CN117604548A - 一种电解制氢系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提出一种可快速启动的电解制氢系统，包括常规电解制氢模块、循环水冷却模块与太阳能加热模块。当所述的常规电解制氢模块在较低温度下启动时，所述太阳能加热模块中的高温循环水经过循环水管路，流经所述电解液换热器，与所述常规电解制氢模块的电解液在所述电解液热交换器中进行换热，对电解液进行加热，提高系统温度，缩短系统达到额定工况的时间，加快系统启动，降低了系统冷态启动过程的能源消耗。本系统设计合理、操作简单，提高了能源利用率，工作过程清洁无污染。

Description

一种电解制氢系统
技术领域
本申请涉及电解制氢技术领域，尤其涉及一种可快速启动的电解制氢系统。
背景技术
绿氢作为一种清洁能源可实现低碳排放甚至零碳排放，因此氢能也被视为21世纪的终极能源。因此发展绿氢是大势所趋。近年来，风电、光伏等可再生能源迎来爆发性增长，可再生能源将逐步替代传统化石能源占据能源领域主导地位。因此对于可再生能源的消纳是一个关键的问题，在这种背景下氢能可作为一种合适的储能媒介，通过使用太阳能、风能等新能源发电，后通过电解水制取氢气将会成为一种主流的方式，绿氢的发展是大势所趋，是未来能源产业的发展方向。
通过可再生能源制氢的方式可以提高对风光等可再生能源的消纳比例，同时氢能作为一种长时储能的形式，与其他储能方式相比具备着很大的优势，同时还可以实现大规模的储能。由于可再生能源具备发电的随机性、季节性和反调峰特性和不可预测性等特点，如果直接上网会破坏电力系统的稳定性，因此可再生能源发的电直接并入电网的方式是困难的且是不可取的，这也导致大量弃风、弃水、弃光现象的发生。而氢能可以说是一种理想的能量储存介质，通过可再生能源电解水制氢技术可有效解决风光资源的消纳及并网稳定性问题，氢能作为一种能量媒介可完美实现能可再生能源电力的储存，通过可再生能源电解水制氢的方式也可有效利用弃风、弃水、弃光电力。
通过光伏风力等可再生能源发电耦合电解水系统的方式将绿电转化为绿氢。电解水制氢的方法根据工作原理和使用电解质的不同，可以主要分为碱性电解水(ALK)、质子交换膜电解水(PEM)、高温固体氧化物电解水(SOEC)、碱性阴离子交换膜电解水(AEM)四种。相比较之下，碱性电解槽制氢和PEM电解槽制氢是技术相对成熟的选择；固态氧化物电解水制氢效率高，但由于其800-1000℃的高运行温度，阴阳极材料及电解质材料的耐久性及使用寿命收到很大限制，因此难以较大规模布局实施；碱性阴离子交换膜电解充分结合ALK制氢和PEM制氢的优点，不需要使用贵金属催化剂因此成本较低，但目前由于阴离子膜的限制，其仍处于初步探索阶段。碱性电解槽由于其低成本及单槽高产氢量的优势，其市场前景非常广阔。碱性电解槽的技术成熟度最高，同时其成本也是最低的。但与PEM电解槽相比，其最大的劣势在于启停响应时间较长，尤其是冷启动时间一般都需要几个小时，不适合波动性电源，导致其与可再生能源发电的适配性较差。由于电解水制氢系统冷态启动时间长，对波动的风光资源适配性差等，因此碱性电解槽停机后需进行保温，以实现电解槽的快速启动，但电解槽保温需消耗大量能量。因此亟需各种手段去解决冷态状态下电解槽启动时间偏长的问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种可快速启动的电解制氢系统，旨在解决规模化电解水制氢项目中，碱性电解制氢系统冷态启动时间长的技术问题。
本发明可通过以下实施方案实现。本发明的第一方面提供一种电解制氢系统，包括电解制氢模块、循环水冷却模块和太阳能加热模块，其中，
电解制氢模块，包括通过电解液管路首尾相连的电解槽、气液分离器和电解液热交换器以及通过气体管路与气液分离器相连的气体洗涤器，电解液在所述电解槽中电解产生氢、氧气体，气体与电解液混合物通过电解液管路由电解槽流至所述气液分离器，并在气液分离器进行分离，气体通过气体管路流向气体洗涤器，电解液通过电解液管路流经电解液换热器，电解液与循环水在电解液换热器内进行热交换，换热后的电解液通过电解液管道回流至电解槽；
循环水冷却模块，包括循环冷却系统、循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门，通过循环冷却水与高温碱液进行换热来控制循环碱液的温度；
太阳能加热模块，包括太阳能集热系统、热水保温系统、热水保温系统进口阀门和热水保温系统出口阀门，循环水通过循环水管路流经电解液换热器与常规电解制氢系统的电解液换热，升温后的电解液通过电解液管路加热所述常规电解制氢系统，电解液换热器内的循环水通过循环水管路回流至太阳能加热系统。
优选地，所述常规电解制氢系统温度低于设定值时，保持所述循环水冷却模块关闭；所述常规电解制氢系统温度高于设定值时，系统将自动打开所述循环冷却模块，将系统温度维持在设定值。
优选地，所述电解槽为碱液电解槽、PEM电解槽或AEM电解槽当中的至少一种。
优选地，所述电解液换热器为列管式换热结构。
优选地，所述电解制氢模块在较低温度下启动中，较低温度是指所述电解制氢模块的温度低于所述太阳能热水系统中循环水的温度。
优选地，所述电解液管路与循环水管路均设置了温度计、调节阀与循环泵。
优选地，所述太阳能加热模块的循环水保温系统中配有电加热管，加热循环水。
优选地，所述太阳能热水模块中循环水的温度范围为60～95℃。
本发明的第二方面提供一种电解制氢系统的启动方法，包括以下步骤：
步骤1，检测电解槽温度；
在碱液温度低于70℃情况下，执行步骤2加热碱液；在碱液温度高于90℃情况下，执行步骤3冷却碱液；
步骤2，加热碱液；
当阳光充足时，关闭电解槽和循环冷却系统，开启热水保温系统和太阳能集热系统，打开电解液循环系统，热水保温系统里的热水通过流经电解液热交换器与冷却的电解液进行换热，实现电解液预热；开启碱性电解槽，关闭热水保温系统，热水保温系统进口阀门与热水保温系统出口阀门，循环冷却系统仍然处于关闭状态，循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门处于关闭状态，此时通过电解槽的电流产生的热量对循环碱液进行加热处理；
步骤3，冷却碱液；
通过工艺连锁编程控制打开碱液循环系统，循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门，循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门选用气动薄膜控制阀门，热水保温系统进口阀门和热水保温系统出口阀门也选用气动薄膜控制阀门；
步骤4，当电解液的温度加热到额定工作温度90℃时，结束冷启动过程，开始额定工况下电解制氢。
优选地，步骤2中，当碱液温度达到90℃时，电解槽需开始进行控温，令运行温度缓慢增加到电解制氢系统额定运行温度，此时打开碱液循环冷却系统，循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门，通过循环冷却水与高温碱液进行换热来控制循环碱液的温度。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明提供一种可快速启动的电解制氢系统：
1.当常规电解水制氢模块在系统温度低于70℃启动时，通过设置太阳能热水模块并与常规电解水制氢模块联用，利用太阳能加热循环水，升温后的循环水与电解液进行热交换，加热电解液，提高系统温度，可以实现制氢系统快速启动。
2.当光照充足时，太阳能热水模块和电解水制氢模块联动对循环碱液进行加热，可大大缩短制氢系统从冷启动达到额定工况的时间；当光照匮乏时，太阳能加热模块会额外启动电加热装置，辅助加热循环碱液，实现在任何时间任何天气状态下均可缩短电解制氢系统的启动时间，极大提高风光利用率。
3.无额外能量输入的状态下，太阳能热水模块可对电解水制氢模块进行保温，令电解槽随时处于热启动状态，极大缩短制氢系统达到额定工况的时间。
4.本系统设计合理，可有效节省电能消耗50％以上，有效缩短电解制氢系统冷启动时间至1小时左右，大大提高了能源利用效率，同时工作过程中清洁无污染。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种可快速启动的电解制氢系统组成示意图；
图中：1、常规电解水制氢模块；2、太阳能热水模块；3、电解槽；4、气液分离器；5、气体洗涤器；6、电解液热交换器；7、循环冷却系统；8、热水保温系统；9、太阳能集热系统；10、循环冷却系统进口阀门；11、循环冷却系统出口阀门；12、热水保温系统进口阀门；13、热水保温系统出口阀门；
图2为本发明实施例1提供的电解制氢系统从常温状态下快速启动过程的温度与启动时间的变化曲线图；
图3为本发明实施例2提供的电解制氢系统从(50℃，1.6MPa)的状态下快速启动过程的温度与启动时间的变化曲线图；
图4为本发明对比例1提供的电解制氢系统从常温状态下正常冷启动过程的温度与启动时间的变化曲线图；
图5为本发明对比例2提供的电解制氢系统从(50℃，1.6MPa)的状态下正常冷启动过程的温度与启动时间的变化曲线图。
具体实施方式
为使本发明的目的、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，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明精神，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有所其它实施例，都属于本发明的保护范围。
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。
如图1所示，本发明的实施例提供了一种电解制氢系统，该电解制氢系统包括电解制氢模块1、循环水冷却系统7和太阳能加热模块2。
电解制氢模块，包括通过电解液管路首尾相连的电解槽3、气液分离器4和电解液热交换器6以及通过气体管路与气液分离器相连的气体洗涤器5，电解液在所述电解槽中电解产生氢、氧气体，气体与电解液混合物通过电解液管路由电解槽流至所述气液分离器，并在气液分离器进行分离，气体通过气体管路流向气体洗涤器，电解液通过电解液管路流经电解液换热器，电解液与循环水在电解液换热器内进行热交换，换热后的电解液通过电解液管道回流至电解槽；
循环水冷却模块，包括循环冷却系统、循环冷却系统进口阀门10和循环冷却系统出口阀门11，通过循环冷却水与高温碱液进行换热来控制循环碱液的温度；
太阳能加热模块，包括太阳能集热系统9、热水保温系统8、热水保温系统进口阀门12和热水保温系统出口阀门13，循环水通过循环水管路流经电解液换热器与常规电解制氢系统的电解液换热，升温后的电解液通过电解液管路加热所述常规电解制氢系统，电解液换热器内的循环水通过循环水管路回流至太阳能加热系统。
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述常规电解制氢模块温度低于设定值时，保持所述循环水冷却模块关闭；所述常规电解制氢模块温度高于设定值时，系统将自动打开所述循环冷却模块，将系统温度维持在设定值。
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述电解槽为碱液电解槽、PEM电解槽或AEM电解槽当中的至少一种。
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述电解液换热器为列管式换热结构。
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述常规电解制氢模块在较低温度下启动，较低温度是指所述常规电解制氢模块的温度低于所述太阳能热水系统中循环水的温度。
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述电解液管路与循环水管路均设置了温度计、调节阀与循环泵。
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述太阳能加热模块的循环水保温系统中配有电加热管，加热循环水。
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述太阳能热水模块中循环水的温度范围为60～95℃。
值得注意的是，碱性电解槽的运行温度一般控制在90℃左右，温度太低，会导致槽电压升高，增加电耗，电解效率低；温度大于90℃，会影响电解槽隔膜及电极的使用寿命，在长期运行过程中也会出现性能衰减问题及氢氧混合的风险。因此电解槽的正常冷启动过程是电解槽达到额定工作温度90℃，当电解槽正常冷启动时，须同时打开电解槽和碱液循环系统，通过电解槽电流产生的热量去加热碱液到额定工作温度90℃。在电解槽冷启动的过程中，电解槽从室温状态下到达80℃的过程中，碱液升温主要靠吸收电解槽电流产生的热量，此时碱液循环系统7关闭，循环冷却系统进口阀门10和循环冷却系统出口阀门11也均处于关闭状态。当碱液温度达到80℃时，电解槽需开始进行控温，令运行温度缓慢增加到电解制氢系统额定运行温度，此时打开碱液循环冷却系统7，循环冷却系统进口阀门10和循环冷却系统出口阀门11，通过循环冷却水与高温碱液进行换热来控制循环碱液的温度。
一般情况下，当碱液温度超过某个设定值，一般为80℃，通过工艺连锁编程控制碱液循环系统系统7打开，此时循环冷却系统进口阀门10和循环冷却系统出口阀门11处于打开状态。循环冷却系统进口阀门10和循环冷却系统出口阀门11选用气动薄膜控制阀门，热水保温系统进口阀门12和热水保温系统出口阀门13也选用气动薄膜控制阀门。
本发明的另一实施例提供一种电解制氢系统的启动方法，包括以下步骤：
步骤1，检测电解槽温度；
在碱液温度低于70℃情况下，执行步骤2加热碱液；在碱液温度高于90℃情况下，执行步骤3冷却碱液；
步骤2，加热碱液；
当阳光充足时，关闭电解槽和循环冷却系统，开启热水保温系统和太阳能集热系统，打开电解液循环系统，热水保温系统里的热水通过流经电解液热交换器与冷却的电解液进行换热，实现电解液预热；开启碱性电解槽，关闭热水保温系统，热水保温系统进口阀门与热水保温系统出口阀门，循环冷却系统仍然处于关闭状态，循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门处于关闭状态，此时通过电解槽得电流产生的热量对循环碱液进行加热处理；
步骤3，冷却碱液；
通过工艺连锁编程控制打开碱液循环系统，循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门，循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门选用气动薄膜控制阀门，热水保温系统进口阀门和热水保温系统出口阀门也选用气动薄膜控制阀门；
步骤4，当电解液的温度加热到额定工作温度90℃时，结束冷启动过程，开始额定工况下电解制氢。
在本发明优选但非限制性的实施方式中，步骤2中，当碱液温度达到90℃时，电解槽需开始进行控温，令运行温度缓慢增加到电解制氢系统额定运行温度，此时打开碱液循环冷却系统，循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门，通过循环冷却水与高温碱液进行换热来控制循环碱液的温度。
实施例1
本实施例选用30Nm3/h H2的碱性电解制氢系统为实施例。
本发明提供一种太阳能加热系统，在电解槽开启之前预先对循环碱液进行加热，可大大缩短电解槽冷启动的时间。太阳能集热系统9通过对热水保温系统8里的水进行加热，在阳光充足时，无需输入额外能量即可对水进行加热，可大大节省电能消耗。在对循环碱液进行预加热的过程中，电解槽3此时处于关闭状态，循环冷却系统7此时也处于关闭状态，循环冷却系统进口阀门10和循环冷却系统出口阀门11处于关闭状态，热水保温系统8处于开启状态，热水保温系统进口阀门12与热水保温系统出口阀门13处于开启状态，太阳能集热系统9也处于开启状态。打开电解液循环系统，热水保温系统8里的热水通过流经电解液热交换器6与冷却的电解液进行换热，实现电解液的一个预热。如图2所示，在0-20min的时间段内，就是热水保温系统8里的热水通过热交换的方式加热循环电解液，在20min左右可有效把循环碱液的温度加热到55.6℃，此时打开碱性电解槽3，关闭热水保温系统8，热水保温系统进口阀门12与热水保温系统出口阀门13处于关闭状态，循环冷却系统7仍然处于关闭状态，循环冷却系统进口阀门10和循环冷却系统出口阀门11处于关闭状态，此时通过电解槽得电流产生的热量对循环碱液进行加热处理，控制电流的大小为6800A，在60min时电解液的温度达到90.1℃，把电解液的温度从55.6℃加热到额定工作温度90℃需要的时间约为40min。电解制氢系统的冷启动时间合计为1h。且电解槽的运行需实时追踪风力和光伏发电功率的变化，达到电解槽运行的最低负荷时，电解槽才能启动，此时可以在达到电解制氢系统的运行负荷之前，预先预热电解液，此时相当于电解制氢系统的冷启动时间为40min，变相的实现了一种电解槽启动过程从冷启动到“热启动”的变换过程，大大节省了电解制氢系统的冷启动时间，可以最大程度的提升电解槽在额定工况下的运行时间，提升能源的利用率。太阳能热水系统同时设置有太阳能加热模式及电加热模式，可以实现任何时间段对于循环碱液的预热。温度是限制电解槽启动速度的主要因素，通过这种电解液预加热的方式可以大大提升电解槽的启动速度。传统的电解槽的冷启动过程，通过逐渐增大电解槽的电流，电流产生的热量对电解液进行加热，电解槽的冷启动到额定工况下所需耗费的时间为140min，需耗费大约2500kWh电能用于电解槽的升温。如果选择加大启动电流的方式对电解槽进行升温，可以有效缩短启动时间至120min，但是需消耗3000kWh的电能用于升温。本实施例采用太阳能热水系统，通过热交换的方式对碱液进行预热，可以有效节省电能消耗超过1000kWh，电解制氢冷启动时间从120min降到60min，冷启动时间降低50％。
实施例2
对于电解槽在1.6MPa，50℃的工作状态下对电解制氢系统进行加热启动，此时设定电解槽的工作电流为6800A，同时热水保温系统8处于开启状态，热水保温系统进口阀门12与热水保温系统出口阀门13处于开启状态，太阳能集热系统9也处于开启状态。打开电解液循环系统，热水保温系统8里的热水通过流经电解液热交换器6与冷却的电解液进行换热，对电解液实现加热的目的，此时一般经过太阳能集热系统9加热的水的温度为90℃左右。通过电解槽在6800A的最大工作电流情况下产生的热量对电解槽加热，同时热水保温系统里的90℃水同时对电解液进行换热实现加热，进而达到双重加热的目的。从图3可以看出，电解槽的温度从50℃加热到90℃需要的时间为30min。相对于对比例2，达到额定工作温度的时间缩短了20min。
对比例1
通过逐渐增大电解槽的电流，电流产生的热量对电解液进行加热的方式。如图4所示，在时间为0min时就启动电解槽3，同时碱液循环系统同时打开，主要包括气液分离器4，气体洗涤器5，电解液热交换器6。循环冷却系统7，热水保温系统8，太阳能集热系统9均处于关闭状态，同时循环冷却系统7与热水保温系统8对应的进出口阀门均处于关闭状态。在时间为0min时，设置电解槽的启动电流为5000A，以5000A为恒定电流运行95min，此时电解槽的温度达到50.2℃，后增大电解槽电流值为6750A，控制电流恒定为6750A的时间为35min，从95min到130min的这段加热过程中，电解槽的温度从50.2℃上升到76.6℃，再增大电解槽电流为6800A且保持恒定，在150min时电解槽的温度可以达到90.5℃，达到了电解槽的额定运行温度与额定工况。综合计算电解槽的冷启动时间为150min。
对比例2
对于电解槽在1.6MPa，50℃的工作状态下对电解制氢系统进行加热启动，此时设定电解槽的工作电流为6800A，同时热水保温系统8处于关闭状态，热水保温系统进口阀门12与热水保温系统出口阀门13处于关闭状态，太阳能集热系统9也处于关闭状态。只通过电解槽在6800A的最大工作电流情况下产生的热量对电解槽进行加热，如图5所示，电解槽从50℃加热到90℃需要的时间为50min。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比：
1.当常规电解水制氢模块在系统温度低于65℃启动时，通过设置太阳能热水模块并与常规电解水制氢模块联用，利用太阳能加热循环水，升温后的循环水与电解液进行热交换，加热电解液，提高系统温度，可以实现制氢系统快速启动。
2.当光照充足时，太阳能热水模块和电解水制氢模块联动对循环碱液进行加热，可大大缩短制氢系统从冷启动达到额定工况的时间；当光照匮乏时，太阳能加热模块会额外启动电加热装置，辅助加热循环碱液，实现在任何时间任何天气状态下均可缩短电解制氢系统的启动时间，极大提高风光利用率。
3.无额外能量输入的状态下，太阳能热水模块可对电解水制氢模块进行保温，令电解槽随时处于热启动状态，极大缩短制氢系统达到额定工况的时间。
4.本系统设计合理，可有效节省电能消耗50％以上，有效缩短电解制氢系统冷启动时间至1小时左右，大大提高了能源利用效率，同时工作过程中清洁无污染。
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电解制氢系统，包括电解制氢模块、循环水冷却模块和太阳能加热模块，其特征在于，
电解制氢模块，包括通过电解液管路首尾相连的电解槽、气液分离器和电解液热交换器以及通过气体管路与气液分离器相连的气体洗涤器，电解液在所述电解槽中电解产生氢、氧气体，气体与电解液混合物通过电解液管路由电解槽流至所述气液分离器，并在气液分离器进行分离，气体通过气体管路流向气体洗涤器，电解液通过电解液管路流经电解液换热器，电解液与循环水在电解液换热器内进行热交换，换热后的电解液通过电解液管道回流至电解槽；
循环水冷却模块，包括循环冷却系统、循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门，通过循环冷却水与高温碱液进行换热来控制循环碱液的温度；
太阳能加热模块，包括太阳能集热系统、热水保温系统、热水保温系统进口阀门和热水保温系统出口阀门，循环水通过循环水管路流经电解液换热器与常规电解制氢系统的电解液换热，升温后的电解液通过电解液管路加热所述常规电解制氢系统，电解液换热器内的循环水通过循环水管路回流至太阳能加热系统。
2.如权利要求1所述的一种电解制氢系统，其特征在于，
所述常规电解制氢模块温度低于设定值时，保持所述循环水冷却模块关闭；所述常规电解制氢模块温度高于设定值时，系统将自动打开所述循环冷却模块，将系统温度维持在设定值。
3.如权利要求1所述的一种电解制氢系统，其特征在于，
所述电解槽为碱液电解槽、PEM电解槽或AEM电解槽当中的至少一种。
4.如权利要求1所述的一种电解制氢系统，其特征在于，
所述电解液换热器为列管式换热结构。
5.如权利要求1所述的一种电解制氢系统，其特征在于，
所述电解制氢模块在较低温度下启动中，较低温度是指所述电解制氢模块的温度低于所述太阳能热水模块中循环水的温度。
6.如权利要求5所述的一种电解制氢系统，其特征在于，
所述电解液管路与循环水管路均设置了温度计、调节阀与循环泵。
7.如权利要求1所述的一种电解制氢系统，其特征在于，
所述太阳能加热模块的循环水保温系统中配有电加热管，加热循环水。
8.如权利要求7所述的一种电解制氢系统，其特征在于，
所述太阳能热水模块中循环水的温度范围为60～95℃。
9.一种电解制氢系统的启动方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，检测电解槽温度；
在碱液温度低于70℃情况下，执行步骤2加热碱液；在碱液温度高于90℃情况下，执行步骤3冷却碱液；
步骤2，加热碱液；
当阳光充足时，关闭电解槽和循环冷却系统，开启热水保温系统和太阳能集热系统，打开电解液循环系统，热水保温系统里的热水通过流经电解液热交换器与冷却的电解液进行换热，实现电解液预热；开启碱性电解槽，关闭热水保温系统，热水保温系统进口阀门与热水保温系统出口阀门，循环冷却系统仍然处于关闭状态，循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门处于关闭状态，此时通过电解槽的电流产生的热量对循环碱液进行加热处理；
步骤3，冷却碱液；
通过工艺连锁编程控制打开碱液循环系统，循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门，循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门选用气动薄膜控制阀门，热水保温系统进口阀门和热水保温系统出口阀门也选用气动薄膜控制阀门；
步骤4，当电解液的温度加热到额定工作温度90℃时，结束冷启动过程，开始额定工况下电解制氢。
10.如权利要求9所述一种电解制氢系统的启动方法，其特征在于，
步骤2中，当碱液温度达到90℃时，电解槽需开始进行控温，令运行温度缓慢增加到电解制氢系统额定运行温度，此时打开碱液循环冷却系统，循环冷却系统进口阀门和循环冷却系统出口阀门，通过循环冷却水与高温碱液进行换热来控制循环碱液的温度。
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