳极,且电解池3阴阳极的出水口处连接有第二阴阳极管路4,第二阴阳极管路4上设置的电控压力调节阀43可以控制电解池3的出水量,进而精准调节电解池3内的水压,而水是液体,液体具有极难被压缩的属性,用水作为加压介质可以使电解池3内快速升压,因此,升压时间相对较短,可以提升测试效率;并且,通过控制电控压力调节阀43的开度可以控制电解池3内达到不同的水压值,进而在不同的水压下对电解池3的性能进行测试;同时,水也是电解池3的反应物,可以避免杂质污染影响电化学性能。
优选的,参见图2和图3所示,储水箱1的结构可以采用圆柱形设计,当然,也可以采用其他的结构形状,材质选用316L不锈钢特殊焊接而成,在储水箱1的侧部可以设置温度传感器11和电加热器12,储水箱1上盖可以开孔,并在孔中设置液位传感器13,预留补水管及备用口。在高压水泵23的出口管路上可以设置安全泄压阀9,放置管路内压力过大。
参见图1和图2所示,在一些实施例中,所述第二阴阳极管路4上还可以设置有气水分离器44,也即第二阴极管路41上设置有气水分离器44,第二阳极管路42上也设置有气水分离器44,电解池3的阴极出水口处会排出氢气,电解池3的阳极出水口处会排出氧气,设置气水分离器44可以从电解池3的阴阳极排出的水中分离出氢气和氧气;所述电控压力调节阀43位于所述气水分离器44与所述电解池3之间;所述气水分离器44还通过第三管路5连接至所述储水箱1,本实施例中,第三管路5连接至储水箱1的上端面,第一阴阳极管路2连接至储水箱1的下端面,所述第三管路5上设置有去离子过滤器51和电控球阀52,所述电控球阀52位于所述去离子过滤器51与所述气水分离器44之间,所述第一阴阳极管路2上设置有电导率仪24,也即第一阴极管路21上设置有电导率仪24,第一阳极管路22上也设置有电导率仪24。其中,去离子过滤器51可以对管路内的水进行净化,电导率仪24可以通过测量管路内水的电导率值,进而检测管路水质,当通过电导率仪24检测到管路内水质不在需求范围内时,也即水质超标时,可以使管路中的水多循环一段时间,并通过去离子水过滤器对管路内的水进行净化。
其中,循环路线为:储水箱1中的水通过第一阴极管路21进入电解池3的阴极,并通过第一阳极管路22进入电解池3的阳极,在阴极发生反应后产生氢气,在阳极发生反应后产生氧气,电解池3阴极中的水和氢气进入第二阴极管路41并在第二阴极管路41上的气水分离器44中将水和氢气分离,氢气尾排,电解池3阳极中的水和氧气进入第二阳极管路42并在第二阳极管路42上的气水分离器44中将水和氧气分离,氧气尾排,气水分离器44中的水可以通过第三管路5经过去离子过滤器51回到储水箱1内。
进一步,参见图1和图2所示,所述第二阴阳极管路4上还可以设置有干燥器45和气体质量流量计46,也即第二阴极管路41上设置有干燥器45和气体质量流量计46,第二阳极管路42上也设置有干燥器45和气体质量流量计46,所述干燥器45位于所述气体质量流量计46与所述电控压力调节阀43之间。本实施例中,通过设置干燥器45,可以对氢气和氧气进行除水,且经过气水分离器44之后分离出来的氢气和氧气进入干燥器45可以进行二次除水,然后经过气体质量流量计46后排出或者回收,气体质量流量计46可以监测产生的气流量。
在一些实施例中,参见图1和图3所示,所述第一阴阳极管路2上还设置有进水截止阀25、流量控制器26和泵出口压力传感器27,也即第一阴极管路21上设置有进水截止阀25、流量控制器26和泵出口压力传感器27,第一阳极管路22上也设置有进水截止阀25、流量控制器26和泵出口压力传感器27,所述进水截止阀25位于所述高压水泵23与所述储水箱1之间,所述流量控制器26位于所述泵出口压力传感器27与所述电解池3之间,配置的流量控制器26可以对输入电解池3的水流量进行精准调节,泵出口压力传感器27可以随时监测高压水泵23的出口压力;所述第一阴阳极管路2和所述第二阴阳极管路4上均设置有管路压力传感器6和管路温度传感器7;所述第二阴阳极管路4上还设置有压力表47。也即在第一阴极管路21上、第一阳极管路22上、第二阴极管路41上和第二阳极管路42上均设置有管路压力传感器6和管路温度传感器7,在第二阴极管路41上和第二阳极管路42上还设置有压力表47,管路压力传感器6、管路温度传感器7和压力表47可以对电解池3的阴阳极进出水口的水压、水温在线监测,并且设置压力表47便于观察压力数值。
参见图1和图2所示,在一些可选的实施例中,所述第一阴阳极管路2上还可以设置有压力脉冲阻尼器28。在第一阴极管路21上设置有压力脉冲阻尼器28,在第一阳极管路22上也设置有压力脉冲阻尼器28,考虑管路在压力调节过程中会产生压力冲击,设置压力脉冲阻尼器28可以起到吸收脉冲稳压作用。
进一步,在一些实施例中,所述水电解制氢设备测试系统还可以包括直流电源8,所述直流电源8设置于所述电解池3的一侧,且所述直流电源8用于接入所述电解池3的阴阳极。本实施例设置直流电源8,可在电解池3的阴阳极接入直流电源8,进行当前水温水压下的测试,根据测试需要,可逐步加大直流电源8的输出电流,测试电解池3的低压性能(在电控压力调节阀43完全打开的状态压力最低,此时可以测电解池3的低压性能)。
其中,本实施例中,可以将整个水电解制氢设备测试系统主要分为三部分,第一部分为水温控制单元,其可以包括储水箱1以及其内部设置的温度传感器11、电加热器12和液位传感器13等;第二部分为阴阳极水压流量控制单元,其可以包括第一阴阳极管路2及其上设置的高压水泵23、流量控制器26、管路压力传感器6及管路温度传感器7等部件;第三部分为阴阳极尾气处理单元,其可以包括第二阴阳极管路4及其上设置的电控压力调节阀43、气水分离器44、管路压力传感器6及管路温度传感器7等部件。
本发明实施例还提供了一种水电解制氢设备测试方法,本测试方法可以采用上述任一实施例提供的测试系统进行测试,在此不再赘述水电解制氢设备测试系统的具体结构,所述水电解制氢设备测试方法可以包括以下步骤:
步骤1:将储水箱1通过第一阴阳极管路2连接至电解池3的进水口,并在所述第一阴阳极管路2上设置高压水泵23,且在所述电解池3的出水口连接第二阴阳极管路4,并在所述第二阴阳极管路4上设置电控压力调节阀43。在步骤1中,在安装好各部件后,可以向储水箱1内注入足量的纯水,开启储水箱1中的电加热器12,待水温达到设定值后,打开第一阴极管路21和第一阳极管路22上的进水截止阀25。
步骤2:启动所述高压水泵23,使所述储水箱1中的水通过所述第一阴阳极管路2分别进入所述电解池3的阴阳极。
步骤3:控制所述电控压力调节阀43的开度,使所述电解池3内的水压达到设定值。
步骤4:测试所述电解池3在设定水压下的反应效率。
其中,在测试电解池3在设定水压下的反应效率时,可以通过设置在第二阴极管路41和第二阳极管路42上的气体质量流量计46来检测在特定时间段内产生的气体质量,来计算反应效率。
进一步,在一些实施例中,所述储水箱1可以通过第三管路5连接至所述第二阴阳极管路4上的气水分离器44;所述启动所述高压水泵23,使所述储水箱1中的水通过所述第一阴阳极管路2分别进入所述电解池3的阴阳极,可以包括:启动所述高压水泵23,并将所述电控压力调节阀43调节至最大开度,使所述储水箱1中的水在所述第一阴阳极管路2、所述第二阴阳极管路4以及所述第三管路5上进行常压循环;在常压循环的过程中,可以观察所述第一阴阳极管路2上的电导率仪24的电导率值是否在需求范围内;若电导率值不在需求范围内,表示管路水质超标,则可以通过所述第三管路5上的去离子水过滤器对水进行净化。
在一些可选的实施例中,在所述启动所述高压水泵23,使所述储水箱1中的水通过所述第一阴阳极管路2分别进入所述电解池3的阴阳极之后,还可以包括:在水流量稳定后,可以在所述电解池3的阴阳极接入直流电源8,以对电解池3通电;可以逐步加大所述直流电源8的输出电流,并根据所述电解池3的输入电流以及产气流量等参数,可以得到所述电解池3在相应环境下的反应效率。其中,反应效率的计算方法可以采用上述提及的方法进行计算,并可以根据实际需要来设置输出电流的大小。
进一步,在一些实施例中,在所述启动所述高压水泵23,使所述储水箱1中的水通过所述第一阴阳极管路2分别进入所述电解池3的阴阳极之后,还可以包括:调节所述第一阴阳极管路2上的流量控制器26,使输入所述电解池3的水流量改变,还可以调节电控压力调节阀43的阀门开度,改变电解池3内的水压,可以测试所述电解池3在不同水流量、不同水压下的反应效率。
本发明实施例通过控制进入电解池3的纯水温度、压力、以及加载电源等参数,可以研究电解池3内部膜阴阳极在不同压力、温度条件下的电化学性能;由于水是液体,具有极难被压缩的属性,用水作为加压介质可以快速升压,提高实验效率,同时水也是电解池3的反应物,避免杂质污染影响电化学性能;并且,通过设置电控压力调节阀43可以实现水流量、压力的精准自动调节、实现水压的调节稳定性以及阴阳极侧快速升压,因此提供了一种高压、高温纯水电导率低的水电解制氢设备测试方法。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是,在本发明中,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。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种水电解制氢设备测试系统,其特征在于,其包括:
储水箱(1)和电解池(3),所述储水箱(1)通过第一阴阳极管路(2)连接至所述电解池(3)的进水口,所述第一阴阳极管路(2)上设置有高压水泵(23);
第二阴阳极管路(4),所述第二阴阳极管路(4)的一端连接于所述电解池(3)的出水口,所述第二阴阳极管路(4)上设置有电控压力调节阀(43)。
2.如权利要求1所述的水电解制氢设备测试系统,其特征在于:
所述第二阴阳极管路(4)上还设置有气水分离器(44),所述电控压力调节阀(43)位于所述气水分离器(44)与所述电解池(3)之间;
所述气水分离器(44)通过第三管路(5)连接至所述储水箱(1),所述第三管路(5)上设置有去离子过滤器(51)和电控球阀(52),所述电控球阀(52)位于所述去离子过滤器(51)与所述气水分离器(44)之间,所述第一阴阳极管路(2)上设置有电导率仪(24)。
3.如权利要求1或2所述的水电解制氢设备测试系统,其特征在于:
所述第二阴阳极管路(4)上还设置有干燥器(45)和气体质量流量计(46),所述干燥器(45)位于所述气体质量流量计(46)与所述电控压力调节阀(43)之间。
4.如权利要求1或2所述的水电解制氢设备测试系统,其特征在于:
所述第一阴阳极管路(2)上还设置有进水截止阀(25)、流量控制器(26)和泵出口压力传感器(27),所述进水截止阀(25)位于所述高压水泵(23)与所述储水箱(1)之间,所述流量控制器(26)位于所述泵出口压力传感器(27)与所述电解池(3)之间;
所述第一阴阳极管路(2)和所述第二阴阳极管路(4)上均设置有管路压力传感器(6)和管路温度传感器(7);所述第二阴阳极管路(4)上还设置有压力表(47)。
5.如权利要求1所述的水电解制氢设备测试系统,其特征在于:所述第一阴阳极管路(2)上还设置有压力脉冲阻尼器(28)。
6.如权利要求1所述的水电解制氢设备测试系统,其特征在于:
所述水电解制氢设备测试系统还包括直流电源(8),所述直流电源(8)设置于所述电解池(3)的一侧,且所述直流电源(8)用于接入所述电解池(3)的阴阳极。
7.一种水电解制氢设备测试方法,其特征在于,其包括以下步骤:
将储水箱(1)通过第一阴阳极管路(2)连接至电解池(3)的进水口,并在所述第一阴阳极管路(2)上设置高压水泵(23),且在所述电解池(3)的出水口连接第二阴阳极管路(4),并在所述第二阴阳极管路(4)上设置电控压力调节阀(43);
启动所述高压水泵(23),使所述储水箱(1)中的水通过所述第一阴阳极管路(2)分别进入所述电解池(3)的阴阳极;
控制所述电控压力调节阀(43)的开度,使所述电解池(3)内的水压达到设定值;
测试所述电解池(3)在设定水压下的反应效率。
8.如权利要求7所述的水电解制氢设备测试方法,其特征在于,所述储水箱(1)通过第三管路(5)连接至所述第二阴阳极管路(4)上的气水分离器(44);所述启动所述高压水泵(23),使所述储水箱(1)中的水通过所述第一阴阳极管路(2)分别进入所述电解池(3)的阴阳极,包括:
启动所述高压水泵(23),并将所述电控压力调节阀(43)调节至最大开度,使所述储水箱(1)中的水在所述第一阴阳极管路(2)、所述第二阴阳极管路(4)以及所述第三管路(5)上进行常压循环;
观察所述第一阴阳极管路(2)上的电导率仪(24)的电导率值是否在需求范围内;
若电导率值不在需求范围内,则通过所述第三管路(5)上的去离子水过滤器对水进行净化。
9.如权利要求7所述的水电解制氢设备测试方法,其特征在于,在所述启动所述高压水泵(23),使所述储水箱(1)中的水通过所述第一阴阳极管路(2)分别进入所述电解池(3)的阴阳极之后,还包括:
在所述电解池(3)的阴阳极接入直流电源(8);
逐步加大所述直流电源(8)的输出电流,并根据所述电解池(3)的输入电流以及产气流量,得到所述电解池(3)在相应环境下的反应效率。
10.如权利要求7所述的水电解制氢设备测试方法,其特征在于,在所述启动所述高压水泵(23),使所述储水箱(1)中的水通过所述第一阴阳极管路(2)分别进入所述电解池(3)的阴阳极之后,还包括:
调节所述第一阴阳极管路(2)上的流量控制器(26),使输入所述电解池(3)的水流量改变,测试所述电解池(3)在不同水流量、不同水压下的反应效率。
CN202310616304.XA 2023-05-29 2023-05-29 一种水电解制氢设备测试系统及测试方法 Pending CN116463678A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310616304.XA CN116463678A (zh) 2023-05-29 2023-05-29 一种水电解制氢设备测试系统及测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310616304.XA CN116463678A (zh) 2023-05-29 2023-05-29 一种水电解制氢设备测试系统及测试方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116463678A true CN116463678A (zh) 2023-07-21

Family

ID=87177322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310616304.XA Pending CN116463678A (zh) 2023-05-29 2023-05-29 一种水电解制氢设备测试系统及测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116463678A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8419910B2 (en) Electrolyzer cell stack system
US7353085B2 (en) Electrolyzer cell stack system
CN101523652B (zh) 燃料电池系统
CN114574877B (zh) 一种具有余热利用的电解水制氢系统
US20080124586A1 (en) Fuel cell system
US20210254227A1 (en) Water electrolysis system and control method thereof
US20060159968A1 (en) Fuel cell device and fuel-feeding method for fuel cell
CN113862713A (zh) Pem纯水电解制氢测试系统
JP2007026808A (ja) 燃料電池システム
CN116463678A (zh) 一种水电解制氢设备测试系统及测试方法
JP5367673B2 (ja) 高圧水電解システムの制御方法
JP4010185B2 (ja) 高圧水素製造方法及びその装置
CN113789530B (zh) 一种电解池制氢装置及方法
CN216074051U (zh) 一种隔膜完整性测试装置
CN114046972B (zh) 一种气液分离器测试装置及测试方法
CN102195065B (zh) 用于燃料电池车辆启动的可变阳极流率
CN214203753U (zh) 可自动调节正负极桶电解液容量的双液流电池测试台单元
CN113789546B (zh) 一种隔膜完整性测试系统及使用方法
CN218885806U (zh) 一种aem电解槽电化学性能测试台
JP3750802B2 (ja) 水電解装置とその運転方法
CN113802146B (zh) 一种电解槽隔膜完整性在线测试系统及使用方法
CN220537635U (zh) 水循环机构及水化学测试装置
WO2023281815A1 (ja) 溶存ガス濃度測定方法、溶存水素濃度測定装置及び透析液調製用水製造装置
US11811109B2 (en) Method of operating water electrolysis and electricity generating system
CN219917231U (zh) 对pem燃料电池发电状态下生成水量的可视化评测系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination